Autonome Fertigung vom Auftrag bis zur Auslieferung

Autonome Fertigung beginnt nicht an der Maschine, sondern beim Kundenauftrag. Bei HARTING entsteht durch die enge Verzahnung von Enterprise Resource Planning (ERP), Manufacturing Operations Management (MOM), Product Lifecycle Management (PLM) und Autonomous Mobile Robots (AMR) ein vollständig digitaler End‑to‑End‑Workflow, der alle Produktions‑ und Logistikschritte miteinander verbindet.

Der Prozess beginnt im ERP-System, wo Kundenaufträge erfasst und automatisch in Fertigungsaufträge überführt werden. Unser [MZ1] ERP System priorisiert diese nach Lieferterminen und Dringlichkeit. Anschließend übernimmt das Manufacturing Operations Management (MOM) die operative Steuerung auf dem Shopfloor und übersetzt die Planung in ausführbare Arbeitsprozesse.

Auf der Fertigungsebene steuert MOM die gesamte Auftragsabwicklung:

• Transparente Auftragssteuerung:

  MOM zeigt jederzeit Status, Materialbedarf und offene Prozessschritte an.

• Automatisierter Datenfluss:

  Produktions‑ und Qualitätsdaten werden LIVE an das ERP zurückgemeldet.

• LIVE‑Fortschrittskontrolle:

  Abweichungen, Engpässe oder Wartezeiten werden sofort sichtbar.

• Effiziente Materialhandhabung:

  AMR bringen Material zu Maschinen, transportieren Halbfertigprodukte weiter und lagern fertige Teile automatisch ein.

Alle technischen Unterlagen – Zeichnungen, Prüfpläne oder 3D‑Modelle – stellt MOM automatisch u.a. aus dem Siemens Teamcenter (PLM) bereit. So arbeiten Mitarbeitende immer mit der aktuellen und freigegebenen Version.

Nach Abschluss der Fertigung übernehmen erneut AMR den Transport ins Lager; Materialbewegungen werden im ERP und MOM lückenlos dokumentiert. Die anschließende Auslieferung an den Kunden steuert das European Distribution Center (EDC): Kommissionierung, Verpackung, Versand und Rückverfolgbarkeit laufen vollständig digitalisiert.

Das mittelfristige Ziel der autonomen Automatisierung ist es, einen hohen Automatisierungsgrad in der Produktion zu erreichen.

Diese geht über die Automatisierung eines Fertigungsschrittes hinaus und beinhaltet die autonome Vernetzung verschiedener Maschinen inklusive der Produktionsplanung und Logistikprozesse. Dies ermöglicht es den optimalen Produktionspunkt über die gesamte Wertschöpfung zu erreichen. Da die Produktionsbedarfe zunehmend volatiler und individueller werden, ist eine lose Verkettung notwendig und eine flexible softwaregestützte Steuerung.

Für diese autonome Automatisierung sind wir [MZ1] bei HARTING in der Umsetzung verschiedener Elemente:

• Einer zentralen Manufacturing Operations Management Plattform, die die unterschiedlichen Systeme vernetzt und die optimale Produktionsplanung ermöglicht.

• Der Einsatz von Autonomous Mobile Robots für autonome Logistikprozesse zu Be- und Entladen der Maschinen

• Die digitale Anbindung aller Maschinen zur Sicherstellung stabiler Prozesse und zur Steuerung mit Hilfe von realen Daten

Dies soll durch den Einsatz standardisierter OT-Infrastrukturen und Softwarelösungen ermöglicht werden. Dadurch werden Prozesse effizienter, Fehlerquellen reduziert und die Flexibilität in der Fertigung gesteigert. Standardisierte Systeme erleichtern zudem die Integration neuer Technologien und sorgen für eine nachhaltige Skalierbarkeit der Produktionsumgebung.

Eine MOM‑Plattform bildet die zentrale Datendrehscheibe der modernen Fertigung. Sie vernetzt Maschinen, IT‑Systeme und manuelle Eingaben und schließt damit die bislang bestehende Lücke zwischen ERP/PLM‑Welt und realem Shopfloor. Die Produktion erhält dadurch einen durchgängigen, verlässlichen Informationsfluss in Echtzeit.

MOM übernimmt die Rolle eines digitalen Dirigenten: Es synchronisiert Aufträge, Ressourcen und Materialflüsse, erkennt Abweichungen und priorisiert automatisch die nächsten Schritte im Produktionsprozess. Damit werden Prozesse stabiler, planbarer und deutlich transparenter.

Zu den zentralen Funktionen gehören:

• Live‑Datenerfassung und -integration

  aus Maschinen, ERP‑Systemen und Qualitätsprozessen

• Steuerung der Auftragsabwicklung

  inklusive Statusmeldungen und Materialmanagement

• Verfügbarkeits- und Qualitätsmanagement

  mit Echtzeitüberwachung wichtiger Ressourcen

• Datenanalysen und Visualisierungen

  , die schnellere, objektive Entscheidungen ermöglichen

Für HARTING bedeutet die Einführung einheitlicher MOM‑Standards eine globale Vergleichbarkeit der Werke, weniger manuelle Abstimmungen, eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit und eine skalierbare Basis für autonome Produktionsprozesse.

Im beschriebenen Fertigungsprozess übernehmen AMR (Autonomous Mobile Robots) die bedarfsgerechte Materialversorgung der Maschinen. Das bedeutet:

• AMR bringen Leergut zu den Maschinen, damit diese mit Halbfertigerzeugnissen befüllt werden können.

• Nach jedem Bearbeitungsschritt transportieren die AMR die Halbfertigerzeugnisse automatisch zu den jeweils nächsten relevanten Maschinen oder direkt ins zentrale Lager. Alle Prozesse zur Qualitätssicherung, Rückverfolgbarkeit sowie zur Artikel- und Wannenverheiratung werden im Hintergrund vollautomatisch durch eigene Softwaremodule gesteuert und umgesetzt.

• Nach der letzten Bearbeitungsstation bringen die AMR die fertigen Produkte ins Lager, wo sie für den Versand bereitgestellt werden.

Dadurch wird der Materialfluss flexibel, effizient und automatisiert gesteuert. Engpässe und Wartezeiten werden minimiert, da die Maschinen stets rechtzeitig mit Material versorgt werden und Halbfertigerzeugnisse ohne Verzögerung weiterverarbeitet werden können.

Durch die Verwendung definierter und VDA5050-harmonisierter Datenaustauschformate kann eine heterogene Flotte von AMR mit nur einem zentralen Flottenleitsystem gesteuert werden. Das bedeutet, dass verschiedene AMR-Modelle und -Hersteller gemeinsam in einem Produktionsumfeld eingesetzt werden können, ohne dass für jeden Robotertyp ein separates Leitsystem notwendig ist. Die standardisierten Schnittstellen sorgen für eine reibungslose Kommunikation und Integration, wodurch Flexibilität, Skalierbarkeit und Effizienz im Materialfluss deutlich erhöht werden.

Um einen schlanken und effizienten Ablauf zu gewährleisten und den globalen Herausforderungen gerecht zu werden, werden prozessspezifische Lösungen für die einzelnen Übergabesituationen in den verschiedenen Fertigungsabteilungen standardisiert. Die Entwicklung und Fertigung aller Transferstationen und AMR-Aufbauten erfolgt im Hause HARTING und ermöglicht so schnelle Reaktionszeiten und eine strategische Abwicklung weltweit.

Ein zentraler Baustein auf dem Weg zu einer datengetriebenen/autonomen Fertigung ist die Zugänglichkeit der Produktionsdaten. In unserem OT‑Bereich schaffen wir dafür die technische Grundlage. Die größte Herausforderung besteht dabei in der Vielfalt unserer Maschinenlandschaft: unterschiedliche Fertigungstechnologien, verschiedene Hersteller und Anlagen aus mehreren Jahrzehnten führen dazu, dass Daten in den unterschiedlichsten Formen und Formaten vorliegen. Die Anbindung dieser Maschinen ist daher aufwendig, aber zentral. Erst einheitliche Schnittstellen und standardisierte Formate ermöglichen Datentransparenz und eine systemübergreifende Nutzung der Daten.

Auf dieser Grundlage lassen sich Prozessdaten, wie beispielsweise Temperaturen, Drücke, Zeiten oder Energieverbräuche, analysieren und auswerten. Aus den reinen Messwerten entstehen dadurch aussagekräftige Informationen über den Zustand und das Verhalten unserer Prozesse. So wird sichtbar, ob Maschinenprozesse stabil sind, ob sich Trends abzeichnen oder ob Unregelmäßigkeiten auftreten, die einer näheren Betrachtung bedürfen. Durch Monitoring und Visualisierung der Daten können solche Abweichungen früh erkannt und verständlich aufbereitet werden.

Der entscheidende Mehrwert entsteht dann, wenn diese Informationen genutzt werden, um Prozesse gezielt zu verbessern. Das kann bedeuten, Ursachen für Schwankungen schneller zu identifizieren oder Stellschrauben zu erkennen, an denen Optimierungen möglich sind. Damit ermöglicht die strukturierte Auswertung der Prozessdaten fundierte Entscheidungen und eine kontinuierliche Weiterentwicklung unserer Fertigungsprozesse.

Unser Ziel ist klar: Aus Daten sollen Informationen entstehen und aus diesen Informationen ein konkreter Nutzen für die Produktion. Diese datenbasierte Sichtweise schafft die Voraussetzung für weitere Schritte in Richtung höherer Automatisierungsgrade, langfristig für eine flexiblere, stabilere und effizientere Fertigung – und perspektivisch auch für eine autonome Fertigung.

AMR übernehFür die vollständige Umsetzung dieses Zielbilds in allen Werken verfolgen wir eine 2-dimensionale Strategie. Wir haben ein Basissystem entwickelt und validiert. Dieses rollen wir sukzessive in alle Werke aus. Zusätzlich entwickeln und erproben wir weitere Funktionalitäten in Pilotwerken, die dann das Basissystem erweitern, wodurch dann wieder alle Werke profitieren. Der Ausbau erfolgt bewusst Schritt für Schritt – standortspezifisch, stabil und zukunftsfähig.

Es ist entscheidend, konsequent auf Standards zu setzen und diese kontinuierlich global umzusetzen. Nur durch die einheitliche Anwendung und Weiterentwicklung von Standards kann ein globaler Nutzen erzielt werden. Das schafft Transparenz, erleichtert die Zusammenarbeit über Standorte hinweg und ermöglicht eine nachhaltige Skalierbarkeit und Effizienzsteigerung im gesamten Unternehmen.

Neben den technischen Aspekten ist eine Herausforderung die Kolleginnen und Kollegen zu befähigen, den anstehenden Wandel aktiv mitzugestalten. Veränderungen in der Organisation wirken sich direkt auf die Mitarbeitenden aus und erfordern gezielte Unterstützung und Qualifizierung. Damit setzt HARTING den Weg zur autonomen, durchgängig vernetzten Fertigung konsequent fort und schafft die Grundlage für eine weltweit harmonisierte Produktion.men Materialtransport, Be‑ und Entladung sowie Einlagerung. Sie reduzieren Wartezeiten, vermeiden Engpässe und erhöhen die Flexibilität der Produktion.