SEF Smart Electronic Factory e.V.: Wie wirtschaftlich sind Industrie 4.0-Investitionen?

Der SEF Smart Electronic Factory e.V. ist eine Industrie 4.0-Initiative, an der sich neben der THM auch weitere universitäre Forschungseinrichtungen wie die Westsächsische Hochschule Zwickau sowie namhafte Unternehmen beteiligen. So entstehen Industrie 4.0-Lösungen, die in Fabriken Anwendung finden und dem Mittelstand die Möglichkeiten der Integration vorhandener Maschinen und Anlagen in cyber-physische Produktionssysteme aufzeigen.

Der Verein stellte auf der HANNOVER MESSE gemeinsam mit der THM die Wirtschaftlichkeitsberechnung für Industrie 4.0-Anwendungen vor. Die Studie zeigt den ROI der Investitionen, die für die Digitalisierung der Fabrik des SEF-Mitglieds Limtronik GmbH getätigt wurden. Diese mittelständische Fabrik fungiert gemeinsam mit dem Unternehmen Lenze SE als reale Test- und Entwicklungsumgebung für die Industrie 4.0-Projekte des SEF Smart Elec­tronic Factory e.V.

Die Wirtschaftlichkeitsanalyse hat die folgenden aktuellen Proof of Concepts (PoCs) des Vereins unter die Lupe genommen: MES/Cloud, Bauteile per Barcode identifizieren, Anlage kommuniziert mit Produkt, Selektive Wellenlötanlage, Nutzentrenner und Track-and-Trace.

Anwendbarkeit und Wirtschaftlichkeit von Industrie-Lösungen belegt

So zeigt sich anhand des Falls „Bauteile per Barcode identifizieren“ beispielsweise, dass sich durch die Identifikation der Bauteile per Barcode Kostenersparnisse von knapp 53% ergeben. Weiter wird eine Verkürzung des Vorgangs auf 25% der ursprünglichen Zeit erreicht, wodurch u.a. die Fixkosten um knapp 50% sinken.

Der weitere PoC „Track-and-Trace“ belegt im Rahmen der Wirtschaftlichkeitsberechnung, dass sich durch den Einsatz dieses Systems die Fehlereintrittswahrscheinlichkeit (Schlupf) von 5% auf 0,5% reduziert. Die Gesamtkosten fallen damit um knapp 38% geringer aus als wenn das Track-and-Trace-System nicht zum Einsatz käme.

Ein anderer untersuchter Use-Case ist "Die Anlage kommuniziert mit dem Produkt". Die per Data-Matrix-Code gekennzeichnete Leiterplatte kommuniziert mit den Bestückern, womit die Richtigkeit des Bestückungsprogramms verifiziert und Badboards in der Weiterbearbeitung ausgespart werden können. Hierdurch reduzieren sich die Personalkosten um 40% und bei den Kosten pro Stück durch die Steigerung der OEE um 43%. Die variablen Stückkosten konnten um 2,3% gesenkt werden, die Gesamtkosten pro Stück um 1,7%. Durch die Anbindung an ein MES ließ sich der Gewinn bei dem betrachteten Produkt um 38% steigern. Es ergab sich eine Rentabilität von ca. 225% bei einer Amortisationszeit von 0,73 Jahren.

„Diese und die weiteren PoCs stehen beispielhaft dafür, dass sich die Lösungen für Industrie 4.0 innerhalb kürzester Zeit amortisieren. Auf der HANNOVER MESSE erhielten wir insbesondere aus dem Mittelstand und seitens der Politik großen Zuspruch. Ein starkes Interesse galt zudem den Live-Demos zur durchgängigen horizontalen Vernetzung (vom Kundenauftrag bis zur Auslieferung) und vertikalen Vernetzung (vom Sensor über eine IoT-Platt­form über das MES bis zum Leitstand, gekoppelt mit Analytics für Predictive Maintenance). Unser Fazit: Industrie 4.0 ist nicht nur in den Fabrikhallen angekommen, sondern rechnet sich auch“, erklärt Siegfried Wagner, Pressesprecher des SEF Smart Electronic Factory e.V.