Die Zukunft der Fertigung

...ist autonom.

First time right – every time & everywhere.

Wer Wertschöpfung zukunfts- und wettbewerbsfähig sichern will, wird an autonomen Lösungen nicht vorbeikommen. Egal ob komplexe Produktionsstrukturen wie in der Halbleiterbranche oder klassische Fertigungsdisziplinen wie Zerspanung: Immer dort, wo herkömmliche Effizienzmaßnahmen an ihre Grenzen kommen, werden Prozesse zukünftig autonom. Wir schaffen individuelle Lösungen, die Prozess- und Werkstückinformationen zur Echtzeit-Regelung des Produktionsprozesses einsetzen, um signifikante Produktivitätssteigerungen und Kosteneinsparungen zu erzielen.

Die Fertigungsindustrie ist mit vielen Herausforderungen konfrontiert

  • Fachkräftemangel

  • Steigende Produktkomplexität und Qualitätsanforderungen

  • Große Variantenvielfalt bis zur Losgröße 1

  • Schwer kontrollierbare Produktionsbedingungen

  • Fragile Lieferketten

  • Kürzere Produkt- und Innovationszyklen

Advanced Manufacturing mit maschinenintegrierter Prozessoptimierung: Nie dagewesene Produktionssprünge

Egal ob Unikatfertigung, Kleinserienfertigung oder Großserienfertigung.

  • bis zu 90%

    verringerte Ausschussrate

  • 1 Maschine

    statt 3 (verkürzte Prozesskette)

  • bis zu 4x

    höherer Durchsatz

  • 2x

    höhere Präzision bei konstanter Ausbringungsmenge möglich

  • 6 Monate

    bis zum typischen ROI

  • bis zu 3x

    schnellere Time-to-Market

Ausgezeichnet mit dem MIMA Award 2025 in der Kategorie "Scale!"

Was bietet eine individuelle Lösung zur maschinenintegrierten Prozessoptimierung?

Wir entwickeln auf Ihre Bedürfnisse angepasste, brownfield-kompatible Softwarelösungen, die sich direkt in Ihre Fertigung integrieren lassen. Auf Basis von Qualitäts- und Prozessdaten lassen sich schon frühzeitig Mehrwerte generieren und versetzen Ihre Produktion letztlich in den Zustand, Prozesse selbst nachzuregeln (Closed-Loop). Dadurch kommen Sie einer bedienerlosen Produktion ein bedeutendes Stück näher und produzieren mehr Teile in der gleichen Zeit.

Die Grundlage unserer auf Sie zugeschnittenen Lösungen ist ein digitaler Prozesszwilling. Auf Basis von Maschinen- und Prozessdaten erzeugen wir ein virtuelles Abbild, wobei wir im Dialog mit Ihren Fertigungstechnologien die richtigen mathematischen und physikalischen Modelle in die Software integrieren. Die sich daraus ergebenden Optimierungsparameter werden in die Maschine zurückgeführt, um Nachregelungen zu ermöglichen.

Ein manuelles, zeitverzögertes Nachregeln auf Basis von Qualitätsprüfungen im Messraum gehört der Vergangenheit an!

Closed-Loop in der Fertigung

Der Begriff "Closed-Loop" beschreibt einen Regelkreis, der einen Prozess kontinuierlich überwacht und die entstehenden Daten mit einem gewünschten Zielwert vergleicht. Im Falle einer Soll-Ist-Abweichung können zur adaptiven Prozessoptimierung Kompensationsparameter in den Prozess zurückgeführt werden. Optimiert werden können im Prozess je nach Anforderung u.a. Zielgrößen wie Ausschuss, Taktzeit, Werkzeugstandzeit oder Energiebedarf.

Die Automatisierung führt zu höherer Effizienz, weniger Ausschuss und einer insgesamt verbesserten Produktqualität in einer datengetriebenen Produktion von morgen.

Anwendungsbeispiel: Aufnahme und Verarbeitung von Daten aus Steuerung (HMI), Umgebungssensoren sowie bei Bedarf zusätzlicher Stand-alone-Sensorik mit Rückführung.

Umgebungssensor (z.B. Hallentemperatur, Luftfeuchtigkeit)
Industrial Data Platform

Nachhaltige Digitalisierung durch strukturiertes Date Enablement.

Maschinensteuerung (SPS)
Hochfrequente, maschinenintegrierte Sensorik
Individuelles Physisches Werkstück zur Berechnung des digitalen Zwillings
Edge Layer
Optional nachrüstbare Prozesskraftsensorik
Kombination aus virtueller Messtechnik (unten; mit Abweichungen) und physischer Messtechnik (oben; mit fehlenden Bereichen) zu digitalem Zwilling .
Kombination aus virtueller Messtechnik (unten; mit Abweichungen) und physischer Messtechnik (oben; mit fehlenden Bereichen) zu digitalem Zwilling .

Kombination aus Maschineninformationen und physischer Qualitätsprüfung zu digitalem Prozesszwilling.

Kombination aus Maschineninformationen und physischer Qualitätsprüfung zu digitalem Prozesszwilling.

Digitaler Prozesszwilling

Der Gamechanger

Sensoren, die bereits in der Maschine integriert sind, bilden die Datenbasis für den digitalen Prozesszwilling. Die softwareseitige Verarbeitung hochfrequenter Signale aus bereits integrierter Sensorik lässt u.a. geometrische Bauteileigenschaften vorhersagen.

Die Genauigkeit dieser Daten hängt jedoch einerseits von den unterstellten Prozesskräften, andererseits von konstanten Produktionsbedingungen ab. Aus Gründen der Rückführbarkeit empfiehlt es sich weiterhin, eine physische Qualitätsprüfung als Maßreferenz in die Lösung zu integrieren.

In der Kombination kann damit auch die physische Qualitätssicherung in Bezug auf Vollständigkeit und Prüfungsdauer deutlich entlastet werden.

Für welche Anwendungen ist eine Softwarelösung zur maschinenintegrierten Prozessoptimierung geeignet, und was wird benötigt?

  • Präzisionsbearbeitung
  • Spanende Fertigung
  • Umformprozesse
  • Fertigungsprozesse in schwer kontrollierbaren Milieus

Dies ist nur eine kleine Auswahl möglicher Anwendungen. Was ist Ihre Herausforderung?

Unser Plan für Ihr Projekt

  • Analyse des Status Quo bei einem Besuch vor Ort in Ihrem Werk
  • Priorisierung der Prozesse und Definition des Pilotprozesses
  • Erstellung eines Konzepts für die softwareseitige Pilotimplementierung
  • Projektstart nach 2-4 Wochen
  • Skalierung der Lösungen nach erfolgreichem Projekt auf die gesamte Fertigung

Maschinenintegrierte Prozessoptimierung: Das Wichtigste in Kürze

  • Bis zu 90 % weniger Ausschuss
  • Fertigen Sie mehr Teile in gleicher Zeit
  • Skalierfähige Softwarelösung mit skalierbaren Mehrwerten
  • Retrofit für bestehende Anlagen
  • Nutzung der vorhandenen Sensorik moderner Werkzeugmaschinen

Virtuelle Maschinenbediener – Sprunghafte Erhöhung des Autonomiegrades in der Produktion

Die Qualitätssicherung und deren Ergebnisrückführung in der Fertigung zählen zu den Arbeitsschritten, die aktuell noch sehr zeitaufwändig und fehleranfällig sind. Zudem ist die vom Produktionsprozess entkoppelte Prüfung von Werkstücken ressourcenintensiv, und es fehlt zunehmend an qualifizierten Arbeitskräften.

Durch das Zusammenführen von Produktions- und Qualitätsprozessen mittels vorhandener Daten lässt sich frühzeitig in die Produktionssteuerung eingreifen. Fertigungsprozesse können so automatisiert geregelt werden. Dadurch wird von vornherein unmittelbarer geprüft und ressourcenschonend gefertigt, was weniger Ausschuss, entlastete Maschinenführer und sinkende Prozesskosten zufolge hat.

Das Whitepaper über „Die Zukunft der Fertigung“ zeigt an einem Beispiel aus der Metallzerspanung, wie eine Softwarelösung eine signifikante Wertschöpfungssteigerung im Sinne eines Closed-Loops ermöglicht. Weitere Informationen zum Thema finden Sie auch auf unserem Blog unter „Datengetriebene Prozessregelung“. Dabei geht es um die Herausforderung, komplexe physikalische Systeme automatisch zu regeln und welche datengetriebenen Ansätze zur Abbildung in Software dies ermöglichen.

Bei Fragen rund um das Thema Advanced Manufacturing wenden Sie sich gern direkt an unsere Spezialisten.

Jetzt Formular ausfüllen und Whitepaper erhalten:

Präzisionsanwendungen wie die Metallzerspanung verlangen prinzipbedingt einen ausgereiften Prozess zur Qualitätssicherung. Üblicherweise werden hierfür Koordinatenmessmaschinen in separaten Messräumen oder in Shopfloor-tauglichen At-Line-Zellen eingesetzt. Das Problem dabei: sperrige Intralogistik, Zeitaufwand und Personalbedarf.

Im Whitepaper zeigen wir eine Lösung auf, die den Qualitätsprozess unmittelbar mit dem Produktionsprozess verschränkt, wodurch hohe Wertschöpfungspotenziale entstehen.

Sie erhalten unser Whitepaper nach dem Ausfüllen des nebenstehenden Formulars per E-Mail zum Download.

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Vortrag

Mit digitalem Prozesszwilling zur autonomen Produktion

Was bedeutet eine autonome Fertigung für die Automobilindustrie, und was versteht man eigentlich unter dem Begriff „Autonomie“? In unserem Vortrag auf dem automotiveIT Kongress nehmen wir Sie mit auf den Weg zur Produktion der Zukunft. Dabei gehen wir auf die Ursachen ein und zeigen, dass die Transformation keinesfalls ein Selbstzweck ist, sondern spezifische Ziele verfolgt. Anhand eines greifbaren Vergleiches zeigen wir, welches Autonomielevel in heutigen Produktionen schon möglich ist, und wie eine konkrete Lösung aussehen könnte.

Kai Schoppe Key Account Manager Manufacturing Solutions

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