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Mit Innovation und Digitalisierung zum grünen Stahl

Die Digitalisierung bietet für Anlagenbetreiber hervorragende Möglichkeiten, nicht nur kostengünstig, sondern vor allem auch nachhaltig zu produzieren. Mit digitalen Lösungen, die Vor-Ort-Einsätze reduzieren und klimafreundlichen Lösungen für die CO2-freie Stahlproduktion bedient SMS group den immer weiter steigenden Bedarf der industriellen Produktion. Im Rahmen des Besuches des Bundestagsabgeordneten Volkmar Klein (CDU) wurde SMS group‘s neue Technologie- und die Digitalisierungoffensive einschließlich der Innovationsoffensive New Horizon vorgestellt.

Was man früher nur in Computerspielen kannte, ist heute Realität: Gesteuert durch eine Virtual-Reality-Brille kann man sich heute in einem computergenerierten dreidimensionalen Abbild eines Stahlwerks bewegen, und die Wartung, Reparatur oder die vollständige Inbetriebnahme einer neuen Maschine oder Anlage durchführen – ohne, dass ein Vor-Ort-Einsatz notwendig ist. Um ein virtuelles Abbild eines Werks zu erstellen, verwenden Mitarbeiter von SMS group 3D-Konstruktionsdaten, konvertieren diese mit einer speziellen Software und erzeugen so ein virtuelles Modell. Auf diese Weise kann sich ein Baustellenleiter per VR-Brille und Controllern durch die gesamte Anlage hindurchbewegen.

Gemeinsam mit der Digitaltochter SMS digital befähigt die SMS group Unternehmen der Metallindustrie, Produktionsprozesse sowie Inbetriebnahmen mithilfe neuster digitaler Technologien ressourcenschonend und nachhaltig zu gestalten, denn die Nachfrage nach digitalen Produkten für den Produktionsbetrieb steigt immer weiter. Gerade in der aktuellen Zeit ist es wichtig, Konzepte an der Hand zu haben, die ein Unternehmen auch in Pandemiezeiten handlungsfähig bleiben lassen. SMS group setzt im Rahmen ihrer Zukunftsstrategie auf die Erschließung neuer Geschäftsfelder und richtet den Fokus auf Digitalisierung und Wachstumsmärkte.

Augmented und Virtual Reality für die digitale Inbetriebnahme

SMS group hat bereits zahlreiche Inbetriebnahmen vollständig remote durchgeführt, so auch bei SSAB in Raahe, Finnland. Hier wurden neue Kammwalzengetriebe für zwei Fertiggerüste der Warmbandstraße montiert. Mithilfe der Augmented Reality-Technik konnten die vielen Herausforderungen, die sich durch die aktuelle Corona-Situation ergaben, überwunden werden. Insbesondere die technische Assistenz vor und während des Getriebe-Austausches wurde seitens der SMS group durch digitale Kommunikationsmedien geleistet. Ohne diese Form der digitalen Supervision hätte die Modernisierung auf einen deutlich späteren Zeitpunkt verschoben werden müssen. Somit konnte SSAB erhebliche Kosten und Ressourcen sparen. Weitere digitale Projekte sind hier bereits in Planung.

Virtual und Augmented Reality sind nur zwei der vielen digitalen Technologien, die den Weg zur grünen Stahlproduktion ebnen. SMS als Full-Service-Provider liefert seinen Kunden nicht nur die Hardware, wie Maschinen und Anlagen, sondern begleitet den Kunden bereits vor und nach der Inbetriebnahme mit der richtigen Software – so kann er seine Produktionsprozesse so effizient und nachhaltig wie möglich gestalten. Die Digitalisierung eines Stahlwerks bringt nicht nur Vorteile hinsichtlich der Kostenreduzierung und Effizienzsteigerung mit, sondern auch die Möglichkeit für Anlagenbetreiber, jederzeit und von überall aus in ihr Werk schauen zu können. Die vielen Herausforderungen der digitalen Transformation können durch die Vorteile der Industrie 4.0, wie Echtzeitfähigkeit, Interoperabilität und die horizontale und vertikale Integration von Produktionssystemen bewältigt werden. Industrie 4.0 ist die Vernetzung der realen mit der virtuellen Welt – Fertigungsprozesse verschmelzen mit Informationstechnologie.

Innovationen stärken die Wirtschaft

SMS group wurde kürzlich mit dem NRW-Preis „Wirtschaft im Wandel“ ausgezeichnet und gehört zu den Unternehmen, die den Strukturwandel des Bundeslandes Nordrhein-Westfalen hin zu einem zukunftsstarken Wirtschaftsstandort vorantreiben. Mit der Erschließung neuer Geschäftsfelder, Produktinnovationen und einer starken Digitalisierungsoffensive verfolgt SMS group ein Wachstumsprogramm, das auf die steigende Nachfrage nach innovativen und nachhaltigen Ansätzen reagiert. Im Rahmen des Besuches des Bundestagsabgeordneten Volkmar Klein wurde SMS group‘s neue Technologie- und die Digitalisierungoffensive einschließlich der Innovationsoffensive New Horizon vorgestellt. In einer mehrstündigen Gesprächsrunde wurden verschiedene Handlungsfelder identifiziert, die einen wichtigen Beitrag leisten, den Wirtschaftsstandort und die Technologieführerschaft der Bundesrepublik Deutschland nachhaltig zu sichern: „Die Nationale Wasserstoffstrategie der Bundesregierung bietet innovativen Unternehmen viele erfolgsversprechende Möglichkeiten zur CO2-freien Stahlproduktion. Die SMS group hat überzeugende Projekte entwickelt und zeigt, dass das Unternehmen zukunftsfähige Jobperspektiven bietet. Das ist für die heimischen Arbeitsplätze, auch mit Blick auf die kommenden Jahre, ein wichtiges und vielversprechendes Zeichen. Gerne unterstütze ich das Unternehmen in Rahmen meiner Möglichkeiten,“ so Volkmar Klein.

Das Konzept des lernenden Stahlwerks: Aus Daten Mehrwert generieren

Heute setzen Produktionsstätten in der Industrie auf eine nachhaltige und ressourcenschonende Produktion. SMS unterstützt seine Kunden nicht nur beim Bau neuer Werke oder bei der Modernisierung bestehender Werke, sondern auch bei der Simulation von Produktionsprozessen und der Analyse möglicher Fehlfunktionen, die während eines Produktionsprozesses auftreten können. Software, die auf künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen basiert, greift die Daten eines Werks ab, verwandelt sie in Informationen, und schließlich in Mehrwert. Mit Hilfe eines Digital Twins können Simulationen von neuen Produktionsprozessen vorab virtuell durchgeführt werden. Auf diese Weise werden wichtige Erkenntnisse für die Umsetzung in der Praxis gewonnen – so werden Kosten und Ressourcen gespart. Vorhersagende Algorithmen helfen dabei, den Zustand einer Anlage zu erfassen, die Produktqualität vorherzusagen, Produktionsrouten umzuleiten und Stillstandszeiten zu minimieren. Unternehmen benötigen also Lösungen, die große Datenmengen verarbeiten und in Echtzeit analysieren, um neue Zusammenhänge zu erkennen. Im Zeitalter der Digitalisierung und Industrie 4.0 gilt es, maximale Leistung aus Anlagen und Prozessen herauszuholen: Maximale Anlagenverfügbarkeit, niedrige Energieverbräuche pro Tonne, minimale Ausschussraten sowie eine kontinuierlich kostenoptimierte Produktionsplanung zur vollständigen und termintreuen Lieferung sind die Schlüsselfaktoren für eine wettbewerbsfähige Produktion. Mit dem Einsatz von digitalen Technologien sind Einsparungen in mehrstelliger Millionenhöhe möglich.

New Horizon: Innovative Technik für die Zukunft

Zunehmende Komplexität, volatile Märkte und disruptiv wirkende Technologien erfordern ein Umdenken und die Bereitschaft zur Veränderung. Bereits heute bietet SMS neue Verfahren und Anlagen zur Herstellung von Hochleistungswerkstoffen im Bereich der Metallurgie, das lernende Stahlwerk durch digitalisierte und vernetzte Prozesse im Rahmen von Industrie 4.0, Lösungen rund um das Thema „Additive Metal Manufacturing“ und nachhaltige innovative Umwelttechnologien an. Im Rahmen der New-Horizon-Initiative der SMS group werden innovative Produkt- und Produktionslösungen für die Metallindustrie entwickelt und bewährte SMS-Lösungen in neue Geschäftsfelder übertragen, die vor ähnlich großen technologischen Herausforderungen und Umbrüchen stehen. Somit drängt die SMS group auch in angrenzende Branchen, wie Energie und Hafenlogistik.

Neue Technologien einzusetzen, ist für Unternehmen der Stahlindustrie nicht nur ökonomisch interessant, sondern auch ökologisch: Wasserstoff wird Kohlenstoff als Reduktionsmittel und Energieträger verdrängen und somit wird die Stahlproduktion der Zukunft mit deutlich geringeren CO2-Emissionen auskommen. Möglich macht das bei SMS group die weltweit führende Technologie in der Direktreduktion von Eisenerz, die MIDREX®-Technologie der Firma Midrex. Neu ist dabei, dass anstelle von Erdgas Wasserstoff als Reduktionsmittel verwendet wird. Das so erzeugte direkt reduzierte Eisen (Direct Reduced Iron – DRI) wird im Elektrolichtbogenofen mit Hilfe von grünem Strom zu grünem Rohstahl verarbeitet. Wasserstoff ist somit von zentraler Bedeutung bei der Herstellung von grünem Roheisen. Voraussetzung dazu ist, dass der Strom, der zum Schmelzen im Elektrolichtbogenofen und zur Herstellung des Wasserstoffs mittels Elektrolyse verwendet wird, CO2-frei hergestellt wurde.

Über die Tochter Paul Wurth ist die SMS group an dem Start-up Sunfire beteiligt, das zu einem der innovativsten Unternehmen weltweit im Bereich der Wasserstofferzeugung mittels Hochtemperaturelektrolyse zählt und Anlagen zur Erzeugung von erneuerbaren technischen Gasen und Kraftstoffen entwickelt. Diese Substitute für konventionell hergestellten Wasserstoff, Erdöl und Erdgas ersetzen als e-Gas, e-Fuel oder e-Chemicals fossile Energieträger in bestehenden Infrastrukturen.

Gemeinsam mit dem australischen Unternehmen Neometals Ltd. hat SMS group das 50:50-Joint-Venture PRIMOBIUS gegründet, um eine umweltfreundliche Recyclinglösung für ausgediente Lithium-Ionen-Batterien (LiB) an den Markt zu bringen. Im Recyclingprozess mit geringen CO2-Emissionen werden hochreine Rohstoffe gewonnen und wieder in der Batterieherstellung eingesetzt. Zurzeit errichtet die SMS group für PRIMOBIUS eine industrielle Pilotanlage auf dem firmeneigenen Gelände in Hilchenbach. Die Anlage wird noch dieses Jahr ihren Betrieb aufnehmen.

Angesichts des wirtschaftlichen Wettbewerbs werden nur nachhaltige und wertstiftende digitale Lösungen überleben. SMS group befähigt Anlagen, beliebig komplexe Entscheidungen basierend auf Daten autonom zu treffen und so auf spontane Veränderungen reagieren zu können. Als Systemlieferant hat es sich SMS group zur Aufgabe gemacht, eine zukunftsweisende Technik bieten zu können, um gerade die hohen Emissionen an CO2 aus dem Stahlherstellungsprozess zu eliminieren. In enger Zusammenarbeit mit dem Kunden entwickelt SMS group maßgeschneiderte Lösungen und bringt zukunftsweisende Technologien in Einklang mit Kundenwünschen. Mit Mechanik, technologischem Know-how, Elektrik und Automation sowie Digitalisierungstechnologie aus einer Hand verfügt die SMS group über alle Kompetenzen und Voraussetzungen für eine erfolgreiche Anlagenmodernisierung und -optimierung.

Bundestagsabgeordneter Volkmar Klein (CDU) (2.v.r.) macht sich bei SMS group und SMS digital ein Bild über die innovativen Lösungen für eine grüne Stahlproduktion.

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