de.wedoany.com-Bericht: Der Hauptsitz von GE Appliances in „Appliance Park" in Louisville, Kentucky, hat durch die Integration fortschrittlicher Automatisierungstechnologie erfolgreich die Rückverlagerung der Wasserfilterproduktion in die USA realisiert. Das Unternehmen hat im Park seine erste interne Wasserfilterfabrik errichtet, die Teil einer 3,5 Milliarden US-Dollar schweren Investition in die US-amerikanische Fertigungsindustrie ist. Ziel dieser Maßnahme ist es, durch heimische Produktion gegen die im Online-Handel weit verbreiteten gefälschten Wasserfilter vorzugehen, die oft minderwertige Komponenten verwenden und schädliche Chemikalien in Trinkwasser einbringen können. Die neue Fabrik vereint Design, Tests und Fertigung unter einem Dach, um Fälschungen von vornherein zu unterbinden.
Laut Harry Chase, Senior Director für zentrale Materialien bei GE Appliances, ist die Automatisierungsinvestition der Kern der Rückverlagerungsstrategie des Unternehmens und der Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit der US-amerikanischen Fertigungsindustrie. „Sie ist die Grundlage für die Zukunft der Fertigung und langfristiges Wachstum", so Chase. „US-amerikanische Unternehmen benötigen umfangreiche Automatisierung, um global wettbewerbsfähig zu sein. Wir haben erheblich in Daten, digitale Systeme und Materialflüsse investiert, um einen automatisierten Betrieb zu schaffen."
Der 1951 gegründete Appliance Park erstreckt sich über 750 Acres und hat sogar eine eigene Postleitzahl (40225). Derzeit beschäftigt er über 8.000 Mitarbeiter, darunter 1.600 Design- und Fertigungsingenieure. Es ist der größte Fertigungsstandort von GE Appliances, der neben der Wasserfilterfabrik auch Waschmaschinen, Trockner, Geschirrspüler und Kühlschränke produziert. Die neue Wasserfilterfabrik befindet sich im AP4-Gebäude des Parks und teilt sich die Räumlichkeiten mit dem Plastics Center of Excellence des Unternehmens, wodurch ein vertikal integrierter Betrieb entsteht. Durch das Zusammenspiel von erfahrenen Mitarbeitern und modernster Automatisierung kann die Fabrik alle fünf Sekunden einen Wasserfilter produzieren, mit einer Jahresproduktion von mehreren Millionen Stück. Die Wasserfilterfabrik selbst ist eine Reinraumumgebung und arbeitet unabhängig vom Kunststoffzentrum.
Das Team von Chase entwarf das gesamte Automatisierungssystem für beide Betriebe, einschließlich autonomer mobiler Roboter (AMR) und stationärer Roboter. Diese Roboter unterstützen in der Werkstatt, optimieren den Materialtransport und befördern Fertigprodukte von der Montagelinie zu den Versandeinrichtungen. Vor der Implementierung arbeitete das Team mit dem Systemintegrator ATC Automation aus Tennessee zusammen, nutzte Virtual Reality, Augmented Reality, digitale Zwillinge und fortschrittliche Simulationswerkzeuge für das Design und schulte die Mitarbeiter vor dem Einsatz an den Geräten. Derzeit schätzt Chase, dass etwa 60 % des Betriebs automatisiert sind, wobei der Automatisierungsgrad im Kunststoffzentrum höher ist als in der Wasserfilterfabrik. „Wir streben letztendlich eine 100-prozentige Automatisierung an", sagte Chase. „Im Kunststoffzentrum haben wir gerade 20 neue Roboter hinzugefügt und sind nicht weit von etwa 80 % Automatisierung entfernt."
In der Wasserfilterfabrik hat GE vier visiongesteuerte Flachbett-AMR eingesetzt, die mit stationären Robotern zusammenarbeiten. Das Kunststoffzentrum ist hochautomatisiert; Mitarbeiter und Roboter unterstützen die Spritzgussproduktion von über 600 verschiedenen Teilenummern, darunter Geschirrkörbe, Tabletts, Rollen für Geschirrspüler sowie Ausgleichsringe und Rührwerke für Waschmaschinen. Im Wareneingangsbereich werden Kunstharze derzeit noch mit Gabelstaplern transportiert, aber bis Juli wird die Fabrik lasergesteuerte AMR hinzufügen, um den Harzfluss vollständig zu automatisieren. Nach dem Spritzgießen nehmen Roboter die Fertigteile auf und legen sie in Materialbehälter, die dann von AMR zu Zwischenlagern und Lagern transportiert werden. Bei der Wasserfilterproduktion führen Mitarbeiter Komponenten in die Reinraumumgebung ein, woraufhin Roboter Kohlenstoffstopfen hinzufügen und die Verpackung übernehmen. In den kommenden Monaten werden automatische Gabelstapler von Gideon die verpackten Produkte zu den Lastwagen transportieren.
Die hochautomatisierte Wasserfilterfabrik benötigt nur 30 Mitarbeiter, die in drei Schichten arbeiten. Die Automatisierung hat jedoch nicht zu Entlassungen geführt, sondern den Mitarbeitern die Möglichkeit geboten, ihre Fähigkeiten zu verbessern und interessantere Rollen zu übernehmen, wie z. B. Steuerungstechniker, Wartungsspezialisten, Qualitätsfachkräfte und „Robot-Wrangler". Chase erklärte, das Ziel sei es, monotone, schmutzige und gefährliche Arbeiten zu eliminieren und den Mitarbeitern die Konzentration auf wertschöpfendere Aufgaben zu ermöglichen. Michael West, der seit über sieben Jahren im Unternehmen ist, ist einer von ihnen. Er stieg vom Fließband zum leitenden Materialautomatisierungstechniker auf und ist nun für die Verwaltung mobiler Roboter zuständig. West sagte: „Ich lerne jeden Tag etwas Neues. Während sich die Mitarbeiter an die Automatisierung gewöhnen, höre ich jede Woche von Leuten, die neue Wege finden, die Roboter einzusetzen." Die Automatisierung hat das Unternehmen auch dazu veranlasst, seine Belegschaft zu vergrößern, da die skalierte Produktion zu Kapazitätssteigerungen und einem erhöhten Personalbedarf führt.
Während der Implementierung stand das Projekt auch vor Herausforderungen. Die Infrastruktur war einer der schwierigen Punkte, insbesondere die Interoperabilitätsprobleme zwischen Automatisierungsgeräten verschiedener Marken. Das Team löste die Kommunikationsprobleme zwischen stationären Robotern und Fördersystemen durch die Hinzunahme einer codefreien Computer-Vision-Plattform namens „Taskwatch". Anders als in Europa gibt es in den USA derzeit keinen einheitlichen Automatisierungskommunikationsstandard; dieses Tool half, diese Hürden zu überwinden. Auch die WLAN-Abdeckung im weitläufigen Park war ein Problem; das Unternehmen überarbeitet derzeit das Netzwerk, um eine vollständige Abdeckung für die AMR zu gewährleisten. Da es keine maßgeschneiderten Schulungskurse für diese neuen Geräte gab, entwickelte das Unternehmen eigene interne Schulungsinhalte.
GE Appliances hat mit dem Appliance Park eine Fabrik der nächsten Generation geschaffen. Chase betonte, dies sei erst der Anfang; das Unternehmen bleibe bestrebt, neue Werkzeuge zu erforschen und einzusetzen, um Innovationen voranzutreiben und zur Führungsrolle der US-amerikanischen Fertigungsindustrie zurückzukehren.
