Plattform der Zukunft

Industrie 4.0

Plattform – Mit dem neuen Industrie-4.0-Konzept »i³-Mechatronics« geht Yaskawa nach vorn. Der integrative Ansatz umfasst Roboter, Antriebs- und Steuerungstechnik sowie eigens entwickelte Software. Das Rückgrat bildet die komplett neu entwickelte Software »Yaskawa Cockpit«.

24. Mai 2018

In den Wirren der Industrie kann man sich heutzutage schon leicht verfangen. Ein zentrales Konzept als Wegweiser in die Zukunft ist also sehr hilfreich. Diese wertvolle Strategie hat Yaskawa jetzt mit »i3-Mechatronics« umfassend umgesetzt und dabei klassische Mechatronik, Information, Kommunikation sowie digitale Lösungen, wie Künstliche Intelligenz oder Big Data, intelligent vernetzt.

»i3-Mechatronics steht für Entwicklung hoch 3, für die drei Kernworte Innovative, Integrated und Intelligent«, erklärt Daniel Mendt, Gruppenleiter Drives Application bei Yaskawa. »Das neue Konzept soll Yaskawa in die Zukunft begleiten; wird für die nächsten Jahre der Oberbegriff sein; unser Präsident Hiroshi Ogasawara hat die Leitlinie im gesamten Unternehmen verankert; es geht darum, außer den Komponenten auch Lösungen anzubieten.«

Das Thema Innovation spiele sich dabei aber tatsächlich eher auf Komponentenebene ab. »Yaskawa ist klassisch sehr stark darin, innovative Funktionen in die eigenen Produkte zu implementieren oder selbst innovative Produkte auf den Markt zu bringen«, sagt Daniel Mendt. Ein konkretes Beispiel für fortlaufende Innovation sind die sogenannten Cobots für die direkte Kollaboration mit dem Menschen. »Yaskawa hat in diesem Bereich einen neuen und leistungsfähigen Vertreter vorgestellt. Der Cobot ist zum Beispiel in einer hybriden Zelle im Einsatz. Er arbeitet hier sowohl im kollaborativen wie auch im voll industriellen Modus.«

Unter »Integrated« versteht das Unternehmen, Produkte zusammenzuschließen und einen Austausch von Daten zwischen ihnen herzustellen. »Dieser Zusammenschluss ist in der Yaskawa-Welt mittlerweile schon relativ groß, was die Produktpalette angeht, das geht heute einfacher als in der Vergangenheit. Dadurch erhoffen wir uns einerseits, mehr zu verkaufen, aber es auch für unsere Kunden und Mitarbeiter Inbetriebnahme einfacher zu gestalten und so im Endeffekt einen Mehrwert zu schaffen und Kosten zu sparen«, schlägt Daniel Mendt den Bogen.

Visuelle Vollversorgung

Diese Strategie leitet direkt weiter zur dritten Stufe: der Intelligenz. Ausdruck findet sie zusammen mit integrativen Aspekten sehr deutlich im neuen »Yaskawa-Cockpit«. Aktuell ist diese Lösung noch in der Entwicklung, sie zeigt aber bereits deutlich, welche Möglichkeiten sie bieten kann: Als Plattform zum Austausch von Daten und der Interaktion von Produkten und Komponenten untereinander ist das Yaskawa-Cockpit das Herzstück von i3-Mechatronics. Dort lassen sich unterschiedliche Formate, Takte und Abtastzeiten sammeln und anschließend analysieren. Mendt: »Da steckt wirklich echte Intelligenz dahinter. Wir können etwa vorhersagen, wann das Getriebe eines Roboterarms ausfallen wird, um es rechtzeitig auszutauschen, im Sinne von Predictive Maintenance.«

Die Japaner haben bei der technischen Planung und der Software-Entwicklung des Cockpits mit dem jungen deutschen Hightech-Unternehmen RoboticsX zusammengearbeitet. »Dank des Wissens über die Roboter, Protokolle, Software und Daten von Yaskawa war RoboticsX der ideale Partner für die Weiterentwicklung des Cockpits.«

Das Yaskawa Cockpit verkörpert einen ganzheitlichen Ansatz der Steuerung, Verwaltung und Lösung von Ereignissen auf Werksebene. Anlagenmanagement, präventive Wartung, Alarme und Ereignisverarbeitung, Steigerung der Qualität und Performance sind einige der zentralen betrieblichen Aspekte des Systems.

Relevante Prozess- und Systemdaten laufen über Standard-Schnittstellen wie OPC UA und HTTP direkt zusammen. Im Cockpit lässt sich der aktuelle Status jeder Maschine in Echtzeit abbilden und mit anderen Datenquellen in Beziehung setzen. Es ist problemlos möglich, die Daten unter höchsten Sicherheitsstandards an bereits vorhandene ERP-, MES-, Big-Data- oder AI-Umgebungen weiterzugeben, um Entscheidungen für die Produktion zu treffen. Das Yaskawa Cockpit lässt derzeit maximal 100 Knoten zu, ist der Ausfall einer einzelnen Komponente aber sehr kostspielig für die Produktion, lohnt sich auch das.

Das Grundgerüst der Software kommt aus Japan und aus der Roboterentwicklung, wurde aber für die Drives-and-Motion-Produkte stark erweitert und angepasst. Die Oberfläche ist komplett neu.

»Das Cockpit hat also eine japanische Basis, aber ein europäisches Herz und Gesicht«, kommentiert Daniel Mendt. »Unsere Modifikationen werden sicher auch den Weg zurück nach Japan finden. Die Entwickler dort haben für das Yaskawa Cockpit eigene Algorithmen entwickelt und verbringen sehr viel Zeit mit Analysen, um die Lebensdauer der Komponenten festzustellen. Unser Unternehmen hält schon lange die Fahnen für Qualität und Zuverlässigkeit ihrer Produkte hoch.« Darum sei eine Vielzahl der Predictive-Maintenance-Funktionen schon vorhanden – vornehmlich für die eigenen Komponenten. »Aber wir binden auch solche von anderen Herstellern ein, das ist technisch möglich.«

Übersichtliche Funktionen

Daniel Mendt wird konkret: »In der maximalen Ansicht des Yaskawa Cockpits kann ein Fabrikmanager drei Bildschirme auf einmal betreiben. In der Mitte gibt es die komplette Übersicht aller angeschlossenen Maschinen und Komponenten. Was gab es für Fehler, Warnungen, Informationen aus den verschiedenen Stationen? Auf den Seiten sieht er die Produktion in Live-Performance, mit den Zuständen der nächsten Tage basierend auf den Informationen von heute.«

Zudem zeigt das Cockpit Events an den Stationen in Echtzeit an. Wo treten Fehler oder besondere Aktionen auf? Was ist angeschlossen, was offline? Mendt weiter: »Auf Basis der Ampelfarben wird der Status aufgerufen und gegebenenfalls eine Warnung ausgegeben. Aufgrund dieser Informationen kann der Betreiber Fehler je nach Ursache schnell beheben.« Er kann zudem die Yaskawa-Experten kontaktieren und ihnen erlauben, auf sein System zuzugreifen, sofort ein Teil mit Angabe der Lieferzeit ordern und Details zu den einzelnen angeschlossenen Produkten aufrufen – wie Seriennummer, Firmware oder technische Eigenschaften. Als Clou kann er auch sofort online am Cockpit eine Schulung in der Yaskawa-Akademie buchen. Solche Services sind natürlich nur mit Internetanschluss möglich. Grundsätzlich lässt sich die Plattform aber netzunabhängig betreiben. Der Nutzer kann den Fernzugriff auf die eigene Fabrik wirksam unterbinden und alle von den einzelnen Komponenten generierten Daten gehören dem Kunden. Yaskawa hat keinen Zugriff darauf.

Erschienen in Ausgabe: 04/2018