Siemens Nanjing: Ein neuer Maßstab für KI-gesteuerte industrielle Automatisierung

Das Weltwirtschaftsforum (WEF) hat kürzlich die Siemens Digital Native Factory in Nanjing als „Global Lighthouse“ ausgezeichnet. Dieser prestigeträchtige Titel würdigt Produktionsstandorte, die in Technologien der Vierten Industriellen Revolution (4IR) führend sind. Durch die Integration von  industrieller Automatisierung mit tiefgreifender KI-Integration zeigt diese Anlage, wie moderne Werke extreme Marktschwankungen überwinden können.

Implementierung der Digital-Twin-Technologie für schnellen Bau

Siemens hat diese 73.000 Quadratmeter große Anlage als „digital-native“ Werk konzipiert. Ingenieure simulierten jeden Produktionsprozess in einer virtuellen Umgebung, bevor der physische Bau begann. Folglich optimierte das Team das Layout und die Arbeitsabläufe vollständig innerhalb eines  Digital-Twin Rahmens. Diese proaktive Strategie ermöglichte es Siemens, die Fabrik effizient zu errichten, selbst unter den herausfordernden Bedingungen der globalen Pandemie.

Bewältigung von Herausforderungen bei der Produktion mit hoher Variantenvielfalt durch KI

Der Standort Nanjing produziert Hochleistungs- CNC-Systeme, Antriebe und Elektromotoren. Die Anlage stand jedoch vor einer bedeutenden betrieblichen Herausforderung: Anforderungen an eine Produktion mit hoher Variantenvielfalt und geringem Volumen. Kundenaufträge erforderten oft alle vier Wochen eine vollständige Umkonfiguration der Produktionslinie. Zudem sanken die Lieferfenster von 45 Tagen auf nur 10 Tage, was eine agile  Fabrikautomatisierungs architektur erforderte.

Steigerung der Produktivität mit 50 Anwendungen künstlicher Intelligenz

Um diese Komplexitäten zu bewältigen, setzte Siemens über 50 verschiedene KI-Anwendungen auf dem Shopfloor ein. Diese Werkzeuge steuern alles von vorausschauender Wartung bis hin zu Echtzeit-Qualitätsprüfungen. Beispielsweise nutzt das System KI, um die  PLC (Programmierbare Logiksteuerung)-Logik und Sensordaten zu optimieren. Dadurch steigerte die Fabrik die Produktivität um 14 % und reduzierte die Durchlaufzeiten um beeindruckende 78 %.

Förderung von Nachhaltigkeit und Ressourcenmanagement

Moderne  Steuerungssysteme verwalten nicht nur Bewegungen, sondern überwachen auch den Energieverbrauch. Die Lighthouse-Fabrik in Nanjing reduzierte ihre direkten CO2-Emissionen um 28 %. Durch den Einsatz modularer Automatisierung und fortschrittlichem Manufacturing Operations Management (MOM) erzielt der Standort eine höhere Produktion bei geringerem Rohstoffeinsatz. Damit beweist die Anlage, dass Digitalisierung und umweltfreundliche Fertigung sich gegenseitig begünstigen.

Fachliche Einschätzung: Der Wandel hin zur digital-nativen Fertigung

Aus Branchensicht signalisiert der Erfolg in Nanjing einen Wandel in unserem Ansatz der  industriellen Automatisierung. Wir bewegen uns weg von reaktiven Upgrades hin zu „Digital-First“-Planungen. Die 33 %ige Verkürzung der Markteinführungszeit deutet darauf hin, dass virtuelle Inbetriebnahme für wettbewerbsfähige OEMs nicht mehr optional ist. Meiner Ansicht nach wird die Integration von KI in die  DCS (Distributed Control System)-Ebene bald zum Standard für jede Anlage, die den „Lighthouse“-Status anstrebt.