Die vierte Revolution

K CAD CAM

Digital Factory – Ein Thema der Hannover Messe ist in diesem Jahr Industrie 4.0, das Verschmelzen von Produktion und Internet, von Simulation und einfacher Bedienung.

27. März 2013

Möglichst viel standardisieren und konfigurieren, möglichst wenig neu erfinden – das hat seit geraumer Zeit hohe Priorität im Maschinen- und Anlagenbau. Mit der zunehmenden Intelligenz, die mit der Software auch in die Maschinen drängt, wird diese Aufgabe noch komplexer. In mancher Hinsicht allerdings vielleicht auch einfacher. Die Hannover Messe wird jetzt auch zum Forum, das genau dieses Thema adressiert. Zum Beispiel als Teil von Industrie 4.0.

Systementwicklung, Systems Engineering – das galt bis vor Kurzem als Spezialisten-Domäne der Luft- und Raumfahrt. Dann kam es auch in der Automobilindustrie auf die Agenda. Und jetzt sieht sich der allgemeine Maschinen- und Anlagenbau damit konfrontiert. Eine große Herausforderung, die aber auch große Chancen bietet.

Die Zeiten, da jede Maschine nach den Kundenwünschen in großen Teilen neu entwickelt und gebaut wurde, sind schon Geschichte. Erstens würde sie heute niemand mehr bezahlen können, und zweitens will der Kunde nicht mehr eine Maschine für einen bestimmten Zweck, sondern einen Alleskönner. Er möchte sie schnell und einfach und vor allem ohne Hilfe des Herstellers für verschiedene Aufgaben umrüsten können; sie soll sich so leicht bedienen lassen wie ein Smartphone; die Notwendigkeit von Reparaturen und Wartungsarbeiten sollte – wenn sie sich denn nicht vollständig vermeiden lassen – automatisch erkannt und idealerweise von fern ohne Störung des Betriebs vorgenommen werden; wenn möglich, sollte die Inbetriebnahme und Umrüstung virtuell vonstattengehen, um Stillstandszeiten zu vermeiden.

Plattformkonzept in Software

Keine kleine Wunschpalette, der sich die Hersteller da gegenüber sehen. Ihre Antwort besteht zunächst – in Anlehnung an die Plattformkonzepte der Autoindustrie – darin, einen Großteil ihrer Maschinen und Anlagen als Standardkomponenten zu entwickeln. Das berühmte 80/20-Verhältnis, also 80 Prozent Wiederholteile, 20 Prozent neu, ist das Ziel. Damit können zumindest zwei wichtige Marktanforderungen weitgehend erfüllt werden: Die größere Flexibilität im Einsatz wird erleichtert und eine größere Variantenvielfalt wird möglich.

Aber der größte Teil der Forderungen ist eigentlich nur durch den verstärkten Einsatz von Software zu erfüllen. Die leichte Bedienbarkeit, die virtuelle Inbetriebnahme, Umrüstung und Einrichtung schreien geradezu danach, dass mit der realen Maschine auch eine virtuelle ausgeliefert wird. Und seit iPhone und iPad erwartet der Kunde, dass bald alles genauso einfach zu bedienen ist. Die Fernwartung schließlich macht die Maschine zum vernetzten System im Internet. Das verlangt nicht nur eine integrierte Softwaresteuerung oder virtuelle Maschine, es verlangt die Web-Fähigkeit von Investitionsgütern. Womit wir bei Industrie 4.0 gelandet sind, der sogenannten vierten industriellen Revolution, die sich eben durch intelligente, vernetzte Systeme auszeichnet. In unserem Fall sind das Maschinen und Anlagen, die wissen, was sie tun sollen, und die erkennen, welches Produkt da gerade welche Bearbeitung verlangt.

Wer diese Themen auf Messen sucht, der findet sie vom 8. bis 12. April 2013 in Hannover. Bei den Herstellern von Maschinen und Anlagen die entsprechenden Features, die den Wettbewerbsvorsprung ausmachen. Bei den Automatisierungsanbietern in den Komponenten und Steuerungen, mit denen solche Forderungen erfüllt werden können. Und in der Digital Factory in Halle 7 auf der Hannover Messe bei den Anbietern diverser IT-Systeme, die bei der Entwicklung und Fertigung solcher Systeme zum Zug kommen.

Der Mechatronic Concept Designer von Siemens PLM Software etwa erlaubt die Modellierung und Simulation ganzer Maschinen auf der Basis eines physikalischen Treibers, der aus der Computerspiel-Industrie stammt. Eplan hat mit Mind8, der kürzlich direkt integrierten Schwesterfirma, eine Software entwickelt, mit der Maschinen aus digital vordefinierten Standardkomponenten zusammengesetzt und dann auch simuliert werden können. Um nur zwei bereits bekannte Beispiele zu nennen.

Alle Disziplinen integriert

Aber auch bei der PLM-Software, also im Management der Produktdaten und ihrer Beziehungen untereinander, spielt die Konfiguration von Produkten auf Basis von Systems Engineering eine wachsende Rolle. Neben den Geometriedaten aus Mechanik und Elektrotechnik auch die Logikdaten der Elektronik und die Software selbst zu verwalten, ist eine Anforderung, der sich alle Anbieter gegenübersehen. PTC hat MKS mit der Systems Engineering Software Integrity übernommen; Siemens arbeitet an der Integration von Software in Teamcenter und akquiriert Spezialanbieter in diesem Umfeld, zuletzt LMS, den Anbieter von multidisziplinärer Funktions-Simulation; Dassault setzt mit der ganzen V6-Architektur auf die Durchgängigkeit der Daten zwischen den Fachdisziplinen und bietet mit den neuen 3D-Experience-Lösungen diese Durchgängigkeit in Form von industriespezifischen Prozesslösungen an. Auch hier stehen die genannten Beispiele für viele der Aussteller in der Digital Factory. Das Thema haben alle erkannt. Zug um Zug kommen jetzt die Lösungen.

Weil das so ist, haben sich die Verbände VDMA, ZVEI und BITKOM entschlossen, eine gemeinsame Geschäftsstelle speziell für das Thema Industrie 4.0 einzurichten. Fachübergreifende Zusammenarbeit also auch hier. Die Leitung der neuen Geschäftsstelle hat Rainer Glatz vom VDMA übernommen.

Gemeinsam mit der Deutschen Messe hatte es schon im vergangenen Jahr im Rahmen des Forums Industrial IT in Halle 8 eine Podiumsdiskussion gegeben, die so gut besucht war, dass viele Teilnehmer keinen Sitzplatz fanden. 2013 wird es erneut eine hochkarätig besetzte Podiumsdiskussion geben, auf der die endgültige Fassung der Strategieempfehlung der Arbeitsgruppe Industrie 4.0 an die Bundesregierung vorgestellt wird. Und auch in den Vorträgen des Forums ist Industrie 4.0 in diesem Jahr einer der Schwerpunkte.

Software spielt große Rolle

Die größte Herausforderung aber haben Maschinen- und Anlagenbauer zu bewältigen. Konfiguration von Maschinen einschließlich virtueller Maschine, Software und Internet – das macht den Maschinenbau allmählich selbst zum Softwareanbieter. Ohne dass es für diese Form industrieller Angebote schon ein Geschäftsmodell gäbe. Auch das wird sicher auf der Hannover Messe Gesprächsthema sein. Nicht nur in Halle 7 und 8. Und wenn unsere Industrie alles richtig macht, dann könnte in diesen intelligenten, vernetzten Maschinen genau der Wettbewerbsvorsprung stecken, der dem Standort Deutschland seine Rolle für eine Reihe von Jahren sichert.

Erschienen in Ausgabe: 02/2013