Retrofit – Industrie 4.0 für Bestandsanlagen

• Retrofit steht für nachrüsten, umrüsten, Nachrüstung
• in der Automobilindustrie ist der Begriff »Aktionierung« geläufig
• Retrofit ist ggf. eine Alternative zum Austausch bestehender Produktionsanlagen
• meist ist die Mechanik älterer Maschinen noch in gutem Zustand, aber die Steuerungen und die elektrischen Bauteile sind überholt oder veraltet ⇒ Ausfälle, Ersatzteilprobleme, keine oder keine moderne Sensorik
• stellt die Leistungsfähigkeit zum Zeitpunkt der Neuanschaffung wieder her oder bietet darüber hinausgehende Möglichkeiten, indem eine oder mehrere Komponenten ausgetauscht werden, meist aus dem Steuerungs- oder Antriebsbereich
• im Gegensatz zum Retrofit wird bei der Modernisierung das Gesamtsystem mit allen Bestandteilen von Grund auf bedarfsgerecht modernisiert
• keine klare Trennung zwischen den beiden Begriffen Retrofit und Modernisierung

• Problem: Integration von älteren Maschinen in intelligente, vernetzte Fertigungsnetzwerke
• Lösung: Internet-of-Things-(IoT-)Gateway
• ggf. Maschine oder Anlage nachträglich mit geeigneter Sensorik ausstatten
• IoT-Gateway verbindet verschiedene Geräte der Maschinenebene mit übergeordneten IT-Systemen, sammelt Daten von »unten« an der Maschine oder Anlage, selektiert und liefert sie zur Analyse, Auswertung und Visualisierung nach »oben« an die Produktionsleitebene (MES, ERP) weiter
• vorausschauende Instandhaltung (Predictive Maintenance) möglich
• das Spektrum der Anbieter ist breit und kann hier nur exemplarisch aufgezeigt werden:
  • vBox vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
  • Plug-and-Work-Cube vom Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB
  • Edge Data Analyser (EDA) von Georg Maschinentechnik GmbH & Co. KG
  • IoT Gateway (IndraControl XM) von Bosch Rexroth AG
  • MICA® von HARTING Technology Group
  • Smart Bridge von Pepperl + Fuchs GmbH

• vorhandener Bestandsschutz zum Betrieb einer Anlage kann bewahrt werden (für eine Anlage, die aufgrund einer verschärfenden gesetzlichen oder vertraglichen Neuregelung keine Betriebsgenehmigung erhalten würde)
• Möglichkeit zur vernetzten Digitalisierung (Industrie 4.0)
• Erleichterung der hauseigenen Instandhaltung durch lückenlose Dokumentation (bei vorheriger unvollständiger Dokumentation)
• Einsparung von Ressourcen
• Verlängerung der Lebensdauer
• Erfüllung gesetzlicher Vorgaben (z. B. Emissionen)
• Sicherstellung der Ersatzteilversorgung
• Zeitersparnis aufgrund verkürzter Genehmigungsverfahren z. B. zur Einhaltung gesetzlicher Mindestanforderungen
• komfortablere Bedienung und Programmierung
• höhere Genauigkeit

• deutlich geringere Investitionskosten im Verhältnis zur Neuanschaffung; Investitionskosten amortisieren sich nach Anbieterangaben i. d. R. nach ca. 1,5 Jahren [1]
• Vermeidung der bei einem Maschinenwechsel entstehenden Nebenkosten wie Werkzeuge, Fundamente, Veränderungen der Prozessabläufe sowie Personalschulungen und lange Einarbeitungszeiten
• Effizienzsteigerungen
• Verbesserung der Overall Equipment Effectiveness (OEE), Anbieterangaben zufolge um ca. 5 % [1]

• vor dem Retrofit: Maschinen und Anlagen regelmäßig warten, um die Lebensdauer zu verlängern
• erforderliche Erweiterungen und Leistungsmerkmale definieren und mit geeigneten Anbietern prüfen
• Investitionsrechnung durchführen zur Entscheidungsunterstützung mit den Optionen Retrofit oder Neukauf; bei grundsätzlich veralteter Technologie lohnt sich ein Retrofit i. d. R. nicht; ggf. Gutachten zu den zu erwartenden Kosten einholen, z. B. von externen Dienstleistern; dabei Richtwert für die generellen Kosten eines Retrofit beachten: ca. 50 % des Neupreises der Maschine oder Anlage [2]
• prüfen, durch welche zusätzlichen Komponenten wie z. B. Automatisierung die Maschine oder Anlage noch produktiver gemacht werden könnte
• vor dem Umbau Ausweichmöglichkeiten für die Fertigung oder ausreichende Bestände sichern
• wenn möglich, Termin für die Retrofitmaßnahme in das saisonale Fertigungstief legen
• detaillierte Terminplanung durchführen

[1] blogs.boschrexroth.com/en/connected-automation/iotgateway-Retrofit-fuer-industrie-4-0-2/

[2] cms-Retrofit.de

www.boschrexroth.com/en/xc/products/product-groups/electric-drives-and-controls/industrial-iot/iot-gateway

Retrofit.de/Leistungen/Retrofit

www.ipt.fraunhofer.de/de/kompetenzen/Produktionsmaschinen/praezisionstechnik-und-kunststoffreplikation/vbox.html

idw-online.de/de/news663582

new.siemens.com/global/de/produkte/services/digital-enterprise-services/retrofit-modernisierungs-services.html

www.hk24.de/produktmarken/digitalportal/industrie-40/Retrofit2/3991772

kompetenzzentrum-hamburg.digital/angebot/downloads/51-leitfaden-retrofit

Kuchenmeister R (2005) 19 Jahre in Einsatz und besser als neu. Sonderdruck aus der Fachzeitschrift Kunststoffe 12