Der renommierte Schweizer Stahlproduzent Swiss Steel setzt im Bereich des Ring-Transports verstärkt auf Digitalisierung und ersetzt sein nahezu 40 Jahre altes System durch eine moderne Palettentransport-Logistik. Das vorhandene Materialverfolgungssystem der PSI wurde den neuen Anforderungen angepasst und sorgt damit erfolgreich für Ordnung im Palettenwald. Die zur Schmolz und Bickenbach Gruppe gehörende Swiss Steel liefert hierbei ein gutes Beispiel für den evolutionären Charakter von Industrie 4.0 in der Stahlindustrie.
Industrie 4.0 und die damit einhergehende Digitalisierung ist in der Stahlproduktion kein Thema, das nur auf neue Werke beschränkt ist. Die in der Branche üblichen Investitionszyklen erlauben es nicht, jede neue technische Entwicklung sofort umzusetzen.Die Produzenten sind daher angehalten, eine kluge Strategie zu entwickeln, die die Vorzüge der fortschreitenden Digitalisierung schrittweise ermöglicht. Dabei gilt es auch,punktuell Bereiche der Prozesskette zu identifizieren und zu modernisieren. Eine solche Investition hat die Swiss Steel AG in Emmenbrücke in der Schweiz durchgeführt. Der Spezialstahlhersteller fertigt unter anderem hochwertigen Draht auf zwei Linien für unterschiedliche Formate. Dieser Draht wird in sogenannten Ringen aus dem Walzwerk ausgebracht. In den weiteren Verarbeitungsschritten erfolgt das Abkühlen der heißen Ringe, die Probenahme,das Wiegen, Pressen und Binden. In den vergangenen 40 Jahren wurde dazu eine Hakenbahn verwendet. Es gab sehr wenige Möglichkeiten, in den Materialtransport einzugreifen. Die neue Palettenbahn hingegen wurde mit drei Pufferlinien ausgestattet, wodurch ein Material das andere überholen kann. Dies erlaubt unter anderem das Vorziehen eines Materials oder eines gesamten Kundenauftrags. Die Investitionen in das neue Transportsystem und in eine hochmoderne Presse haben zu einem deutlich geringeren Energieverbrauch und mehr Transportsicherheit geführt. Es kann in Zukunft dem steigenden Bedarf an höheren Ringgewichten und innovativen Kundenwünschen entsprochen werden. Durch das vollautomatische Handling der Paletten gewinnt man außerdem an Arbeitssicherheit im Werksbereich.
Schon in der Vergangenheit garantierte ein Materialverfolgungssystem der PSI die lückenlose Erfassung aller Materialbewegungen. Durch das neue System wird die Aufgabe der Materialverfolgung aber noch entscheidender. Der renommierte Schweizer Stahlproduzent Swiss Steel setzt im Bereich des Ring-Transports verstärkt auf Digitalisierung und ersetzt sein nahezu 40 Jahre altes System durch eine moderne Palettentransport-Logistik. Das vorhandene Materialverfolgungssystem der PSI wurde den neuen Anforderungen angepasst und sorgt damit erfolgreich für Ordnung im Palettenwald. Die zur Schmolz und Bickenbach Gruppe gehörende Swiss Steel liefert hierbei ein gutes Beispiel für den evolutionären Charakter von Industrie 4.0 in der Stahlindustrie.
Viel wird im Umfeld von Industrie 4.0 darüber spekuliert, welche Rolle der Mensch in einer Fabrik der Zukunft einnehmen wird oder soll. Auf akademischer Ebene werden dazu fast philosophische Kämpfe ausgetragen, ob eine durch künstliche Intelligenz und Algorithmen gesteuerte Fabrik jemals das komplexe soziale Gebilde von heute ersetzen oder gar verbessern kann. Die Praxis gibt hier bereits erste Aufschlüsse. Auch wenn man im Falle von Swiss Steel natürlich nicht vom Versuch sprechen kann, eine menschenleere Fabrik zu verwirklichen, wurde hier in einem Bereich massiv in
Digitalisierung und fortgeschrittene Automatisierung investiert. Dennoch gibt es eine Instanz, die mächtiger ist als die erwähnten Automatisierungssysteme: der Bediener. Er kann und muss im Notfall Korrekturen durchführen, sollte die Realität mit der virtuellen Palettenverfolgung auseinanderlaufen, z.B. wenn ein Ring entfernt wird. In so einem Fall ist es seine Aufgabe, Korrekturen in allen Systemen vorzunehmen. Tatsächlich wurde er als Verantwortungsträger aufgewertet, sollte das System von der automatisierten Routine abweichen. Stahlproduktion wird daher auch in Zukunft nicht ohne den Menschen auskommen, auch wenn seine Aufgaben veränderter Natur sein werden.
Ein derartiges System am Reißbrett zu entwerfen, ist eine Sache, es parallel zum laufenden Betrieb einzuführen eine andere. Wie Chirurgen, die eine Operation am offenen Herzen im Vorfeld planen und trainieren, war dies auch bei Swiss Steel erforderlich und am Ende von Erfolg gekrönt, die Einführung gemeinsam vorzubereiten, zu testen und durchzuführen. Von entscheidender Bedeutung ist eine zeitnahe und stimmige Kommunikation aller beteiligten Parteien.
Keine Inbetriebnahme läuft fehlerfrei, und es zeugt von Erfahrung und Vertrauen, wie man mit Rückschlägen und Problemen umgeht. Rein praktisch gesehen, ist es immer eine Sache, eine bestimmte Signalkette in der Teststellung abzuarbeiten, und dem System einwandfreie Funktionstüchtigkeit zu bescheinigen, und eine andere, im Betrieb mehrere Signalketten zugleich zu durchlaufen. Erst dabei werden noch vorhandene Probleme aufgezeigt und die Begeisterung für das, was alles funktioniert, schlägt rasch in Stress um. Bei Swiss Steel wurde kurzzeitig das „Beamen“ realisiert, d. h. ein Material wurde ohne zeitliche Verzögerung von einem Punkt zu einem anderen transportiert. Da dies aber nur virtuell geschah, entpuppte es sich als verspätetes Signal für die Übergabe des Materials von der Palettenbahn auf die Hakenbahn. Denn dabei fährt das Material an der Übergabeposition vorbei und springt dann auf einmal quer über die Anlage auf einen Haken. Solche und andere weniger „innovative“ Phänomene konnten im Zuge der Inbetriebnahme rasch gelöst werden.
PSI: Was war der Hauptgrund für diesen doch signifikanten Umbau der Anlage?
Dr. Nussbaum: Die nahezu vollständige Erneuerung der Anlage war zwingend, da der Markt grundsätzlich höhere Ringgewichte fordert. Im Rahmen des strategischen Ausbaus im Walzwerk der Swiss Steel AG war dies einer der ersten Schritte, um diese und zukünftige Erfordernisse begleiten zu können. Neben der Marktperspektive galt es auch einfach, eine fast 40-jährige Anlage endlich zu ersetzen und in die innovative Automatisierungsplattform der Walzstraße einzubinden.
PSI: War die Komplexität vorhersehbar und wie hat man sich darauf vorbereitet?
Dr. Nussbaum: Es ist natürlich so, dass dies für uns ein großes Projekt war und immer noch ist; somit fließen erhebliche Ressourcen sowohl von uns selbst als auch unterschiedlicher Gewerke in dieses Projekt. Die Komplexität steigt dabei gegenüber einem Projekt auf der „grünen Wiese“, da bei immer enger werdenden Terminplänen auf engstem Raum gleichzeitig gebaut und produziert wird und es auch keine Ausweichmöglichkeiten bei der Inbetriebnahme gibt. Dies hat nicht jeder Projektpartner zeitnah erkannt und dementsprechend die Komplexität unterschätzt. Hier werden wir zukünftig den Weg einer noch engeren Begleitung und eines besseren Konsequenzenmanagements gehen.
PSI: Bedarf es einer speziellen Kunden-Lieferanten-Beziehung, um so ein Projekt umzusetzen?
Dr. Nussbaum: Der Wille zur Kommunikation und dem termingerechten,qualitativ einwandfreien Umsetzen zwischen den Partnern ist ein absolutes Muss. Als eine spezielle Beziehung würde ich es dann sehen, wenn ein tiefes Verständnis für die Ansprüche des Kunden vorliegt und jederzeit von den Projektpartnern unternehmerisch mitgedacht wird. Dies gelingt deutlich einfacher, wenn die „Chemie“ zwischen den Beteiligten stimmt. Menschen machen halt auch den Unterschied aus!Jedem muss allerdings bewusst sein, dass ein Projekt keinen Selbstzweck erfüllt. Letztendlich sind auch wir unserem Kunden verpflichtet und wollen ihm einen Mehrwert bieten.
Investitionen in Digitalisierung müssen einen Mehrwert bieten und können nicht allein der neuen Technik wegen getätigt werden. Im Fall von Swiss Steel genügt es nicht,hochqualitative Produkte herzustellen. Die Materialqualität muss auch nachweisbar sein. Dazu braucht es zu jedem Zeitpunkt die Information,wo sich ein bestimmtes Material gerade befindet und welchen Prozessparametern es ausgesetzt ist. Nur so kann die Qualität im laufenden Betrieb nachhaltig garantiert und vor allem auch im Anschluss dokumentiert werden. Dieser Umstand und die gewonnene Flexibilität im Materialfluss, sowie die Einsparungen im Energieverbrauch zeigen deutlich die Vorzüge der Digitalisierungsmaßnahme. Industrie 4.0 bedeutet nicht zwangsläufig Revolution,sondern, wie im Fall von Swiss Steel, Evolution.