Der digitale Leuchtturm in Forchheim: Das High-Energy Photonics (HEP) Center

Nicht zur Veröffentlichung in den USA

Das HEP Center Forchheim steht an der Spitze der technologischen Innovation im Bereich der medizinischen Bildgebung. Als hochmoderne Produktionsstätte von Siemens Healthineers ist es Geburtsort von Hochleistungs-Röntgenröhren und Generatoren für bildgebende Verfahren. Es zeichnet sich durch einen vollständigen End-to-End Digitalisierungs- und Automatisierungsansatz aus und vereint Produktion, Entwicklung und Bürobereiche. Das HEP Center, das zwei bestehende Fabriken in Erlangen zusammenführt, wurde 2019 initiiert. 

Mit der Integration fortschrittlicher Technologien wie flexiblen Cobot-Systemen, Robotik und Sensoren geht das Zentrum von der traditionellen Fertigung zur Automatisierung und Digitalisierung über. Das HEP Center Forchheim ist ein Beispiel für das Engagement von Siemens Healthineers, die Gesundheitsversorgung durch modernste Technologie und qualifizierte, lebenslang lernende Arbeitskräfte zu transformieren.

Die Einführung digitaler Tools und Automatisierung schafft eine "transparente Fabrik", in der alles digital miteinander verbunden ist – von der Werkstatt über die Ausrüstung bis hin zu logistischen Prozessen, einschließlich des digitalen Zwillings des Gebäudes. Die digitale Transformation im HEP Center zielt darauf ab, die Arbeitsleistung zu steigern, Risiken zu minimieren und Wissenstransparenz zu gewährleisten. Hier sind einige Beispiele dafür, wie dies erreicht wird: 

• Digitalisierung von Daten: Das HEP Center konzentriert sich auf die Transformation, Generierung, Verarbeitung und Vernetzung digitaler Daten, um die Wertschöpfung von Produktions- und Geschäftsprozessen zu steigern. Dieser Ansatz zielt darauf ab, das Input-Output-Verhalten dieser Prozesse zu verbessern. 
• Automatisierung: Durch den Einsatz neuer Hardware wird mindestens ein manueller Schritt in jedem Prozess automatisiert, was ein entscheidender Bestandteil der digitalen Transformationsstrategie ist.
• Digitaler Shopfloor und Visualisierung: Digitale Tools wie Digital Shopfloor Applications (DSA) und Manufacturing Execution Systems (MES) werden genutzt, um Key Performance Indicators (KPIs) zu visualisieren und Entscheidungsprozesse zu verbessern. Advanced Planning and Scheduling Tools (APS) unterstützen die Detailplanung. 
• Dynamische Kapazitätsplanung: Durch die Optimierung des Schichtausgleichs hat das Zentrum eine Flächeneinsparung von 15 % im Bereich der Hochspannungskonditionierung erzielt, was zur Effizienz und Flexibilität beiträgt. 
• Smart Factory Integration: Das HEP Center wird als vollintegrierte Lösung für eine Smart Factory entwickelt, die Teil des Siemens Healthineers Campus Forchheim sein wird. Diese Integration wird alle notwendigen Disziplinen – Produktion, Forschung und Entwicklung sowie Betriebswirtschaft – zusammenführen, um Komponenten für Röntgengeräte in einem einzigartigen technologischen Umfeld herzustellen.

Das HEP Center nutzt Data-Science- und Simulationsfunktionen, um digitale Zwillinge von Produkten, Produktion und Leistung zu erstellen. Digitale Zwillinge dienen als Eckpfeiler für die Optimierung von Produkten und Prozessen. Durch dieses Modell wird ein virtuelles Abbild der Realität erstellt, in das komplexe Informationen aus verschiedenen Quellen integriert werden können. Dieses ermöglicht es, Fehler zu erkennen bevor sie auftreten, Ausfallzeiten zu verhindern, eine visualisierte Zusammenarbeit, Erkenntnisse in Echtzeit, einen vollständig digitalen Entwicklungsprozess und prädikative Intelligenz, das bedeutet, die Fähigkeit auf Basis von statistischen Analysten Muster zu erkennen und Ereignisse zu prognostizieren. 

Dieses Umfeld fördert eine Kultur des kontinuierlichen Lernens und der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine, die jeweils ihre Stärken zur Steigerung von Produktivität und Innovation beitragen. Ein spezielles Programm für Mitarbeitende unterstützt den kulturellen Wandel und die Kompetenzentwicklung. Es stellt sicher, dass die Belegschaft darauf vorbereitet ist, in einer zunehmend digitalen und automatisierten Umgebung erfolgreich zu sein.

Mit 350 Millionen Euro ist der Bau des HEP Centers die größte Einzelinvestition des Unternehmens weltweit und unterstreicht die Bedeutung des Standorts Forchheim. Langfristig sollen etwa 700 Mitarbeiter im neuen High-Energy Photonics Center arbeiten. 

Das HEP Center wird auf einer Fläche von 69.000 Quadratmetern, was etwa der Größe von neun Fußballfeldern entspricht, gebaut. Es wird nahezu CO2-neutral betrieben. Siemens Healthineers hat ein Energiekonzept entwickelt, das Abwärme aus den Produktionsprozessen nutzt und durch Rückkühler Wärme zurückgewinnt. Photovoltaik-Anlagen auf den Dachflächen, hocheffiziente Wärmepumpen und der Bezug von grüner Energie sollen die CO2-Emissionen nahezu auf null reduzieren. Zudem werden regionale und recyclingfähige Baustoffe verwendet, um den Schadstoffausstoß zu minimieren. 

Das HEP Center spielt eine entscheidende Rolle innerhalb von Siemens Healthineers, indem es die "Smart Engine" für die erfolgreichsten Bildgebungsgeräte des Unternehmens bereitstellt, darunter CT-, Röntgen-, Angiographie- und Mammographiesysteme. Diese Fortschritte tragen zu erheblichen Verbesserungen in der medizinischen Diagnostik und Behandlung bei, wie z. B. schnellere und genauere Brustkrebsvorsorge und minimalinvasive Krebsbehandlungen. 

Siemens Healthineers beschäftigt im Raum Erlangen/Forchheim etwa 11.000 Mitarbeiter. Forchheim dient als weltweiter Hauptsitz für die Geschäftsbereiche Diagnostische Bildgebung und Advanced Therapies sowie als Hauptentwicklungs- und -fertigungsstandort für Computertomographie-, Röntgen- und Angiographiesysteme. Die Erweiterung des Standorts Forchheim ermöglicht es, die Fertigungskapazitäten in der Region auszubauen und zu optimieren, um die weltweite Führungsposition im Bereich der diagnostischen Bildgebung zu behaupten und auszubauen.

• Bruttogeschossfläche BGF ca. 69.000 m² (Produktion 50.000 m², Büro 17.000 m², CUB 1.900 m²) 
• Länge 216 m x Breite 76 m x Höhe 24 m 
• 3 Produktionsgeschosse, 6 Bürogeschosse, 1 Technikgeschoss 
• ca. 800 Arbeitsplätze 
• Eingangsbereich mit Bistro/Café öffentlich zugänglich 
• Green Building Zertifizierung LEED „Silber“ mit Ausblick auf „Gold“ 
• Nachhaltigkeit in den Außenanlagen: Entwicklung eines repräsentativen Vorplatzes mit Angeboten für (Elektro-) Mobilitäts- und Erschließungskonzepte 
• Photovoltaik auf dem Dach: 1,5 GWh/a Ertrag 
• Medienversorgung aus dem CUB (Central Utility Building) ermöglicht mit „All Electric“ einen CO2-neutralen Betrieb, Vermeidung von ca. 11.000 t CO2/a

Power & Vacuum Products – Technology Center @ Siemens Healthineers
Horst Schmidt (Head of Power & Vaccum)

Power & Vacuum Products ist ein Bereich von Siemens Healthineers, der sich auf die Entwicklung und Produktion von Hochleistungsgeneratoren und Vakuum-Komponenten für verschiedene medizinische Anwendungen spezialisiert hat.

High Energy Photonics Center Digital Lighthouse - Der Weg zu unserer ersten „Digital Native“ Fabrik
Dr. Markus Kaupper, Head of Digitalization

Aus ehemals zwei Standorten wird EIN digitaler Leuchtturm: das HEP Center in Forchheim. Siemens Healthineers verfolgt dabei einen umfassenden Digitalisierungs- und Automatisierungsansatz über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg.

Expert Talk Digital Twin: Von den Anforderungen über das Design bis hin zur Ausführung: Lebenszyklen von Produkt und Produktion verbinden
Peter Wittmann, Marcel Eisenbeiß

Die Technologie des digitalen Zwillings ermöglicht es, das Verhalten und die Leistung des realen Pendants in einer digitalen Umgebung zu simulieren und zu analysieren. Im HEP Center nutzt Siemens Healthineers den digitalen Zwilling noch vor dem ersten Spatenstich, um moderne Fertigungsanlagen, die integrierten Produktionsabläufe und die Baurealisierung insgesamt zu optimieren und abzusichern.

Expert Talk zu Data & AI: Wir optimieren Performance: Konnektivität, unser Datenrückgrat und KI
Tobias Grüner - Head of Process Data Management & Andreas Selmaier – Data Solution Architect

Siemens Healthineers setzt auf Konnektivität, Datenrückgrat und KI, um die Leistung im HEP Center zu optimieren. Durch eine End-to-End Integration kann der Datenwert maximiert und im digitalen Zwilling genutzt werden, von der Lieferung der Teile bis zum fertigen Produkt beim Kunden. Daten und KI haben somit eine große strategische Bedeutung, um die Effizienz und Reaktionsfähigkeit in der Produktion.

Was kommt als nächstes? Der Weg zu unserer ersten „Digital Native“ Fabrik
Dr. Jens Fürst, MBA, Principal Key Expert A&D 
Dr. Markus Kaupper, Leiter Digitalisierung 

Siemens Healthineers treibt die digitale Transformation in der Medizintechnik voran und setzt dabei auf die innovative Technologie des digitalen Zwillings. Im HEP Center entsteht die erste "Digital Native" Fabrik, die durch die Verwendung digitaler Zwillinge in der Produktion neue Maßstäbe setzt. Diese steigert die Effizienz, verbessert die Produktqualität und schafft so ein zukunftsfähiges, resilientes und nachhaltiges Produktionsumfeld.