Digitalisierung und KI im deutschen mittelständischen Familienunternehmen Georg Röth GmbH & Co. KG

Die Vorteile der digitalen Transformation und der künstlichen Intelligenz sind längst nicht mehr nur großen Industriekonzernen vorbehalten. Zukunftsorientierte mittelständische Gießereien setzen zunehmend auf vernetzte Technologien, um ihre Effizienz, Qualität und langfristige Wettbewerbsfähigkeit zu steigern.

Ein Beispiel hierfür ist die deutsche Gießerei Georg Röth in Familienbesitz. Das Unternehmen, das für seine gleichbleibende Fertigungsqualität, lückenlose Rückverfolgbarkeit der Produktion und zuverlässige Lieferungen an führende OEMs bekannt ist, investiert in die digitale Vernetzung seiner Maschinen und Fertigungsabläufe. Durch die Vernetzung von Produktionsanlagen und -prozessen schafft Georg Röth mehr betriebliche Transparenz und legt gleichzeitig den Grundstein für zukünftige KI-gestützte Analysen und Prozessoptimierungen.

Aufbau einer datengesteuerten Gießerei für die Zukunft

Die Transformation bei Georg Röth verdeutlicht, wie traditionelle Gießereien jahrzehntelanges Fertigungs-Know-how erfolgreich mit modernen digitalen Technologien verbinden können.

Das 1890 gegründete Familienunternehmen mit Sitz in Mosbach wird heute in der fünften Generation von der Familie Röth geführt. Die Gießerei beliefert führende Erstausrüster im Maschinenbau und hat sich einen hervorragenden Ruf für gleichbleibende Gussqualität, lückenlose Prozessrückverfolgbarkeit und zuverlässige Lieferleistung erworben. Rund 100 Mitarbeiter fertigen jährlich etwa 14.000 Tonnen Grau- und Sphäroguss, wobei der Schwerpunkt auf technisch anspruchsvollen, kernintensiven Bauteilen liegt.

Um seine Produktionskapazitäten weiter zu verbessern, startete Georg Röth gemeinsam mit dem IIoT-Spezialisten Monitizer eine Industrie-4.0-Initiative. Das Projekt vernetzt Betriebsdaten aus zentralen Produktionsschritten – darunter Sandaufbereitung, Formgebung auf DISAMATIC- und HWS-Anlagen, Schmelzen, Gießen und Qualitätskontrolle – in einer einheitlichen digitalen Umgebung. Dies ermöglicht den Echtzeit-Zugriff auf wichtige Prozess- und Qualitätsinformationen, sodass die Mitarbeiter Abweichungen schneller erkennen, fundiertere Entscheidungen treffen und die Produktionskonsistenz verbessern können.

Die digitale Infrastruktur ersetzt nicht die etablierten Fertigungsverfahren, sondern stärkt das bewährte Qualitätsmanagementsystem und die disziplinierten Produktionsprozesse des Unternehmens. Insbesondere bei der Fertigung kleiner und mittlerer Losgrößen mit komplexen, kernintensiven Gussteilen schafft dies einen messbaren Mehrwert für die Kunden durch stabile Produktionsqualität, lückenlose Rückverfolgbarkeit sowie schnellere, datengestützte Reaktionen auf Qualitätsanfragen, Ursachenanalysen und Initiativen zur kontinuierlichen Verbesserung.

Abbau von Datensilos für eine schnellere Entscheidungsfindung

Vor der Einführung einer zentralisierten digitalen Plattform waren die Produktionsdaten bei Georg Röth auf mehrere unabhängige Systeme verteilt. Zwar standen bereits umfangreiche Prozessdaten zur Verfügung, doch deren Zusammenführung zu einem vollständigen und zuverlässigen Gesamtbild erforderte einen erheblichen manuellen Aufwand.

„Unsere Produktion generierte eine große Menge wertvoller Informationen“, sagt Dr. Markus Ehrmann, Geschäftsführer von Georg Röth. „Da diese jedoch in verschiedenen Systemen gespeichert waren, war die Erstellung eines umfassenden Überblicks sehr zeitaufwendig. Wir wollten diese Informationen miteinander verknüpfen, damit Prozesszusammenhänge sofort sichtbar werden.“

Aufgrund einer bewusst schlanken IT-Organisation und der an mehreren Standorten gespeicherten Daten bedeutete die Analyse von Qualitätsabweichungen oder Prozessschwankungen oft, dass Informationen manuell aus verschiedenen Quellen zusammengetragen werden mussten. Die Zuordnung von Produktionsdaten zu einzelnen Gusschargen und den entsprechenden Anlagen konnte Tage dauern, was sowohl Untersuchungen als auch Korrekturmaßnahmen verlangsamte.

Das Unternehmen identifizierte die fragmentierte Datenverwaltung als das größte Hindernis für eine tiefere Prozesstransparenz. Um diese Herausforderung zu bewältigen, führte Georg Röth eine zentralisierte, cloudbasierte Datenbank ein, die Informationen aus der gesamten Gießerei bündelt und gleichzeitig für Mitarbeiter ohne spezielle IT-Kenntnisse intuitiv bedienbar ist.

„Da wir über eine einzige zuverlässige Quelle für Prozessdaten verfügen, können wir die Ursachen von Qualitätsproblemen viel schneller ermitteln und reagieren, bevor sich geringfügige Abweichungen zu wiederkehrenden Problemen entwickeln“, erklärt Ehrmann. „Wenn betriebliches Wissen digital erfasst und zugänglich gemacht wird, stärkt dies die Kompetenz des gesamten Unternehmens.“

Eine speziell für Gießereien entwickelte digitale Plattform

Auf der Suche nach einer IIoT-Lösung prüfte Georg Röth mehrere digitale Plattformen, stellte jedoch fest, dass viele davon umfangreiche Anpassungen, zusätzliche Middleware oder komplexe Integrationsprojekte erforderten, bevor sie einen Mehrwert liefern konnten. Für eine mittelständische Gießerei mit begrenzten internen IT-Ressourcen waren diese Ansätze oft zu kostspielig und schwer zu warten.

Monitizer bot einen anderen Ansatz. Die speziell für die Gießereiindustrie entwickelte Plattform ermöglichte eine schnelle Implementierung und bot eine Umgebung, die bereits auf gängige Gießereiprozesse zugeschnitten war.

„Für ein Unternehmen unserer Größe war die unkomplizierte Implementierung von Monitizer | DISCOVER ein großer Vorteil“, sagt Dr. Markus Ehrmann, Geschäftsführer von Georg Röth. „Die Lösung verfügt über vordefinierte Dashboards und Datenstrukturen, die sofort einsetzbar sind, und bietet uns gleichzeitig die Flexibilität, unsere eigenen Produktionsprozesse abzubilden, anstatt uns zu zwingen, uns an die Software anzupassen.“

Durch die Konsolidierung der Produktionsdaten in einer strukturierten, gießereispezifischen Datenbank schafft Monitizer | DISCOVER zudem die Grundlage für weitergehende digitale Funktionen. Georg Röth blickt bereits auf die nächste Stufe mit Monitizer | PRESCRIBE, einer KI-gestützten Anwendung, die Produktionsdaten analysiert, um robuste Betriebsfenster zu identifizieren und Prozesseinstellungen zu empfehlen, mit denen Ausschuss reduziert, Fehler minimiert und die Produktionseffizienz gesteigert werden können.

„Unsere langjährige Partnerschaft mit Norican-Unternehmen wie DISA, Wheelabrator und Simpson erstreckt sich über mehr als zwei Jahrzehnte“, fügt Ehrmann hinzu. „Da Monitizer Teil der Norican-Gruppe ist, spiegelt die Plattform fundiertes Fachwissen im Bereich Gießerei wider. Dieses Wissen ist direkt in die vordefinierten Variablen, Dashboards, Alarmfunktionen und KI-Modelle integriert.“

Eine schrittweise Umsetzung mit sofortigen Vorteilen

Das Digitalisierungsprojekt bei Georg Röth wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Monitizer-Team durchgeführt. Durch die direkte Zusammenarbeit mit den Ingenieuren und dem Produktionspersonal der Gießerei konnten Maschinenschnittstellen identifiziert, Datenquellen integriert und das System effizient konfiguriert werden. Dieser kooperative Ansatz ermöglichte es dem Unternehmen, bereits in einer frühen Projektphase praktische Ergebnisse zu erzielen.

„Monitizer übernahm die Koordination mit unseren Anlagenlieferanten und hat praktisch jedes relevante Produktionssystem angebunden“, sagt Dr. Markus Ehrmann, Geschäftsführer von Georg Röth. „Von Anfang an erfasste DISCOVER genau die Prozessdaten, die wir benötigten, und schuf damit die ideale Grundlage für zukünftige Optimierungen. Die Schulung der Mitarbeiter verlief ebenso unkompliziert, da die meisten Anwender bereits nach etwa einer Stunde mit der Plattform vertraut waren.“

Da Monitizer | DISCOVER und Monitizer | PRESCRIBE auf derselben modularen Cloud-Architektur basieren, können Unternehmen mit den wesentlichen Überwachungsfunktionen beginnen und die Plattform im Laufe der Zeit entsprechend ihrer zunehmenden digitalen Reife erweitern.

„Wir haben nach und nach alle qualitätskritischen Produktionsbereiche angebunden, darunter die Sandaufbereitung, unsere Vertikalform- und Formanlagen, das Schmelzen, das Gießen und die Endkontrolle“, erklärt Ehrmann.

Der Zugriff auf eine einzige, zentralisierte Quelle für Live- und historische Produktionsdaten hat den täglichen Betrieb im gesamten Unternehmen erheblich verändert. Anstatt sich auf separate Tabellenkalkulationen zu verlassen, die von verschiedenen Abteilungen gepflegt werden, werten die Teams aus Produktion, Instandhaltung und Qualitätssicherung nun dieselben Informationen in Echtzeit aus.

„Früher waren zahlreiche Informationen über unzählige Tabellenkalkulationen verstreut“, sagt Ehrmann. „Jetzt arbeiten alle mit einer einheitlichen Datenquelle. Wir besprechen die Qualitätsentwicklung in unseren morgendlichen Besprechungen und können sofort reagieren, sobald sich Trends abzeichnen. Unsere Entscheidungen basieren auf Daten statt auf Annahmen.“

Die integrierte Datenumgebung stärkt zudem die Analysefähigkeiten von Monitizer | PRESCRIBE. Durch die direkte Verknüpfung von Produktionsparametern mit den Qualitätsergebnissen einzelner Gussteile und Produktionschargen ermöglicht das System eine schnellere und präzisere Ursachenanalyse.

„Wir können nun eine stabile Produktionscharge mit einer Charge vergleichen, bei der Abweichungen auftraten, und sofort erkennen, welche Prozessparameter sich unterscheiden“, erklärt Ehrmann. „Das hilft uns, nicht nur einzelne Einflüsse zu verstehen, sondern auch das Zusammenspiel mehrerer Variablen wie Gießtemperatur, Magnesiumbehandlung und sich ändernde Sandeigenschaften.“

Echtzeit-Transparenz verbessert die Qualität und die Teamleistung

Durch den kontinuierlichen Zugriff auf Live-Produktionsdaten ermöglicht die digitale Plattform den Bedienern zu überwachen, wie genau jeder Prozess innerhalb der festgelegten Betriebsgrenzen bleibt. Automatische Warnmeldungen informieren die Mitarbeiter sofort, sobald kritische Parameter wie die Sanddurchlässigkeit den vorgegebenen Bereich verlassen, sodass Korrekturmaßnahmen ergriffen werden können, bevor die Qualität beeinträchtigt wird.

Laut Dr. Markus Ehrmann, CEO von Georg Röth, hat dieses unmittelbare Feedback die Arbeitsweise und Entscheidungsfindung der Produktionsteams grundlegend verändert.

„Unsere Bediener und Vorgesetzten legen nun einen viel stärkeren Fokus auf die Aufrechterhaltung der Prozessstabilität“, erklärt Ehrmann. „Indem wir Schlüsselparameter konsequent innerhalb ihrer Zielbereiche halten, verzeichnen wir deutlich weniger Produktionsunterbrechungen. Kleine Abweichungen werden erkannt und korrigiert, lange bevor sie sich zu Qualitätsproblemen entwickeln.“

Die erhöhte Transparenz geht über die Qualitätskontrolle hinaus. Da die Produktionsdaten aus allen Prozessbereichen in einer einzigen Echtzeitansicht verfügbar sind, lassen sich Ineffizienzen und betriebliche Engpässe viel leichter erkennen.

„Wenn man den gesamten Produktionsprozess auf einen Blick überblicken kann, wird sofort deutlich, wo Material verschwendet wird, wo sich Engpässe bilden oder wo Anlagen nicht die erwartete Leistung erbringen“, sagt Ehrmann.

Ein entscheidender Faktor für den Erfolg des Projekts war die frühzeitige Einbindung der Mitarbeiter. Anstatt das System ohne Rücksprache einzuführen, ermutigte Georg Röth die Bediener und Vorgesetzten, sich an der Entwicklung zu beteiligen, indem sie Dashboard-Konzepte prüften und die Leistungskennzahlen identifizierten, die für ihre tägliche Arbeit am wertvollsten waren.

„Wir haben unsere Mitarbeiter von Anfang an dazu eingeladen, sich einzubringen, indem wir Dashboards diskutierten und die KPIs definierten, die in der Praxis am wichtigsten sind“, sagt Ehrmann. „Dadurch wurde die Plattform sehr gut angenommen, da sie die täglichen Aufgaben vereinfacht und unseren Teams gleichzeitig hilft, einen höheren Anteil an fehlerfreien Gussteilen zu produzieren.“

Auf dem Weg zur KI-gestützten Prozessoptimierung

Nachdem nun eine zentralisierte digitale Datenbasis geschaffen wurde, bereitet sich Georg Röth auf die nächste Phase seiner digitalen Transformation vor. Zu den zukünftigen Entwicklungen gehört die KI-gestützte Prozessüberwachung, angefangen bei intelligenten Betriebsfenstern bis hin zu Echtzeit-Empfehlungen, die dabei helfen, die Produktionsparameter bei sich ändernden Bedingungen zu optimieren.

Noch bevor diese fortschrittlichen KI-Funktionen vollständig zum Einsatz kommen, verzeichnet das Unternehmen bereits spürbare betriebliche Verbesserungen. Der kontinuierliche Zugriff auf Produktionsdaten ermöglicht es den Teams, Prozessabweichungen frühzeitig zu erkennen, Qualitätsprobleme zu verhindern, bevor sie auftreten, und im Falle eines Problems schnell festzustellen, welche Produktionschargen möglicherweise betroffen sind. Gleichzeitig bieten integrierte Entscheidungshilfeprozesse wertvolle Orientierung für weniger erfahrene Mitarbeiter, während vollständige Produktionshistorien einzelner Gussteile nun innerhalb von Minuten abgerufen werden können, anstatt langwieriger manueller Nachforschungen zu bedürfen.

„Indem wir Probleme früher erkennen, vermeiden wir unnötige Weiterverarbeitungsschritte für fehlerhafte Gussteile, was sowohl Zeit als auch Geld spart“, sagt Dr. Markus Ehrmann, Geschäftsführer von Georg Röth. „Wir verzeichnen bereits konsistentere Produktionsprozesse, eine verbesserte Produktqualität, weniger ungeplante Stillstände, schnellere Ursachenanalysen und Berichterstellung sowie ein größeres Vertrauen unter unseren Mitarbeitern.“

Für Ehrmann geht der größte Nutzen über die Technologie selbst hinaus.

„Dieses Maß an Transparenz bietet dem Management eine zuverlässige Grundlage für Entscheidungen in Echtzeit“, fasst er zusammen. „Dadurch können wir schneller reagieren, unternehmensweit einheitliche Entscheidungen treffen und eine stabile Produktionsleistung aufrechterhalten.“

Über die Georg Röth Eisengießerei GmbH & Co. KG

Die Georg Röth Eisengießerei GmbH & Co. KG mit Sitz in Mosbach ist eine familiengeführte Eisengießerei mit einer mehr als 135-jährigen Geschichte. Seit ihrer Gründung im Jahr 1890 befindet sich das Unternehmen in Familienbesitz und wird heute in der fünften Generation geführt.

Die Gießerei ist auf die Herstellung technisch anspruchsvoller Grau- und Sphärogussteile mit komplexen Kerngeometrien für Kunden aus dem Maschinen- und Anlagenbau spezialisiert. Mit rund 100 Mitarbeitern produziert Georg Röth jährlich etwa 14.000 Tonnen Gussteile für führende Erstausrüster.

Das Unternehmen hat sich seinen Ruf durch gleichbleibend hohe Produktqualität, umfassende Rückverfolgbarkeit der Prozesse und zuverlässige Termintreue erarbeitet. Durch die Kombination von langjährigem metallurgischem Know-how mit fortschrittlichen Technologien der Industrie 4.0 und des industriellen Internets der Dinge (IIoT) verbessert Georg Röth kontinuierlich die Prozesstransparenz, die Fertigungseffizienz und die betriebliche Leistungsfähigkeit.