Per Retrofit in die Industrie 4.0 starten

Alte Maschinen für die Zukunft rüsten

Um das eigene Unternehmen fit für die Anforderungen der Industrie 4.0 zu machen, müssen nicht immer neue Maschinen angeschafft werden. Per Retrofit lassen sich alte Maschinen aufrüsten. Welche Vor- und Nachteile das hat, zeigt eine Studie des VDI ZRE.

(Bild: ©utkarsh-patilEyeEm/stock.adobe.com)

Nachrüsten statt Neukauf: Um die Produktion in Unternehmen fit für Industrie 4.0 zu machen, lassen sich viele Maschinen aufrüsten. Eine aktuelle Studie des VDI Zentrums Ressourceneffizienz (VDI ZRE) zeigt mögliche Maßnahmen und liefert eine ökonomisch-ökologische Bewertung für ein Referenzbauteil.

Nachrüsten statt Neukauf

Für eine Umstellung auf Industrie 4.0 müssen nicht immer neue Maschinen gekauft werden. Bestehende Anlagen oder andere Betriebsmittel können durch Erweiterung bzw. Nachrüstung von Sensorik und Kommunikationsschnittstellen in eine vernetzte Produktionsumgebung eingebunden werden. In der Studie des VDI ZRE steht die spanende Fertigung im Fokus. In diesem Bereich kann ein Retrofit von Anlagen mit verschiedenen Ansätzen erfolgen, etwa dem Schwingungs- und Vibrationsretrofit, um Bauteilqualitäten zu verbessern, den Betrieb der Anlage zu optimieren und Ausfälle vorherzusagen. Das Energie-Retrofit kann zu optimierten Prozessketten oder energetisch verbesserten Betriebszuständen beitragen. Und das Condition-Monitoring-Retrofit trägt zur ganzheitlichen Erfassung der Umgebungsdaten einer Anlage bei. Im Zusammenspiel der Maßnahmen entsteht eine Strategie zum Nachrüsten der Sensorik.

Ökonomisch-ökologische Bewertung

Für eine ökonomisch-ökologische Bewertung des Retrofit-Ansatzes wurde im Rahmen der Studie ein Testszenario umgesetzt. Dieses bezieht sich auf Außenrundschleifen eines Lagerrings als Referenzbauteil. Zu Versuchszwecken wurde eine Werkzeugmaschine nachgerüstet. Der Fokus lag dabei auf einer möglichst einfach zu implementierenden und kostengünstigen Soft- und Hardwarelösung, um mit der Studie ein breites Anwendungsspektrum sowie insbesondere kleine und mittlere Unternehmen des produzierenden Gewerbes zu adressieren. Für die ökologische Bewertung wurde der Aufwand an den natürlichen Ressourcen Energie, Rohstoffe, Wasser und Boden über den gesamten Lebenszyklus der Werkzeugmaschine berücksichtigt.

Die Bewertung wurde anhand von Umweltindikatoren für die einzelnen Ressourcengruppen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die ökologischen Indikatoren überwiegend für die Einführung der betrachteten Retrofit-Maßnahmen sprechen. Die ökonomische Beurteilung zeigt, dass der aktuelle Strompreis ein wesentlicher Faktor für die Rentabilität ist. Darüber hinaus sollten weitere Vorteile, wie eine mögliche Verlängerung der Lebensdauer und der Erhalt bestehender Maschinen, berücksichtigt werden, so die Studienautoren.

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