Pilz schafft mit neuen Produktionsstätten Voraussetzungen für weiteres Wachstum – Muster-Fertigung im Muster-Ländle

Dirk Sonder, Senior Vice President Production Pilz GmbH & Co. KG Mit dem neuen Peter Pilz Produktions- und Logistikzentrum erweitert Pilz am Stammsitz in Ostfildern nicht nur seine Produktionsfläche: Flexibles und fertigungsgerechtes Hallendesign, Energieeffizienz, integrative Gestaltung der Prozesse und Arbeitsumgebung sowie die konkrete Ausrichtung auf Industrie 4.0, schaffen die Voraussetzungen für das weitere Wachstum des Unternehmens.

Mit dem neuen Peter Pilz Produktions- und Logistikzentrum erweitert Pilz am Stammsitz in Ostfildern nicht nur seine Produktionsfläche: Flexibles und fertigungsgerechtes Hallendesign, Energieeffizienz, integrative Gestaltung der Prozesse und Arbeitsumgebung sowie die konkrete Ausrichtung auf Industrie 4.0, schaffen die Voraussetzungen für das weitere Wachstum des Unternehmens.

Das neue Peter Pilz Produktions- und Logistikzentrum ist Teil eines inzwischen weltweiten Verbundes der Fertigungsstätten von Pilz. Neben dem Stammsitz produziert Pilz im französischen Betschdorf und seit Sommer 2015 auch im chinesischen Jintan. An allen Fertigungsstätten kommen dieselben Fertigungsstandards und -prozesse sowie die gleichen Maschinen zum Einsatz. Dies stellt die konstant hohe Qualität der Produkte sicher und erleichtert die internationale Zusammenarbeit mit Kunden wie auch intern.

Im neuen Produktions- und Logistikzentrum in Ostfildern sollen vor allem neue und komplexere Produkte gefertigt werden, darunter SPS-Steuerungen für das Industrie-4.0-fähige Automatisierungssystem PSS 4000, Sensoren wie das sichere 3D-Kamerasystem SafetyEYE oder auch Geräte für die sichere Antriebstechnik Pilz Motion Control. Um sowohl innerhalb als auch außerhalb der Fertigung kommunikative wie auch räumliche Nähe zu schaffen und den Produktionsprozess zu beschleunigen, sind die Fertigung inklusive Wareneingang und Versand sowie alle produktionsnahen Abteilungen wie Produktionstechnik, Informationstechnologie, Qualitätsmanagement und Einkauf dort angesiedelt. Daneben finden auch die Ausbildungswerkstatt und der Betriebsrat Platz im neuen Gebäude.

Integrativ, energieeffizient und fertigungsgerecht

Nach dem Spatenstich am 28. April 2014 wurde innerhalb von 16 Monaten das Produktions- und Logistikzentrum fertiggestellt. Die Kosten betrugen rund 20 Mio. Euro. Mit 6.900 m2 Fertigungsfläche und etwa 4.000 m2 Bürofläche bietet das Gebäude ausreichend Platz für 390 Mitarbeiter. Pro Tag werden hier im Schnitt rund 2.200 Schaltgeräte, Steuerungen, Sensoren und Antriebstechnik-Produkte produziert.

Das neue Zentrum wurde mit Blick auf das geplante Wachstum bei  Pilz und unter Berücksichtigung neuester Standards im Bezug auf Energieeffizienz, Logistikabläufe sowie Lärmschutz gebaut. Es bringt energetische Effizienz, moderne Fertigungsprozesse nach den Lean-Prinzipien und die Ergonomie am Arbeitsplatz in Einklang.

Das Familienunternehmen hat sich bewusst für eine Erweiterung am Standort Ostfildern entschieden; Sowohl um die räumliche Nähe zu den anderen Abteilungen innerhalb des Unternehmens zu erhalten, als auch um ein verlässlicher Partner für die Region zu bleiben. Mit der Stadt Ostfildern sowie Anwohnern und Unternehmen im Industriegebiet „Schwarze Breite“ fand eine enge Abstimmung bei der Planung und ein reger Informationsaustausch statt. Um die Lärmemission für Anwohner zu minimieren, wurde daher auf den größtmöglichen Abstand zum Wohngebiet Wert gelegt. Die Verkehrsführung für den Lieferverkehr wurde entsprechend hinter das Gebäude gelegt.

Von Beginn der Planungen an wurden auch die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in die Gestaltung der Fertigung sowie der Büroflächen einbezogen. Die Arbeitsumgebung im Fertigungsbereich wurde in interdisziplinären Workshops mit der Abteilung Produktionstechnik und den Fertigungsmitarbeitern optimiert, um effiziente und ergonomische Produktionsprozesse zu schaffen. Auch in den Büros sorgen klimatisierte Räume, ein ausgeklügeltes Akustikkonzept mit Schallabsorbern sowie Raumteilern in transparenter Struktur und Fußbodenheizung für ein angenehmes Arbeitsklima.

Energieeffizienz steht im Mittelpunkt des neuen Gebäudes: Das neue Energiekonzept wurde unter Berücksichtigung strengster ökologischer Standards entworfen. Im neuen Peter Pilz Produktions- und Logistikzentrum wird oberflächennahe Geothermie, also Erdwärme, zum Beheizen des Gebäudes genutzt. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Gasheizung spart das mindestens 150 Tonnen CO2 pro Jahr ein. Der Einsatz von Geothermie sowie eine hoch effiziente Gebäudedämmung gewährleisten einen niedrigen Energieverbrauch; ein ausgeklügeltes System zur Wärmerückgewinnung mindert diesen zusätzlich.

Über die Erfüllung ökologischer Standards hinaus verfolgt das Familienunternehmen auch in Bezug auf die Fertigungstechnik hohe Ziele: Die Anordnung der kompletten Produktion auf nur einer Ebene hilft, den Warenfluss zu optimieren.

In mehreren Planungsvarianten konnte eine fast säulenfreie Halle geschaffen werden. Statische Herausforderung war hier unter anderem, für die Dachkonstruktion Betonbinder mit einer Spannweite von mehr als 30 Metern zu entwickeln. Die dadurch mögliche Reduzierung der tragenden Säulen in der Produktionshalle von 48 auf 8 schafft maximale räumliche Flexibilität. Dadurch wurde eine „wandelbare Fabrik“ geschaffen, die eine schnelle Reaktion auf veränderte Anforderungen ermöglicht. Eine auf der West- und Südseite umlaufende Galerie gewährt allen Besuchern einen guten Überblick über die gesamte Produktion und verhindert Störungen der Produktion im laufenden Betrieb.

Die enge räumliche Anbindung der Produktionstechnik an die Fertigung sowie eine gemeinsame Flächen- und Infrastrukturnutzung von Wareneingang und -ausgang optimieren zudem die Zusammenarbeit zwischen den Produktionseinheiten.

Orientierung an den Bedürfnissen von Mitarbeitern und Kunden
Von Beginn an zusammen mit Mitarbeitern und externen Spezialisten in Workshops entwickelt, folgt das Fertigungslayout den Lean-Prinzipien und orientiert sich an steigenden Marktanforderungen. Die Anordnung der einzelnen Produktionseinheiten in einer U-Form beschleunigt nicht nur den Waren- und Informationsfluss, sondern verkürzt auch die Durchlaufzeiten und in der Folge die gesamte Lieferkette bis zum Kunden. Eine räumliche Trennung der Fertigung in „Renner“- und „Exotenprodukte“ beschleunigt den Produktionsprozess zusätzlich.

Da Pilz großen Wert darauf Wert darauf legt, seine Produkte im eigenen Haus zu entwickeln und zu fertigen, werden konsequenterweise Prototypen am Ort getestet. Für mehrere Tests bis zur Serienreife steht dabei ein „Werk im Werk“, das sogenannte PT-Werk, zur Verfügung. Es bildet alle Maschinen und Prozesse im Kleinen ab und verhindert so Unterbrechungen im Serienfertigungsprozess. Dort werden neue Produktionsprozesse für alle Produktionsstätten getestet und bestehende laufend optimiert.

Um auf individuelle Kundenwünsche flexibel reagieren zu können, hält das Gebäude zusätzliche Flächen für die Systemmontage vor. Dort werden Komplettsysteme wie zum Beispiel das Automatisierungssystem PSS 4000 nicht nur montiert, sondern auch programmiert und können so an den Kunden „ready to use“ geliefert werden. Pilz unterstreicht damit seinen Anspruch, Komplettanbieter für die Automation zu sein. In der Folge verändern sich auch die Anforderungen an die Mitarbeiter und erfahren eine Aufwertung. Zu den Aufgaben gehören in Zukunft neben der Montage auch die Konfektionierung und Programmierung der Komplettsysteme.

Industrie 4.0 in der Produktion

Mit der zunehmenden Vernetzung von Maschinen und Infrastruktur  unter Einsatz von IT-Technologien in der Fertigung wird Pilz seinem Anspruch als Technologieführer auch in der eigenen Fertigung gerecht. Im Sinne von Industrie 4.0 wurde die notwendige Infrastruktur für die intelligente Produktion geschaffen, und Elemente von Industrie 4.0 wurden frühzeitig implementiert. Im Einsatz ist bereits ein intelligenter Werkstücktransport, der im eigenen Haus entwickelt wurde. Er beschleunigt und erleichtert beispielsweise die Bestückung der Leiterplatten und den Lötvorgang. Die Werkstückträger finden selbstständig über einen eingebauten RFID-Chip ihren Weg von der Lötwelle zur Montageeinheit.

Die Produktion ist bei Pilz mit den vor- und nachgelagerten Prozessen und Abläufen vernetzt. So werden Bestellungen beispielsweise über den Web-Shop auf der Pilz-Website direkt und automatisch in SAP erfasst und von dort direkt in die Fertigungsplanung übertragen. Verzögerungen oder Fehler durch Medienbrüche oder Schnittstellenprobleme sind damit ausgeschlossen.

In den kommenden Monaten wird Pilz die intelligente Produktion Stück für Stück weiter umsetzen: Für die Fertigungssteuerung werden Maschinendaten gezielt gesammelt und verarbeitet. Durch deren Auswertung werden wichtige Informationen über Zustandsänderungen und den Verschleiß von Maschinen gewonnen. So kann die Wartung vorbeugend erfolgen. „Predictive Maintenance“ vermeidet Störungen und Stillstandszeiten. Eine Speicherung aktuellster Arbeitsdokumente in einer Pilz Cloud wird 2016 ebenfalls umgesetzt. Sämtliche Daten und Dokumente liegen dann in Echtzeit und stets aktuell vor und können über mobile Endgeräte in der Produktion von überall abgerufen werden.

Pilz ist sich den Herausforderungen an die IT-Security durch eine komplett vernetzte Produktion bewusst. Daher investiert Pilz in eine umfangreiche Security-Infrastruktur zur Überwachung des gesamten Datenverkehrs. Dazu gehört auch ein eigenständiges Rechenzentrum, das neuesten Standards entspricht. Eine permanente Analyse von Protokoll- und sämtlicher anderer Daten ermöglicht eine frühzeitige Erkennung von Anomalien. Zusätzlich wurden für einzelne Fertigungsbereiche unterschiedliche Firewall-Systeme installiert, wodurch der notwendige Security-Level je Zone individuell festgelegt werden kann. Ausfälle und Sicherheitsrisiken werden vermieden, das Know-how geschützt.

„Pilz Denkfabrik 4.0“

Auch die für Industrie 4.0 so wichtige Zusammenarbeit speziell zwischen den Abteilungen Informationstechnologie und Produktionstechnik genießt bei Pilz höchste Priorität. In einer eigens eingerichteten „Pilz Denkfabrik 4.0“, kommen Mitarbeiter aus Produktion und IT zusammen und erhalten die notwendigen Ressourcen, um gemeinsame Projekte zum Thema Industrie 4.0 zu planen und umzusetzen. Über die Beteiligung an der Forschungsunion und der Forschungsplattform SmartFactory KL hinaus unterstreicht Pilz durch das neue Produktions- und Logistikzentrum somit seine Rolle bei Industrie 4.0: Industrie 4.0 ist bei Pilz nicht nur ein Zukunftsprojekt, sondern im Produktionsprozess angekommen.

Daten und Fakten zum neuen Gebäude
Name: Peter Pilz Produktions- und Logistikzentrum
Standort: Ostfildern
Größe: 13.500 m2 (6.900 m2 Fertigungsfläche, 4.000 m2 Bürofläche, 2.600m2 Neben- und Erweiterungsfläche)
Bauzeit: 16 Monate
Baukosten: 20 Mio. Euro
Angesiedelte Abteilungen: Produktion, Produktionstechnik, Informationstechnologie, Qualitätsmanagement, Einkauf und Ausbildungswerkstatt sowie Betriebsrat
Mitarbeiter/-innen: 390 (Belegung nach Vollausbau)

Wissenswertes zum Gebäude:
- Umweltfreundliches Energiekonzept mit Geothermie, hoch effizienter Gebäudedämmung und ausgeklügeltem System zur Wärmerückgewinnung,
- Flexibles Fertigungslayout dank architektonisch offen konzipierter, fast säulenfreier Halle
- Ergonomische Arbeitsumgebung in Fertigung und Büroräumen
- Anordnung der einzelnen Produktionseinheiten in  U-Form beschleunigt Waren- und Informationsfluss
- Industrie 4.0-optimiert: Intelligente Werkstückträger, Vernetzung mit vor- und nachgelagerten Prozessen, Pilz Denkfabrik 4.0
- „Werk im Werk“ (PT-Werk), um neue Produktionsprozesse zu testen und bestehende zu optimieren