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Industrie 4.0 – „Einen festen Begriff in der Industrie gibt es (noch) nicht.“

Industire-4.0

Ein Begriff war in Nürnberg auf der SPS IPC Drives in aller Munde – Industrie 4.0. Für jeden bedeutet er etwas anderes. Das ist aber nicht unbedingt schlecht.

Auch wenn die SPS IPC Drives Europas führende Fachmesse für Automatisierungstechnik schon fast ein halbes Jahr zurück liegt: das Leitthema der Messe hat seitdem nicht an Aktualität verloren. An Industrie 4.0 kommt heue keiner mehr vorbei. Begriffe wie Smart Factory, das Internet der Dinge und Cyber- Physische Systeme fallen in diesem Zusammenhang. Nur was ist überhaupt Industrie 4.0 und was haben diese Begriffe damit zu tun? Auf der SPS gab es einige Beispiele dafür, wie Industrie 4.0 verstanden werden kann.

„Das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 zielt darauf ab, die deutsche Industrie in die Lage zu versetzen, für die Zukunft der Produktion gerüstet zu sein. […]“ Für die Zukunft müsse die Industrie mit immer kleineren Losgrößen rechnen. Um die erfolgreich, energiesparend und gewinnbringend Produzieren zu können, werde der Datenaustausch zwischen Maschinen und allen Produktionsebenen immer wichtiger. So erklärt das Bundesministerium für Bildung und Forschung das von ihr initiierte Zukunftsprojekt Industrie 4.0.

Dieser Datenaustausch läuft über das Internet der Dinge (IoT – engl.: Internet of Things). Im IoT tauschen Objekte untereinander Informationen aus. Ein Kühlschrank erkennt beispielsweise, dass die Milch leer ist. Eigenständig bestellt er beim Hersteller neue nach. Waschmaschinen starten dann, wenn das Netz meldet, dass der Strom gerade günstig ist. Die Objekte, die miteinander kommunizieren, nennt man Cyber- Physische Systeme (CPS). Diese CPS sind in der Lage sich gegenseitig zu regulieren, um insgesamt erfolgreicher zu sein. Gelingt das in einer Fabrik, bezeichnet man diese als Smart Factory. So klar, wie diese Begriffe sich beschreiben lassen, so unterschiedlich ist das Vorgehen der Firmen, wenn es um die Umsetzung von Industrie 4.0 geht.

SEW Eurodrive will ein Beispiel sein

„Jedes Unternehmen definiert Industrie 4.0 so, wie es für sich selbst am besten ist. Einen festen Begriff in der Industrie gibt es (noch) nicht.“, erklärt Gunthart Mau, Referent für Fachpresse bei SEW Eurodrive. Industrie 4.0 sei dafür noch zu jung. Das Unternehmen sei gerade dabei, selbst auf Industrie 4.0 umzurüsten. Erst, wenn es im eigenen Unternehmen laufe, könne man glaubhaft damit werben, so Mau. SEWs Aushängeschild zum Thema Industrie 4.0 auf der SPS ist das Automated Giuded Vehicle (AGV). Das AGV ist ein intelligentes Fahrzeug, etwa so groß wie eine Europalette. Es fährt durch die Produktionshalle und empfängt die Auftragsinformationen. Daraufhin begibt es sich selbstständig und auf kürzestem Weg ins Lager, um die Bauteile abzuholen und weiter zum Werker zu bringen. Die AGVs bilden in der Smart Factory ein Cyber- Physisches System. So verhindern sie beispielsweise Zusammenstöße, da sie sich gegenseitig mitteilen, wer wich wo im Lager befindet. Das Fahrzeug kann sich über Leiterschleifen, die im Boden eingebaut sind, mit ausreichend Energie versorgen.

Bosch Rexroth setzt auf flexiblen Anlagenbau

RFID-TaggerIndustrie 4.0 bei Bosch Rexroth: Der Computer beschreibt den RFID-Tag mit den vorher gewählten Optionen. Foto: Hofler

„Industrie 4.0 gibt es schon seit über zehn Jahren im Autobau. Jetzt schwappt es auch auf andere Produktionen über“, erklärt Hans-Michael Krause Business Development Manager der Firma Bosch Rexroth. Wie sich das Unternehmen aus Lohr am Main Industrie 4.0 vorstellt, hat es auf der SPS an einer Montagelinie gezeigt.  Die Linie produziert USB-Sticks und Taschenlampen ab Losgröße 1. Auf dem Rohling ist ein daumennagelgroßer RFID-Tag angebracht. Über einen Monitor kann der Bediener wählen, wie das fertige Produkt aussehen soll. Er entscheidet sich beispielsweise für einen USB-Stick mit grünen Seitenteilen und einer schwarzen Schraube. Der Rohling mit dem beschriebenen Tag fährt durch die Montagelinie. Jede Station scannt den Tag und weiß, ob sie an der Produktion beteiligt ist. Die Stationen tauschen zwar untereinander keine Daten aus, übermitteln sie aber an eine zentrale Software. Die Stationen können so überwacht werden, um beispielsweise den Gesamtenergieverbrauch zu optimieren. Ist eine Station nicht an der Produktion beteiligt, bleibt sie auf Standby und spart Energie.

„Einzelne Stationen der Montagelinie können so einfach ausgetauscht oder an das Montageband angefügt werden“, erklärt Krause. Dieses System sorge für hohe Flexibilität, die bei Industrie 4.0 von besonderer Bedeutung sei.

Siemens betont die ganzheitliche Betrachtung

Für Wolfgang Schroeder, Head of Marketing Digital Enterprise bei Siemens, beginnt Industrie 4.0 schon beim Produktdesign, nicht erst in der Produktionshalle. „Nicht nur die Produktion wird intelligenter, sondern mehrere Ebenen“, sagt Schroeder. Die Herausforderung sei es Schnittstellen zwischen der Software und den CPS zu schließen. Siemens Industriesoftwarelösung besteht aus fünf Ebenen, dem Design, der Planung, Herstellung, Ausführung und dem Service. In der Design- und Planungsphase können Produkte und Abläufe simuliert werden, bevor sie in der Realität umgesetzt werden. Die Software plant die Abläufe in der Herstellung und Anwendung möglichst zeitsparend, energie- und ressourcenschonend. Dies erreicht sie durch die Verarbeitung von Echtzeitdaten aus den verschiedenen Produktionsstationen. Die Servicesoftware verarbeitet Daten, um im Störungsfall möglichst schnell und genau reagieren zu können. „Industrie 4.0 ist keine Revolution, sondern eine Evolution“, sagt Wolfgang Schroeder, „Teile davon werden nach und nach Realität. Es geht langsam voran und wir stehen erst am Anfang.“ Dieser Prozess werde, so Schröder, etwa 20 bis 30 Jahre andauern. „Wichtig ist die ganzheitliche Betrachtung aller Ebenen. Für uns ist das die logische Konsequenz aus dem, was wir heute tun.“ An Industrie 5.0 sei deshalb noch gar nicht zu denken, meint Schröder. Erst solle die Entwicklung der Industrie 4.0 vorangetrieben werden.

„Industrie 4.0 – Alle reden davon, keiner weiß, was es bedeutet“ , brachte es ein Mitarbeiter der Firma Harting schließlich auf den Punkt. Gerade das könnte aber der Vorteil sein. So sind der Vorstellungskraft und den Möglichkeiten in der Industrie 4.0 – wenigstens formal – keine Grenzen gesetzt.

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