Wie Primetals die Industrie noch intelligenter macht

Wohin geht die Stahlindustrie? Wie wird sich die Digitalisierung entwickeln? Und vor allem: Was sind die langfristigen Vorteile, die von den jüngsten Fortschritten in der Automatisierungstechnik zu erwarten sind? Das Londoner Unternehmen Primetals Technologies baut Fabriken für die Metallindustrie und weiß, wie Stahlproduzenten ihre Produktion für die kommenden Jahre am besten vorbereiten können.

Selbstverständlich hat die Technologie in kürzester Zeit große Fortschritte gemacht. Computer und Smartphones haben das alltägliche Leben maßgeblich verändert, doch natürlich macht sich das auch in professionellen Umgebungen bemerkbar. Eine der wichtigsten Innovationen ist die allgegenwärtige, sogenannte Cloud.

Industrie in den Wolken: die Cloud über allem

Riesige Serverfarmen können nicht nur Unmengen an Datensätzen speichern, sondern auch intelligente Aufgaben übernehmen. Entsprechend intelligenter sind auch die Lösungen in der Stahlerzeugung geworden. Schlüsselwörter sind hier zum Beispiel "Industrie 4.0", "Digitalisierung" und "Internet der Dinge" oder "Internet of Things" (IoT).

Der erste Schritt auf diesem Weg ist – wie in anderen Branchen auch – die Akkumulation der Produktionsdaten einer Anlage mit intelligenten Sensoren. Damit kann ein "digitaler Zwilling" erschaffen werden, die Anlage auf die nächste Stufe zu haben. Primetals zufolge sei die Prozessautomatisierung in der Stahlindustrie anderen Branchen seit Jahrzehnten weit voraus.

Abstraktionen statt Prozessmodelle

Der Unterschied liegt unter anderem darin, dass sie nicht nur auf Prozessmodellen basiert. Stattdessen setzt sie auf Abstraktionen dessen, was im Inneren des flüssigen Stahls geschieht, in der Phase der Verfestigung. Die Modelle sind so komplex – daher verwendet man drei verschiedene gleichzeitig. Eines, in dem der Stahl transformiert wird; vom ganzen Prozess der Stahlerzeugung bis zur Eisenherstellung und Endbehandlung; und eines der gesamten Anlage, wie sie gebaut wird. Dazu gehören auch "unsichtbare Aspekte", also Geräte, die nicht Teil der Produktionskette sind.

Das ist die Grundlage für die smarte Fabrik. Sie soll dank Condition Monitoring wissen, in welchem Zustand sie sich befindet. Dank ihrer Erkenntnisse kann sie sogar eigenständig Anpassungen vornehmen. Hier entsteht ein großer Markt für Künstliche Intelligenz. In den Augen von Primetals steckt sie aktuell jedoch noch in den Kinderschuhen. Zum Werk der Zukunft gehört auch das Stichwort "Smart Work". Alle Mitarbeiter erhalten pünktlich genau die Informationen, die sie für die nächste Aufgabe benötigen. Das vermeidet Produktionsausfälle und ermöglicht Planungen weit im Voraus.

Drei Dimensionen – Transparenz, Zeit, Integration

Neben den drei Modellen gibt es auch drei Dimensionen. Die erste beruht auf der horizontalen Vernetzung. Der Walzabschnitt einer Stahlproduktionsanlage soll quasi wissen, was in der frühen Gießphase getan wurde und kann dann entsprechend reagieren. Wie das funktioniert, ist besonders abhängig von den verwendeten Rohstoffen. Die intelligente Anlage beherrscht eine Vielzahl und bietet Produzenten eine größere "Input-Flexibilität".

Die zweite Dimension ist Zeit. Die Geschichte eines Stahlwerks beginnt mit der Planungsphase, danach folgen Bau und Modernisierung oder Expansion. In der smarten Fabrik ist sichergestellt, dass alle Geräte so lange wie möglich überleben. Selbst Wartungsarbeiten können so eingebunden werden, dass sie die geringste Auswirkung auf die Produktivität haben.

Time-to-Market auf ein Minimum verkürzen

Für die finale Dimension hat sich Primetals mit der deutschen PSI zusammengetan. Das moderne Produktionsmanagementsystem (PMS) plant und verfolgt dynamisch alle Anlagenaktivitäten auf allen Stufen der Produktionskette. Kundenaufträge werden in Befehlssätze umgewandelt, die dann hochoptimiert ausgeführt werden.

Zum PMS gehört auch die Through-Process Optimization (TPO). Sie untersucht den gesamten Produktionsprozess auf Fehler und identifiziert Verbesserungspotenziale. Primetals verspricht seinen Kunden davon eine drastische Verkürzung der Vorlaufzeit. Das letzte Glied ist die Maintenance and Asset Technology (MAT).

Dieses System verfügt über umfassendes, integriertes Anwendungswissen. Es generiert verwertbare Elemente, die das Wartungspersonal ausführen kann. Alle Vorschläge werden nach einer maßgeschneiderten Instandhaltungsstrategie für eine optimale Effizienz erarbeitet. Erweiterte Analysen geben weitere Einblicke in das Innenleben der Anlage und insbesondere in die Instandhaltungsaktivitäten.