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Vernetzte Maschinen, Informationen in Echtzeit und ein selbstlernendes System – unter dem Stichwort „Industrie 4.0“ wird in Deutschland seit Jahren das Potenzial einer „smarten“ Fabrik diskutiert. Vielerorts experimentiert man bereits mit ersten Vorboten, doch mit den Lockdown- und Hygienemaßnahmen im Zuge der Corona-Pandemie hat das Thema für viele Unternehmen eine neue Dringlichkeit erreicht. Wenn Arbeitsplätze aufgrund von Krankheit oder Abstandsregelungen unbesetzt bleiben, leidet die Produktion – ein Zustand, der so manches klein- und mittelständische Unternehmen zunehmend unter Druck setzt.

Abhilfe wollen taiwanische Unternehmen schaffen. Die Insel ist traditionell stark in der Produktion von Werkzeugmaschinen, und Deutschland zählt zu den wichtigsten Exportmärkten in diesem Bereich. Um diese Vorreiter-Position auch weiterhin zu sichern, forciert die Regierung “Smart Machinery“ – das taiwanische Äquivalent zu Industrie 4.0 – seit einigen Jahren als eine Schüsselindustrie. Initiativen in diesem Bereich können auf staatliche Unterstützung hoffen; innovative Start-Ups werden kultiviert und gefördert. Die Früchte dieser Arbeit möchte man nun den potenziellen Kunden in Europa in Form des virtuellen „Taiwan Excellence Smart Machinery Pavillion“ vorstellen. Etwa 50 Unternehmen präsentieren auf dem digitalen Messestand ihre Lösungen für die Fabrik der Zukunft. Drei Beispiele haben wir für Sie zusammengetragen.

Solomon: Der 3D-Blick für Roboter

Solomon ist ein Experte für Bildverarbeitungssysteme und Automatisierung. Durch die Verbindung mit KI-Funktionalitäten möchte das Unternehmen Maschinen und Roboter dazu befähigen, immer komplexere Aufgaben im Fertigungsprozess zu übernehmen. Dazu hat das Unternehmen die AccuPick 3D-Software entwickelt. Im Pick-and-Place-Bereich wird sie beispielsweise eingesetzt, wenn der Roboterarm im Inneren eines Behälters manövrieren muss (sogenanntes „Bin-Picking“). Herkömmliche Bildverarbeitungssysteme geraten hier oft an ihre Grenzen, die Erkenn-Genauigkeit sinkt. Gleiches gilt üblicherweise für transparente oder besonders dunkle Objekte auf dunklem Hintergrund. Die Lösung von Solomon wartet nicht nur mit einer besonders hohen Erkennungsrate auf –durch die integrierte KI werden die Maschinen mit der Zeit immer besser in ihrer Aufgabe. Grundlage dafür ist ein eigens entwickelter Algorithmus, der CAD-unabhängig funktioniert und in jeden System-Workflow integriert werden kann. Die Technologie sei dadurch für die Automobilindustrie ebenso interessant wie für die Elektronik-, Lebensmittel- und Verpackungsbranche, heißt es aus dem Unternehmen. Daneben bietet Solomon noch eine ganze Reihe anderer Produkte und Lösungen, die die smarte Fabrik der Zukunft mitgestalten sollen. So steigert etwa „Solmotion“ die Genauigkeit von Schweiß- oder Montageanwendungen, indem sie die einzigartigen Merkmale jedes Werkstücks erkennt und bei der Positionierung im dreidimensionalen Raum unterstützt. Die ebenfalls KI-basierte „Solvision“-Software dagegen hilft bei der Qualitätskontrolle: Sie erkennt selbst kleine Abweichungen wie Kratzer, Flecken oder Risse selbstständig und ohne Programmieraufwand. So entstehen durch die Verbindung von fortschrittlicher Bildverarbeitungstechnologie und künstlicher Intelligenz neue Automatisierungspotenziale in unterschiedlichen Schritten des Produktionsprozesses.

Tongtai: Die Werkzeugmaschine als Multitalent

Auch der klassische Werkzeugmaschinenhersteller Tongtai setzt schon lange auf Smart Machinery. Gemeinsam mit dem taiwanische Motorrad-Hersteller KYMCO entwickelte das Unternehmen beispielsweise die erste intelligente Fertigungslinie für Motorräder. Dabei werden gleich mehrere Schlüsseltechnologien von Tongtai kombiniert: Das Internet der Dinge, cyber-physische Systeme (CPS), Methoden der flexiblen Fertigung und ein leistungsstarkes Produktionsleitsystem. Ziel ist es, sämtliche relevanten Fertigungsdaten zu verbinden und eine Art digitalen Zwilling der Produktionsprozesse zu schaffen.

Grundlage sind dabei die Werkzeugmaschinen selbst – und diese sind gleich in mehrerlei Hinsicht smart. Einerseits können sie mit dem Internet Of Things verknüpft werden und liefern kombiniert mit der Maschinensteuerung des Unternehmens stets einen Echtzeit-Überblick über alle relevanten Metriken. Andererseits vertreibt Tongtai mit der TMS-Serie Multitasking-Maschinen, die mehrere Arbeitsschritte ausführen können, ohne dass ein Bauteil mehrmals aus- und wieder eingespannt werden muss. Mithilfe mehrerer Achsen können unterschiedliche Werkzeuge aufgenommen werden – das spart Zeit und verringert Qualitätsprobleme, die beim Entfernen und wieder Einsetzen des Bauteils entstehen können. „Die Lösung kommt vor allem in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizintechnik häufig zum Einsatz“, erklärt Tongtai. Aber auch in der Automobil- und Unterhaltungselektronik-Branche sind die Produkte und intelligenten Lösungen des Unternehmens vertreten.

Chin Fong: Die Daten immer im Blick

Mechanische Pressen sind das Spezialgebiet von Chin Fong – und auch hier gibt es genügend Potenzial für intelligente Lösungen. Das „iForming“ Formgebungsverfahren wurde zunächst für den internen Einsatz entwickelt. „Die Lösung bewährte sich und wir beschlossen, unsere Erfahrungen damit mit unseren Kunden zu teilen“, so das Unternehmen.

iForming erfasst den aktuellen Status der Maschine und gleicht diese mit dem geplanten Sollzustand ab. So ist für den Nutzer jederzeit ersichtlich, wo ein Prozess im Verzug ist oder wo die Ressourcen-Planung angepasst werden muss. Diese Auswertung kann auch über eine zugehörige App abgerufen werden und ist damit sogar mobil jederzeit verfügbar. Dabei ist das System einfach zu bedienen und auch für kleine und mittelständische Unternehmen realisierbar.

Um das zu ermöglichen setzt das Unternehmen auf eine selbst entwickelte „Smart Machine Box“, die es dem System ermöglicht, verschiedene Kommunikationsprotokolle auf modulare Weise zu unterstützen. Darüber hinaus sorgen Edge-Computing und die Verwendung einer Private Cloud für Schnelligkeit und Sicherheit gleichermaßen. So erleben Hersteller nicht nur augenblicklich mehr Produktivität und Effizienz – sie sind auch optimal vorbereitet auf die vollständig vernetze Fabrik der Zukunft.

Eine ähnliche Einschätzung trifft auch Guann-Jyh Lee, stellvertretender Generaldirektor des Außenhandelsbüros des taiwanischen Wirtschaftsministeriums, für die taiwanische „Smart-Machinery“- Industrie: "Sobald sich die Pandemiesituation etwas stabilisiert hat, werden Industrien auf der ganzen Welt nach und nach ihre wirtschaftlichen Aktivitäten wieder aufnehmen. Um in Zukunft längere Ausfälle und die damit einhergehenden Verluste zu vermeiden, werden sie zunehmend auf intelligente Fertigungslösungen setzen müssen. Für diese industrielle Aufrüstung und für die Wiederbelebung der verarbeitenden Industrie in der Zeit nach der Pandemie ist Taiwan die beste Wahl ".