Kein Ende abzusehen…

Trend

Industrie 4.0 – Auch wenn sich viele beim Stichwort Industrie 4.0 mittlerweile die Ohren zuhalten, bestimmt der Trend zur Vernetzung auf lange Zeit das Handeln und Wirken der Hersteller und Dienstleister im Maschinenbau. Beispiele gefällig?

18. März 2015

Die Hannover Messe hat sich zum Schaufenster der vierten Revolution erklärt und nennt das Ganze »Integrated Industry«. Kein Wunder, dass sich viele Komponentenhersteller dort mit ihren Produkten für die neue Art der Fertigung darstellen. Unter dem Motto »Vernetzt, intelligent, flexibel« zeigt Schunk, was heute bereits möglich ist. »Wir wollen verdeutlichen, dass die Idee der Industrie 4.0 keine ferne Vision ist, sondern schon heute realisiert werden kann«, betont der geschäftsführende Gesellschafter Henrik A. Schunk.

»Künftig wird ein Bauteil wissen, was es einmal werden möchte, und selbstständig seinen Weg durch die flexible Produktion suchen.« Im Programm von Schunk finden sich dazu flexible und intelligente Produkte wie auf Kraft und Position regelbare Mechatronikgreifer, flexible Wechselsysteme, hochdynamische und frei programmierbare Linearachsen, geschickte Leichtbauarme oder wandlungsfähige Spannsysteme.

Harting will mit seinen Steckverbindern den Wandel der Produktionswelt im Rahmen der Industrie 4.0 begleiten und verbinden. »Es geht einerseits um die einfache Geräteintegration neuer Schnittstellen durch den Hersteller und anderseits um das einfache Anschließen durch den industriellen Anwender«, sagt Vorstand Philip Harting. »Wir sind Wegbereiter des technologischen Wandels und bieten unseren Kunden maßgeschneiderte Lösungen.«

Dazu passt Hartings neue M12-Push-Pull-Lösung: Kabelseitig umfasst sie einen M12-Steckverbinder mit Push-Pull-Verriegelung, der hörbar einrastet und damit die Handhabung im Feld erleichtert. Geräteseitig kann das Gehäuse einen Standard-M12-Steckverbinder mit Schraubverriegelung sowie zusätzlich den Harting M12 Push-Pull aufnehmen. Der Gebrauch ist einfach und selbsterklärend. Drehmomente müssen nicht berücksichtigt werden, um sicher zu kontaktieren. Es ist nur wenig Platz erforderlich, weil sich der Steckverbinder ohne Drehen ver- und entriegeln lässt.

Wichtige Bausteine

Bei Nord Drivesystems bieten dezentrale Antriebe mit integrierter Logik Maschinen- und Anlagenbauern wichtige Bausteine zum Aufbau von 4.0-tauglichen Systemen. Die mechatronischen Einheiten kombinieren einen effizienten Getriebemotor inklusive maßgeschneiderter eigener Antriebselektronik aus dem umfassenden Nord-Baukasten mit intelligenten dezentralen Frequenzumrichtern der Serie SK 200E, die alle wichtigen Bussysteme unterstützen.

Durch Diagnostik-Funktionen stellen die mechatronischen Systeme eine autarke Überwachung des Antriebsstrangs sicher. Integrierte Prozess- und PI-Regler ermöglichen die vollautomatische Ausregelung von Betriebs- und Störgrößen. Prozesswerte lassen sich über zwei Sensoreingänge direkt verarbeiten. Über optionale Inkremental- oder Absolutwert-Drehgeber kann der Anwender äußerst präzise positionieren. Auf Wunsch gibt es auch integrierte Sicherheitsfunktionen.

Die schaltschranklosen Servoantriebe IndraDrive Mi von Rexroth vereinfachen die Industrie-4.0-fähige Automatisierung durch offene Kommunikationsstandards, vordefinierte Technologiepakete und mit freier Programmierung in Hochsprachen. Open Core Engineering und die integrierte Schnittstellentechnologie Open Core Interface for Drives ermöglichen darüber hinaus den direkten Zugriff auf alle Antriebsparameter. Damit erfüllen Maschinenhersteller die Forderungen von Endanwendern nach vernetzungsfähigen Maschinen und Anlagen. Anwender können erstmals autarke Module schaltschranklos ausführen und miteinander vernetzen. Das verringert den Aufwand für die Einbindung in flexible Industrie-4.0-Produktionsumgebungen.

Alle Komponenten des Antriebsstrangs sind in der hohen Schutzart IP65 ausgeführt und werden direkt in oder an den Maschinen platziert. Bis zu 20 Antriebe lassen sich in Reihe per Hybridkabel miteinander verbinden. Das reduziert den Verkabelungsaufwand um bis zu 90 Prozent ohne Kompromisse bei der Funktion.

Voll auf 4.0 eingestellt

In Ostwestfalen setzt eine ganze Region auf Industrie 4.0 als Alleinstellungsmerkmal. Sichtbares Zeichen ist die Gründung des Spitzenclusters It’s OWL. »Wir bieten konkrete Lösungen über eine Plattform mit Basistechnologien, damit kleine und mittlere Unternehmen (KMU) mit dem Wandel in der Fertigung mithalten können«, sagt Geschäftsführer Dr. Roman Dumitrescu. »In 40 Transferprojekten wurden neue Technologien in den Bereichen Selbstoptimierung, Mensch-Maschine-Interaktion, intelligente Vernetzung, Energieeffizienz und Systems Engineering eingeführt.« Steute aus Löhne etwa hat gemeinsam mit der Universität Bielefeld ein Kommunikations- und Visualisierungskonzept für die Produktion von Fußschaltern umgesetzt. Dadurch lassen sich Benutzerfreundlichkeit und Effizienz der Fertigung erheblich steigern.

In Hannover präsentieren 37 Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Organisationen auf einem Gemeinschaftsstand neue Lösungen. So werden in der Smart Factory OWL in Lemgo wichtige Handlungsfelder der intelligenten Fabrik wie Wandlungsfähigkeit, Ressourceneffizienz und Mensch-Maschine-Interaktion unter Realbedingungen erforscht und getestet.

Die Felten Group ist sich sicher, dass Industrie 4.0 nicht ohne MES-Systeme auskommt. »Für eine digitale Vernetzung ist deutlich mehr erforderlich, als Anlagen und Maschinen mit IP-Adressen zu versehen«, sagt Stefan Molitor, Senior Consultant bei Felten. »Ganz unabhängig, wie schnell sich die notwendigen Infrastrukturen dafür schaffen lassen, werden MES-Systeme in der Funktion einer Datendrehscheibe dabei eine wesentliche Rolle spielen.« Die besondere Bedeutung bestehe in der horizontalen Verknüpfung von Daten mit dem Ziel, alle Ressourcen von den Maschinen und Werkzeugen über Personal bis hin zu Fertigungshilfsmitteln und Prüfplänen jederzeit bedarfsgerecht zur Verfügung zu stellen und optimal auszulasten.

Ein System wie Pilot MES von Felten als Datenlieferant kann mit ERP-Integration zudem eine Verknüpfung mit den betriebswirtschaftlichen Informationen herstellen. »Frühere Ausführungen, bei denen diese Lösungen als separate Systeme betrachtet wurden, werden bei einer Ausrichtung auf Industrie 4.0 in jedem Fall der Vergangenheit angehören«, urteilt Molitor.

Bei Hoffmann Engineering kann man sogar den Führerschein für Industrie 4.0 machen. In einer Seminarreihe vermittelt Inhaber Jörg Hoffmann, welche Aspekte bei zunehmender Vernetzung und Datenaustausch in der Fertigung der Zukunft zu berücksichtigen sind.

Er zeigt auf, wie sich Cyber-Angriffe durch Industrial-Security-Maßnahmen verhindern lassen und wie technologischer Schutz Know-how und geistiges Eigentum sichern kann, um den Wettbewerbsvorsprung zu wahren. »Wir demonstrieren, wie die Anwender Fortschritt umsetzen und Risiken vermeiden können«, sagt Hoffmann. »Darüber hinaus stellen wir neue Geschäftsmodelle mit Maschinendaten zur vorrausschauenden Instandhaltung vor.«

Oliver Herkommer, Vorstandsvorsitzender der Ingenics AG, ist sich sicher, dass 4.0 Deutschland weiter voranbringt. »Wie wichtig das Thema ist, zeigen das Interesse, mit dem Studenten darüber diskutieren, die Begeisterung bei den Ingenics-Beratern und die enorme Nachfrage bei unseren Events. Die Digitalisierung der Produktion ist in den Unternehmen angekommen. Mehr als die Hälfte unserer produzierenden Unternehmen beschäftigen sich damit, und Deutschland hat die allerbesten Chancen, Leitmarkt bei Cyber-Physical Systems und Industrie 4.0 zu werden und es für lange Zeit zu bleiben. Wenn die Verantwortlichen in Politik, Wirtschaft und Verbänden an einem Strang ziehen, haben wir jetzt eine Chance, wie sie ein Land selten bekommt. Wir können aus eigener Kraft die Basis für ein nachhaltiges Wachstum schaffen, wie es für ein rohstoffarmes Land ohne Beispiel ist.«

Software als Grundlage

Auch auf dem Gebiet der Software tut sich einiges: Die neue IoT-Plattform von Intel vereint Gateways, Konnektivität und Sicherheit für einen einfacheren Einsatz im Internet der Dinge (IoT). Die Plattform soll als sichere, langfristig verfügbare Basis für Geräte dienen, die Daten mit der Cloud austauschen. Sie bildet zudem die Grundlage für neue integrierte Hard- und Software-Lösungen in den Bereichen API-Management, Software-Services, Data Analytics, Cloud-Konnektivität, intelligente Gateways sowie skalierbare Prozessoren. Als Ziele gibt Intel an, flexible und dauerhaft verfügbare Bausteine anzubieten, die für unbegrenzt viele Anwendungen konfigurierbar sind, sowie Lösungen einfacher umzusetzen und schneller zur Marktreife zu bringen. Für ausreichend IT-Sicherheit sorgen dedizierte Sicherheitsprodukte und integrierte Sicherheitsfunktionen.

Connectivity-Spezialist SSV Software Systems stellt eine Plattform vor, um Automatisierungsbaugruppen und Subsysteme für Industrie-4.0- und IoT-Anwendungen auszustatten. Ein spezieller Verbindungsbaukasten besteht aus einem Middleware-Server und verschiedenen Remote Access Gateways. Durch Server und Gateways können einzelne Baugruppen und Subsysteme an unterschiedlichen Standorten via VPN zu einem übergeordneten Verbundsystem zusammengeschaltet werden. Die Komponenten können mit Hilfe sogenannter Real Time Data Channels (RTDC) über eine einheitliche Softwareschnittstelle miteinander kommunizieren.

Auf einen Blick

Industrie 4.0

- Im Rahmen der Hannover Messe und darüber hinaus beschäftigen sich landauf, landab sehr viele Unternehmen mit den neuen Formen der Fertigung.

- Dabei ist eine immer größere Bandbreite zu erkennen: Es sind nicht mehr nur die reinen Softwareanbieter, Industrie 4.0 ist in Produkten. angekommen und zwar quer durch die Branchen.

- Auch Verbände und Dienstleiter engagieren sich verstärkt in diesem Bereich.

Erschienen in Ausgabe: 02/2015