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Interview – Virtualisierung in der Industrie 4.0

Interview mit Herrn Dr. Helmut Figalist von Siemens über die Virtualisierung von Produkt- und Produktionsdaten in der Industrie 4.0

Dr. Helmut Figalist ist Leiter der Vorfeld-Entwicklung der Digital Factory Division der Siemens AG. Unter anderem war er Vorsitzender und Mitbegründer des ZVEI-Arbeitskreises für modulare Automation von 2012 bis 2014.

Connected Industry: Herr Dr. Figalist, Industrie 4.0 gilt derzeit als der größte Technologie-Trend der internationalen Industrie, dabei scheint jede Branche diesen Begriff für sich selbst zu interpretieren. Was bedeutet Industrie 4.0 aus Ihrer Sicht?

Dr. Figalist: Der Begriff hat viele Facetten, die wir konkret als Digitalisierung der Industrie bezeichnen können, denn die Digitalisierung ist der Kern dieser Entwicklung. Es ist eine weitere Stufe der Industrialisierung. Der eigentliche Begriff „Industrie 4.0“ ist eine Initiative der deutschen Bundesregierung, um die Wirtschaft für dieses Phänomen der Digitalisierung fit zu machen, damit Deutschland auch in Zukunft als Industrienation wettbewerbsfähig bleibt.

Connected Industry: Ist der Begriff „Industrie 4.0“ wirklich treffend und zukunftsfähig?

Dr. Figalist: Um große Veränderungen, die immerhin die ganze Gesellschaft betreffen, vorwärts bringen zu können, braucht es Begriffe, die ein Konzept transportieren. Für diesen Anspruch scheint der Begriff „Industrie 4.0“ recht erfolgreich zu sein. Natürlich kann sich das zukünftig ändern, denn letztendlich werden die einzelnen Technologien, die hinter diesem Begriff stehen, die eigentliche Wandlung bewirken.

Connected Industry: Sie waren ein Mitbegründer des ZVEI-Arbeitskreises für modulare Automation. Welche Rolle spielt die modulare Produktion für die Industrie 4.0?

Dr. Figalist: Modulare Anlagen sind bereits seit einigen Jahren ein Thema der Prozessindustrie. Heute wird neu diskutiert, ob die Industrie 4.0-Ansätze hilfreich für den erfolgreichen modularen Aufbau solcher Anlagen sein können.

Connected Industry: Wie geht Siemens den Trend der Industrie 4.0 an?

Dr. Figalist: Die Digitalisierung der Industrie griff Siemens bereits einige Jahre vor dem Auftauchen des Begriffs Industrie 4.0 auf und wird mit Namen „Digital Enterprise“ vorangetrieben. Wir entwickeln eine Suite von Software-Produkten, die dem Kunden helfen soll, den Produktlebenszyklus zu digitalisieren und nachvollziehbar zu machen. Wir haben bereits eine Reihe von Produkten am Markt, mit der wir mehr Produktivität und Effektivität in der Entwicklung von Produkten und Produktionssystemen erreichen können. Der Schlüssel zur Digitalisierung der Industrie liegt in der Verbindung der virtuellen Welt der Daten mit der physischen Welt der Produkte, das ist unser Ansatzpunkt für Industrie 4.0.

Connected Industry: Wie wird dieser Ansatz konkret verfolgt?

Dr. Figalist: Wir digitalisieren und virtualisieren das Product Lifecycle Management und die Produktentwicklung. Für unsere Kunden spielen Produkt- und Produktionsqualität eine wichtige Rolle, aber auch die Verkürzung der Entwicklungszeit steht immer mehr im Vordergrund. Im heutigen internationalen Wettbewerb gilt Time-to-Market als ein Schlüsselkriterium für den Erfolg.
Unsere Lösungen beginnen mit der 3D-CAD-Entwicklung und -Simulation für die Produktentwicklung. Beispielsweise läuft die Entwicklung eines neuen Auto-Modells weitgehend virtuell ab. Statt Produkte physisch als Prototyp immer wieder zu bauen, zu verwerfen und neu zu bauen, wird heute virtuell gebaut und getestet.
Mit den Methoden der Simulation und Datenanalyse können bestimmte Ziele bereits vor dem realen Prototyp optimiert werden, z. B. zur Optimierung des Luftwiderstandes, um beim Beispiel der Automobil-Entwicklung zu bleiben.
Dies gilt jedoch nicht nur für das zu produzierende Endprodukt, sondern auch die Produktionsanlagen. Mit weiterführender Engineering Software können wir nicht nur Produkte, sondern auch Produktionsanlagen mit einem hohen Grad an Automatisierung virtuell modellieren und simulieren. Die Anlagen werden also lange vor der physischen Errichtung virtuell gebaut und ausgiebig getestet. Im dritten Zug ermöglichen wir die Speicherung von Maschinendiagnose-Daten in der Cloud, die mit Data Analytics untersucht werden können. Die daraus generierbaren Erkenntnisse machen weitere Optimierungen möglich, denn wenn die Anlage erstmal steht, muss diese dauerhaft produktiv und effizient gehalten werden.

Connected Industry: Wo finden die Analysen der Maschinendaten statt und welche Ergebnisse sind erfahrungsgemäß zu erwarten?

Dr. Figalist: Die Analysen finden durch Experten oder auch automatisiert in der Cloud statt. Wir erreichen mit der Analyse von Echtzeitdaten zum einen die proaktive Früherkennung einer Anlagengefährdung, zum anderen können die Daten auch dazu genutzt werden, um Erkenntnisse über sinnvolle Änderungsmöglichkeiten am Anlagen- und Produktdesign zu gewinnen.

Hannover Messe: Fertigungsoptimierung mit ValueFacturing

Vereinsmitglied Johann Hofmann präsentiert auf der Hannover Messe 2016 das ValueFacturing®, ein Assistenzsystem der Maschinenfabrik Reinhausen in der Microsoft Cloud.

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Johann Hofmann, Leiter ValueFacturing

Neben der privaten Cloud, eine On-Premises-Lösung für das unternehmenseigene Rechenzentrum, wird es voraussichtlich ab 2017 eine Lösung als Public-Cloud geben, die über die Microsoft Azure Cloud für den produktiven Einsatz verfügbar sein wird und die IT-Infrastruktur der Deutschen Telekom nutzen wird.

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Die ValueFacturing® Datendrehscheibe ist ein Integrationssystem für die bereits vorhandenen heterogenen Produktionssysteme. Es nutzt zur Datenspeicherung die bereits vorhandenen Datenbanken der Drittsysteme und verteilt und komponiert daraus in Echtzeit alle benötigen Daten bzw. Informationen. Darüber hinaus ist ValueFacturing® in der Lage durch Datenanreicherung fehlende Daten automatisch zu generieren und somit Prozessinformationen zu rekonstruieren. Zusätzlich beinhaltet ValueFacturing® auch eine Datenpumpe, die im Sekundentakt Rohdaten aus der Fertigung sammelt in einer Analyse-Datenbank archiviert.

Erstmalige Live-Vorführung von  ValueFacturing® in der Public Cloud auf der Hannover Messe 2016

Durch Einsatz des Public Cloud Konzepts können Unternehmen mit zerspanender Fertigung noch schneller ein effizienteres Projektmanagement mit geringerem Kosten- und Verwaltungsaufwand umsetzen. ValueFacturing® in der Public Cloud von Microsoft ist als Proof of Concept (PoC) erstmals auf der Hannover Messe vom 25. bis 29. April 2016 auf dem Microsoft-Stand C40 in Halle 7 zu sehen und zu testen.

Auf dem Messestand steht eine Maschinensteuerung, über ein mobiles Endgerät (Smartphone oder Tablet) ist ein direkter Zugriff auf die Steuerung möglich. Die Standbesucher können sich Anwendungen wie Werkzeugsuche oder Dashboard mit verschiedenen Auswertungen anzeigen lassen.

Über die Maschinenfabrik Reinhausen (MR)

ValueFacturing® ist ein Geschäftsbereich der Maschinenfabrik Reinhausen (MR), dem Weltmarkt- und Technologieführer für die Regelung von Leistungstransformatoren. Das 1868 gegründete Unternehmen befindet sich in der fünften Generation mehrheitlich in Familieneigentum und ist mit über 30 Tochter- bzw. Beteiligungsgesellschaften weltweit präsent. Im Geschäftsjahr 2015 erwirtschafte­ten 3.000 Mitarbeiter einen Umsatz von 700 Millionen Euro. 50 % des weltweit erzeugten Stroms wird mit MR-Produkten geregelt.

Interview – die Smart Industry Modellfabrik von ELABO

Interview mit Thomas Hösle, Geschäftsführer der ELABO über die ELABO

thomas-hoesle-elaboThomas Hösle ist Geschäftsführer der ELABO GmbH in Crailsheim. ELABO, ein Unternehmen der euromicron-Gruppe, ist ein führender Anbieter für praxis-nahe Industrie 4.0-Lösungen für den Mittelstand. Die Kompetenz hierfür schöpft der Technologieführer aus der jahrzehntelangen Erfahrung bei der Entwicklung und Herstellung intelligenter Mess- und Prüftechniklösungen mit hohem Softwareanteil. Die hochwertigen Geräte, Softwarepakete, Prüf-und Arbeitsplatzsysteme werden in Ausbildung, Forschung und Entwicklung, Montage und Qualitätssicherung sowie im Service eingesetzt. Im November 2015 hat die unter Leitung der Bundesministerien für Wirtschaft und Forschung agierende Plattform Industrie 4.0 ELABO mit ihrem Smart Industry Ansatz in die interaktive Online-Deutschlandkarte für Industrie 4.0 Anwendungsbeispiele aufgenommen.

Wie unterscheidet sich der ELABO Smart Industry Ansatz von herkömmlichen Industrie 4.0 Modellen?

Wesentliches Unterscheidungsmerkmal ist, dass wir einen ganzheitlichen Ansatz verfolgen. Wir ha-ben schon einige Smart Factories in Deutschland besichtigt. Dabei fiel uns auf, dass diese Smart Factories sich nur auf einen Teilausschnitt einer Smart Industry konzentrieren, also hauptsächlich auf Montagevorgänge – zumeist hochautomatisiert. Mit unserem darüberhinausgehenden Ansatz vernetzen wir die wesentlichen Wertschöpfungspartner in Echtzeit zu einem Gesamtsystem inclusive der smarten inhouse-Logistik: also angefangen am Ursprung der internen Wertschöpfungskette, aus der F&E herkommend, gelangen die Produkte über den Prototypenbau in die Montage und werden irgendwann zum Servicefall. Wir simulieren und zeigen, wie dadurch in einer Smart Industry künftig ein „Turbo“ gezündet werden kann mit einer deutlichen Steigerung von Effizienz, Flexibilität und Transparenz.

Was ist die Besonderheit an Ihrem System?

Zunächst lehnen wir uns an die I 4-0-Definition des VDMA an. Danach geht es bei I 4.0 um die digitale Vernetzung von Menschen, Maschinen und Systemen. Diese drei Komponenten werden digital und in Echtzeit untereinander vernetzt. Genau dies können wir abbilden. Das Besondere an unserem Ansatz ist eine softwaregestützte Datenbanklösung. Diese Datenbank ist eine Big Data Lösung, die alle Daten, die in einem F&E- oder Montage- oder Service-Prozess anfallen, automatisiert dokumentiert ohne dass der Mitarbeiter zusätzliche Tätigkeiten zu verrichten hat. Diese Daten können in Echtzeit untereinander ausgetauscht werden, so dass sehr schnell reagiert werden kann, wenn z. B. in der Montage ein Qualitätsproblem auftaucht. Hier profitieren unsere Anwender von der Echtzeitver-bindung zwischen den Wertschöpfungspartnern inklusive dem Qualitätsmanagement. Unsere Soft-warelösung deckt neben Big Data aber auch Aspekte von Data Analytics ab, also den Transfer von Daten in Wissen. Dank unserer Auswertungs-Tools kann rechtzeitig erkannt werden, wo Soll-Abweichungen auftreten bzw. wo etwas Gefahr läuft, aus dem Ruder zu laufen – Stichwort Predictive Maintenance.

Und gleichzeitig ist unsere Datenbanklösung eine digitale, intelligente Werkerführung. Wir ermög-lichen es, dass komplexe Montage-, Prüf- oder Logistikvorgänge auch mit weniger qualifizierten Mit-arbeitern auf einem hohen Qualitätslevel ausgeführt werden. Der Werker wird je nach Bedarf mit Text (zweisprachig) und Fotos (ggf. auch Utility-Film) sicher durch die einzelnen Arbeitsschritte geführt, in der „de luxe“-Variante auch audio-visuell mit einer Datenbrille (Augmented Reality).

Damit unterstützen wir auch die Zielsetzung vieler Industrie-Unternehmen, den Mitarbeiter zum informierten Entscheider weiterzuentwickeln (Dezentralität von Entscheidungen).

Welche Rolle spielen Arbeitsplatzsysteme für die Industrie 4.0?

Arbeitsplatzsysteme sind die Enabler von Industrie 4.0. Ein optimales Zusammenspiel in einer „con-nected industry“ besteht aus drei Komponenten: Die 4.0-fähige Hardware, optimal kombinierbar mit der 4.0-fähigen Software und darüber ein Sicherheitskonzept, was die Netzwerke und Serverland-schaften anbelangt, also auch Cloud-Lösungen. Hier genießen wir den großen Vorteil, von der ein-schlägigen Expertise der euromicron-Gruppe als führender Netzwerkspezialist mit 13 Tochterge-sellschaften zu profitieren. Daher können wir unsere Lösung aus einer Hand als Gesamtpaket anbie-ten: den Arbeitsplatz der Zukunft als Kombination von 4.0-fähiger Hard- und Software unter dem Dach von sicheren Netzwerken.

Sind Analyse-Systeme in der Anwendung oder denkbar, die die Ergonomie der Arbeitsplätze erfassen?

Die Produktivität wird gemessen durch Kennzahlen, die unsere Datenbanklösung liefert. Die Software erfasst z. B., ob alle Arbeitsschritte wie vorgegeben ausgeführt wurden oder gibt Hinweise, wo Fehler entstanden. Darüber hinaus planen wir, unsere Arbeitsplatzsysteme mit einer intelligenten Zugangskontrolle zu koppeln. Der Arbeitsplatztisch soll dann automatisch erkennen, welcher Mitarbeiter aktiv ist, und stellt sich auf dessen ergonomisch ideale Arbeitsplatzhöhe ein. Gleichzeitig richtet sich auch das Licht an die individuellen Bedürfnisse des Mitarbeiters aus. Zudem soll der intelligente Arbeitstisch 4.0 auch die Höhe und das Licht in Abhängigkeit der zu verrichtenden Arbeitsgänge anpas-sen. Alle diese ergonomischen Funktionalitäten werden von unserer Software gemanagt.

Wann ist die Entwicklung Ihrer Modellfabrik abgeschlossen?

Was wir derzeit in unserer Smart Industry Modellfabrik zeigen ist sozusagen der Basis-Stand von 2014. Bereits auf der Messe productronica im November 2015 haben wir weitere Ideen-Ansätze vorgestellt und mit unseren Kunden diskutiert. Daraus sowie aus unseren zahlreichen live-Präsenta-tionen mit Besuchern unserer Smart Industry Modellfabrik entstehen laufend weitere Impulse, die wir gerne verarbeiten. Wir sind daher noch am Anfang einer weiten, spannenden Reise und haben noch viele Ideen im Köcher.

 

Interview – Industrie 4.0 mit vernetzten Maschinen

Interview mit Martin Buck, Vorsitzender des Vorstandes und CTO der ifm Unternehmensgruppe über Industrie 4.0

martin-buckMartin Buck ist Vorsitzender des Vorstandes der ifm stiftung & co. kg. Nach Gründung im Jahre 1969 hat sich ifm zu einem der weltweiten Branchenführer im Bereich der Entwicklung, Produktion und dem Vertrieb von innovativen Sensoren, Steuerungen und Systemen für die industrielle Automatisierung entwickelt. Heute zählt das in zweiter Generation geführte Familienunternehmen mit rund 5.200 Beschäftigten in über 70 Ländern zu den weltweiten Branchenführern.

Herr Buck, Industrie 4.0 ist ein weites Feld, welche Lösungen entwickelt ifm in diesem Kontext?

Hier haben wir zunächst ein breites Portfolio an Sensoren mit IO-Link-Standard entwickelt. Zudem haben wir uns damit beschäftigt, wie man Daten vom Sensor weiter in Richtung zentrale Rechnerebene bekommt. Aus unserer Erfahrung werden in Zukunft ca. 20% der Daten, die man aus dem Sensor herausbekommt, die Anlage steuern und 80% der Daten sind da, um Maschinenzustände zu erfassen oder Qualitätsinformationen zu erhalten. Dies erfordert eine offene Architektur, so dass man auch die Möglichkeit hat, Daten abzuzweigen, um diese dann direkt an die nächsthöhere Ebene zu übertragen. Hier setzen wir an und verfügen mittlerweile über entsprechende Produkte, um Daten an die nächsthöheren Ebenen abzuzweigen. Die dafür notwendige Weiche besteht aus Hardware und Software – der LINERECORDER. Dieser ist ein Kommunikationskünstler, der nach unten an den IO-Link anknüpft und nach oben über verschiedene Protokolle kommunizieren kann. Der LINERECORDER fügt sich als ein Kommunikationsknoten in die Maschine ein, so dass die Maschinendaten  hoch zur Leitstandebene kommuniziert werden können. Auf dieser SCADA/MES-Ebene (Supervisory Control and Data Acquisition) haben wir das LINERECORDER Framework, der die Parametrierung und Überwachung unterschiedlichster Sensoren vereinfacht. Die Entwicklung ging so weit, dass wir nicht nur auf dieser SCADA/MES-Ebene blieben, sondern auch die Anbindung bis ins ERP-System realisieren konnten. Hier haben wir in Zusammenarbeit mit SAP eine Schnittstelle geschaffen, von der LINERECORDER-Ebene bis ins SAP hinein. Dadurch schaffen wir die vollständige Durchgängigkeit – vom Sensor über IO-Link weiter via LINERECORDER über die Prozessleitebene hinaus hin zum SAP ERP.

Dinge, die wir mit Kunden in diesem Bereich schon realisiert haben, liegen im Bereich Condition Monitoring und Energy Monitoring. Hier geht es beispielsweise bei unserem Kunden Gea um Separatoren auf Schiffen. Serviceeinsätze wären hier sehr teuer, da man zunächst zu den Schiffen vor Ort fahren müsste. Die Zustandsdaten dieser Separatoren werden über mobile Datenübertragung an eine Zentrale in den Leitstand verschickt und überwacht. Dort kennt man dann den Zustand der Separatoren und kann Wartungen durchführen oder Servicepläne erstellen. Im Ergebnis machen wir also die Shop Floor Ebene in der SAP Ebene verfügbar.

Welche Möglichkeiten könnte man hier noch weiter entwickeln?

Ich denke, dass Geschäftsmodelle entstehen, in denen nicht mehr mit Hardware gehandelt wird, sondern mit Diensten. Weitere Möglichkeiten liegen im Bereich Condition Monitoring, wenn die Anlage mit dem ERP-System vernetzt ist und damit auch mit dem gesamten Ressourcenplan im Unternehmen. Dann kann die Anlage den eigenen Zustand erfassen undwenn beispielsweise der Antrieb bedrohliche Anzeichen von Verschleiß zeigt, kanndiese Information in das SAP System weitergeleitet werden. Dort sind dann alle Informationen verfügbar um den Wareneingang des neuen Antriebs zu überwachen, einen Serviceeinsatz zu planen und die entsprechende Produktionsplanung darauf abzustimmen. Niemand müsste mehr einschreiten und ein ungeplanter Stillstand wäre zuverlässig abgewendet

Wie beurteilen Sie den Reifegrad der deutschen Wirtschaft bei Industrie 4.0?

Beim Breitbandausbau stimme ich zu, dass Deutschland noch hinterherhinkt. Zu Industrie 4.0 passiert jedoch bereits einiges in sehr vielen Unternehmen, so dass ich Deutschland insgesamt nicht schlecht aufgestellt sehe. Wo wir dagegen aufpassen müssen, ist, dass wir nicht den großen amerikanischen Daten-Firmen, wie Google, nacheifern , um diesen im direkten Wettbewerb zu begegnen, sondern die Stärke von Deutschland, die Innovationskraft aus dem Mittelstand fördern sollten. Bei der ganzen Diskussion um Datenhandling oder Cloud Computing sollten erstens einheitliche rechtliche Rahmenbedingungen geschaffen werden. Dazu würde es der Innovation vor allem gut tun, wenn Daten und Dienste getrennt werden. Die Daten sollten in einem rechtlichen Raum liegen, der europaweit harmonisiert ist und separat dazu sollte es Dienstanbieter geben, die auf diese standardisiert abgelegten Daten zugreifen können und damit Mehrwertdienste und Services anbieten können. Dadurch entsteht Wettbewerb, der Innovationen fördert. Wir müssen uns also auf unsere Stärken besinnen und den Zugang zu den Daten „demokratisieren“. Selbstverständlich unter Berücksichtigung des Datenschutzes.  Das Sammeln von Daten in verschiedenen Clouds bringt uns aus meiner Sicht dagegen nicht weiter, da wir mit jeder weiteren Cloud Inseln schaffen – und diese Inseln sind nicht durchgängig. Ich kann keinen Dienst heute etablieren, der gleichzeitig auf Daten in verschiedenen Clouds zugreift. Im Vergleich dazu, haben auch nicht die Spediteure die Straßen gebaut, sondern der Staat hat die Infrastruktur zur Verfügung gestellt, so dass jeder noch so kleine Spediteur auf diesen Straßen fahren konnte. Bei den Daten bräuchte man eine Infrastruktur und ein Zuhause – jeder Dienstanbieter weiß dann um die einheitlichen Rahmenbedingungen und kann darauf seine Dienste zur Verfügung stellen.

qSkills Workshop: Industrial Security

qSkills startet erste Workshop-Serie zu Industrie 4.0

Das Thema Industrie 4.0 wird für Ihr Unternehmen immer konkreter, Sie haben aber noch keinen Plan in der Schublade, wie Sie das neue Konzept umsetzen sollen? In diesem Fall kann Ihnen der unabhängige IT-Trainingsanbieter qSkills helfen. Im April startet der in Nürnberg angesiedelte Anbieter seine erste Workshop-Serie zum Thema.

Im Fokus: Industrial Security

Am 12. bzw. 14.04. starten zwei Kurse zum Thema Industrial Security, einmal für IT-Experten und einmal für Produktionsexperten. Wo liegen die betrieblichen Problemzonen in Sachen IT-Sicherheit im Industrie-4.0-Konzept und was bedeutet dies für die Produktionsabläufe? qSkills erörtert mit den Kursteilnehmern Bedrohungslagen, empfiehlt Handlungsweisen und skizziert den Aufbau und die Anwendung von Management-Systemen (ISMS/BCMS).

Zu der Workshop-Übersicht geht es hier (Klick): qSkills Industrie 4.0 Workshop – Schwerpunkt Industrial Security

Sichere Software entwickeln

Eine der Grundsäulen für ein funktionierendes Industrie-4.0-Konzept ist jedoch die IT-Sicherheit. Wie muss die Software gestaltet sein, damit Fremde sich keinen Zugang zu den Produktionsabläufen und -daten verschaffen können? Auf diese Frage geht qSkills in den Workshops „Application Security Management“ und „Secure Coding“ ein. Letzterer findet erstmals vom 09. auf den 10. Mai in Nürnberg statt und setzt allgemeine Programmierkenntnisse, Kenntnisse in C und HTML voraus.

Softskills benötigt?

Aber nicht nur Software thematisiert qSkills, auch ausgeprägte Softskills sind für Industrie 4.0 wichtig. Da IT und Produktion künftig deutlich stärker miteinander verzahnt sind, braucht es neben interdisziplinärem Fachwissen auch die Fähigkeit, den Faktor Mensch entsprechend zu berücksichtigen. Hier gilt es nicht nur Anforderungsprofile zu erstellen, sondern auch Ängste – die durch den Wandel entstehen –  zu nehmen und Konfliktpotenzial zwischen IT und Produktion rechtzeitig zu erkennen und Spannungen abzubauen.

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qSkills & Industrie 4.0

qSkills unternahm im Mai 2015 erste Gehversuche im Bereich Industrie 4.0, als unter der Leitung des IT-Trainingszentrums ein mehrtätiger Erfahrungsaustausch in Nürnberg stattfand. Daran beteiligten sich namhafte DAX-Unternehmen aus der Automobil- und Automotive-Industrie wie auch aus den Chemie-, Logistik- und Energieversorger-Branchen. Im Lauf des letzten Jahres ging daraus die qSkills Industrie 4.0 IT-Akademie hervor, welche in Zusammenarbeit mit KORAMIS entstand, einem Spezialisten für Automatisierungs-, Prozess- und Netzleittechnik.

Interview – Die transparente Fabrik Detmold im Kontext von Industrie 4.0

Interview mit Torsten Hocke, Business Development Manager der Weidmüller Interface GmbH & Co. KG

Torsten_HockeTorsten Hocke studierte Umwelt- und Maschinenbauingenieurwesen mit dem Schwerpunkt Energieeffizienz in der Industrie an der Hochschule Ostwestfalen-Lippe und an der Uni Kassel. Er erwarb mehrere Zusatzqualifikationen und gewann u.a. im Jahr 2014 den Maschinenbaupreis der Uni Kassel und den Innovationspreis der EnBW. Herr Hocke arbeitet seit 2013 bei der Weidmüller Interface GmbH & Co. KG und ist dort seit Frühjahr 2015 als Business Development Manager Energiemanagement tätig.
Der Anspruch der Weidmüller Gruppe ist ein komplementäres Lösungsangebot inklusive Umsetzung und Beratung im Bereich der Automatisierungstechnik. Weidmüller versteht sich als Lösungsanbieter für die Produktionsinfrastruktur über die komplette Automatisierungspyramide hinweg – und mit Analytics nun auch darüber hinaus.

Connected Industry: Was verstehen Sie von Weidmüller unter dem Begriff Industrie 4.0? Und welche Technologien zählen dazu?

Wir betrachten Industrie 4.0 in Stufen. Zu den übergreifenden Schlüsseltechnologien zählen wir die Elektronik sowie die darauf aufbauenden Kommunikationstechnologien. Diese Technologien stellen die Grundlagen für unser Verständnis von Industrial Connectivity dar. Die nachfolgenden Schritte bauen darauf auf und bewirken die angestrebte Intelligenz der Systeme.

Um das zu erreichen, wird darauf aufbauend die richtige Software notwendig. Die in der Produktion generierten Daten können durchaus als „Big Data“ betrachtet werden und diese Menge und Vielfalt an Daten ist nicht mehr manuell oder durch einzelne Programme händelbar, daher muss die Software immer besser werden. Aber auch die Software nützt wenig, gäbe es nicht in letzter Instanz den Menschen, der zumindest die strategischen Entscheidungen trifft.

Die Mensch-Maschine-Schnittstelle ist ein wichtiger Aspekt der Industrie 4.0, denn der Mensch muss mit den ausgewerteten Daten arbeiten bzw. Analyse-Ergebnisse auch verstehen können.

Connected Industry: Welche Anwendungsgebiete der Industrie 4.0 stehen für Weidmüller im Vordergrund?

Das ist für uns vor allem ein Anwendungsbereiche. Das Energiemanagement, das vor allem den Anlagenbetreiber betrifft.

Zum Energiemanagement gehört vor allem Energy Analytics. Das ist aus unserer Sicht der richtige Schritt hin zu flexiblen und intelligenten Fertigungsprozesse. Da die Vernetzung der Maschinen hochgradig erfolgt, müssen die Schnittstellen – unter dem Leitziel von Plug & Produce – immer besser werden.

Damit wir unser Leitbild der Smart Factory erreichen, gerät der Fokus immer mehr auf die clevere Nutzung der anfallenden Daten.

Connected Industry: Wer treibt diese Veränderungsprozesse bei Weidmüller an, der Vorstand oder individuelle Denker aus den Fachabteilungen?

Unsere Bemühungen zur Smart Factory leiten wir aus der langfristigen Unternehmensstrategie ab, beginnen also auf Geschäftsleitungsebene.
In den Fachabteilungen greifen wir diese Strategien produkt- und anwendungsorientiert auf und „übersetzen“ sie nach technischen Gesichtspunkten in den jeweiligen Fachabteilungen als umsetzbare Konzepte. Die Details bestimmen die Fachabteilungen und hier kommen unsere individuellen Denker ins Spiel, denn selbst die beste Strategie entfaltet ihre Wirkung nur dann, wenn die Umsetzung entsprechend gut ist.

Connected Industry: Welche Voraussetzungen sind zu erfüllen, um die Fabrikprozesse transparent machen zu können?

Wir brauchen in der Fabrik erstmal eine Datenaufnahme, also die Generierung und Erfassung der Daten. Als zweiter Schritt müssen die Daten in einer geeigneten Datenbank archiviert und zur Verfügung gestellt werden. Nur die Daten, die in der Fabrik erfasst werden, nach sinnvoller Auswahl visualisiert und ausgewertet werden, haben einen Effekt auf die Transparenz.

Connected Industry: Das klingt nach viel Arbeit für Datenwissenschaftler? Wo erfolgt die Auswertung der Daten?

Ja, wir arbeiten auch mit sogenannten Data Scientists zusammen, um die vielen Datenströme unserer Anlagen zu analysieren. Data Scientists helfen uns dabei, die gesuchten Mehrwerte aus den Daten zu extrahieren. Wir arbeiten mit Partnern zusammen, die ein spezielles Know-How in diesem Bereich haben. Die Datenerfassung, Verifizierung und Erkennung von Potenzialen in Daten erfolgt in einer technischen Analyse-Umgebung.

Connected Industry: Wir betreiben Sie die Entwicklung Ihrer Produkte und Dienste? Über Pilotprojekte?

Da wir selbst Produzent sind, also Fertigung und Montage betreiben, sind wir in erster Linie unser eigenes Versuchskaninchen. Dieser Vorteil wird von unseren Kunden sehr geschätzt, da wir in den meisten Fällen erprobte Produkte anbieten können.
Es gibt aber auch Pilotkunden, die ganz andere Anforderungen und Prozesse als wir haben. Diese unterstützen uns bei der Erprobung durch gezielte Pilotprojekte.

Connected Industry: Welchen Mehrwert konnten durch diese Bemühungen bereits erreicht werden und welche sind in Griffweite voraus?

Der im Vordergrund stehende Mehrwert ist der Kundennutzen der ganz von der jeweiligen Applikation abhängig ist. Im Energiemanagement können wir beispielsweise frühzeitig Lastenspitzen zuverlässig abfangen und dadurch Energiekosten einsparen.

Connected Industry: Das Thema Cloud Computing gilt unter vielen Unternehmern als heikel. Ist eine Cloud Ihrer Ansicht nach eine Notwendigkeit für Industrie 4.0?

Wir setzen noch keine externen Cloud Technologien für unsere Produkte ein, können uns dies für die Zukunft jedoch vorstellen. Technologisch werden sich Cloud-Lösungen sicherlich weiter durchsetzen.

Interview – Industrie 4.0 am Beispiel der Maschinenfabrik Reinhausen

Interview mit Industrie 4.0 Experte Johann Hofmann von der Maschinenfabrik Reinhausen

Johann Hofmann ist Leiter für den Bereich ValueFacturing® der Maschinenfabrik Reinhausen in Regensburg, dem Weltmarktführer für Laststufenschaltern für Leistungstransformatoren der Hochspjohann-hofmann-industrie4-experteannungstechnik. Herr Hofmann ist ein Entwickler von Datenmanagement in der Fertigung und gilt als einer der begehrtesten Experten für Industrie 4.0 in Deutschland.

Johann Hofmann ist studierter Maschinenbau-Ingenieur und beschäftigt sich seit 1989 mit der Digitalisierung der Fertigung und seit 2011, also dem Zeitpunkt des erstmaligen Auftauchens dieses Trendbegriffs, mit Industrie 4.0. Im Jahr 2013 gewann er mit der Maschinenfabrik Reinhausen gleich zwei Preise, den Industrie 4.0 Award und den Finalistenpreis beim Innovationspreis der deutschen Wirtschaft. 2016 ist er mit ValueFacturing® ein zweites Mal Finalist beim Innovationspreis der deutschen Wirtschaft in der Kategorie Industrie 4.0.

Connected Industry: Herr Hofmann, Industrie 4.0 gilt derzeit als der größte Technologie-Trends der internationalen Industrie, dabei scheint jede Branche diesen Begriff für sich selbst zu interpretieren. Was bedeutet Industrie 4.0 denn nun wirklich?

Eine Wette auf unsere Wettbewerbsfähigkeit und für die Zukunft Deutschlands, wobei ich keinerlei Zweifel daran habe, dass wir diese Wette gewinnen können, jedoch nicht ohne unser aktives Erfinden, Handeln und Umsetzen. Dafür müssen wir ein Bewusstsein schaffen.
Von ganz großer Flughöhe aus betrachtet unterscheide ich drei Perspektiven: Die Industrie 4.0 erstens für Produkte, zweitens für Prozesse und drittens für Geschäftsmodelle. Ich persönlich befasse mich mit den Themen der Industrie 4.0 für Prozesse. Konkret geht es darum, kleinste Losgrößen wirtschaftlich herstellen zu können, dabei flexible Produktionssysteme zu schaffen, die kundenindividuelle Produktionsvorgänge ermöglichen und darüber hinaus die Verkürzung von Durchlaufzeiten. Was früher undenkbar war, macht die digitale Welt schon heute möglich, auch wenn wir gesamtheitlich betrachtet noch am Anfang stehen.

Connected Industry: Ist der Begriff „Industrie 4.0“ wirklich treffend und zukunftsfähig?

Diese Frage stelle ich mir auch immer wieder. Für manche ist der Begriff bereits zum Schimpfwort geworden. Der Trendbegriff „Industrie 4.0“ ist für die Industrie entstanden, da diese in ihrer Tradition festsitzt, beim digitalen Wandel jedoch hinterherhinkt. Mittlerweile ist die gesamte Gesellschaft von dem Wandel betroffen, beispielsweise mit Smart Farming, digitale Bezahlprozesse oder vernetzte Autos. Es betrifft heute jeden, daher kann ich mir schon vorstellen, dass der Begriff „Industrie 4.0“ zu eng gefasst und vielleicht schon bald durch eine neue Wortschöpfung ersetzt wird.
Connected Industry: Gibt es einen Unterschied zwischen der Digitalisierung und der digitalen Transformation?

Genau genommen ist die Digitalisierung mit Industrie 3.0 losgegangen. Die darauf folgende digitale Transformation ist der Startpunkt und damit die Basis von Industrie 4.0.

Beide Begriffe unterscheide ich wie folgt: Die Digitalisierung bedeutet, dass ein vorhandener bzw. etablierter Prozess papierlos gemacht wird, ohne dabei große Änderungen am Prozess selbst zu vollziehen. Ein alltägliches Beispiel dafür ist das Flugticket, dass man für den Einstieg ins Flugzeug benötigt. Früher, und übergangsweise auch noch heute, musste man erst zum Schalter der Airline im Flughafen und dort das Ticket ausdrucken lassen, dieses dann die ganze Zeit bei sich behalten und dann zum Einstieg ins Flugzeug erneut vorzeigen. Heute funktioniert das mit einem digitalen Abbild des ursprünglichen Papiertickets, dass man dann z. B. in der Cloud speichern und vom Smartphone aus abrufen und verwenden kann, das dann auch noch nach Jahren wiederfinden kann.
Die Digitale Transformation geht einen Schritt weiter, denn mit ihr ändert sich ein Prozess grundlegend und neue Geschäftsmodelle verdrängen ältere. Erst wird der Prozess papierlos (Digitalisierung), dann ändert sich der Prozess, weil nun Dinge möglich werden, die vorher nicht funktionierten.
Beispielsweise wird das Lesen von Büchern zunehmend papierlos und im zweiten Schritt ändert sich das Kauf- und Nutzungsverhalten von Büchern. Auch Branchen wie die Automobilindustrie sind gerade in der Digitalen Transformation angekommen.

Connected Industry: Welchen Stand haben wir in Deutschland mit der Industrie 4.0 heute schon erreicht?

Wir erreichen schon heute nachweisbare Effizienzsteigerungen, Flexibilisierung und digital dokumentierte Arbeitsvorgänge. Die positiven Effekte sind wahrnehmbar.
Insgesamt steht die Industrie jedoch noch am Anfang und vieles, was heute vorhergesagt wird, wird sich später sicherlich als falsch herausstellen. Dafür wird aber auch manches funktionieren, was heute noch nicht denkbar ist.

Connected Industry: Die Maschinenfabrik Reinhausen haben Sie maßgeblich mitgestaltet und dafür angesehene Innovationspreise gewonnen. In wie weit sind die Konzepte der Industrie 4.0 in Ihrer Maschinenfabrik Reinhausen tatsächlich umgesetzt?

Wir haben in unserer Fertigung ein digitales Assistenzsystem entwickelt und eingeführt, dass uns auf dem Innovationslevel in der Fertigung sehr weit nach vorne gebracht hat.
Wir arbeiten bereits bald 30 Jahre an dem Ziel der Smart Factory und der damit verbundenen Verschlankung, Flexibilisierung und letztendlich auch an der Digitalisierung der Fertigungsprozesse. Wir haben mit ValueFacturing® unsere gesamte Mannschaft der Produktion dazu befähigt, bessere Entscheidungen zu treffen. Die Entscheidung obliegt immer noch dem Menschen.
Durch die digitale Vernetzung können wir bereits jetzt signifikante Verkürzungen der Lieferzeiten realisieren.

Connected Industry: Wie kann man sich das technisch vorstellen?

Auf oberster Ebene der Automatisierungspyramide steht das ERP-System, so auch bei uns. Darunter kommt gleich unsere Datendrehscheibe, die Daten zwischen den einzelnen Maschinen bidirektional austauscht. Wir haben u.a den Fertigungshilfsmittel – Kreislauf digitalisiert, können somit Arbeitsgänge aus Fertigungsaufträgen papierlos abwickeln und beispielsweise Rüstvorgänge optimieren. Die ValueFacturing® – Datendrehscheibe ist ein Integrationssysteme für die bereits vorhandenen Systeme. Es nutzt zur Datenspeicherung die bereits vorhandenen Datenbanken der Drittsysteme und verteilt und komponiert daraus in Echtzeit alle benötigen Daten. Darüber hinaus ist ValueFacturing® in der Lage durch Datenanreicherung fehlende Daten automatisch zu generieren.
Zusätzlich beinhaltet ValueFacturing® auch eine Datenpumpe, die im Sekundentakt Rohdaten aus der Fertigung sammelt in einer Analyse-Datenbank archiviert. Durch Data-Mining veredelt ValueFacturing® diese Rohdaten zu Informationen. Dadurch kommen wir zu neuartigen Erkenntnissen die es ermöglichen steigende Qualitätsanforderungen, kürzere Lieferzeiten, sich verkürzende Produktlebenszyklen und eine wachsende Variantenvielfalt zu beherrschen.

Connected Industry: Das Manfuacturing Execution System (MES) wird von vielen Lösungsanbietern als Schlüssel zur Industrie 4.0 gepriesen, andere wiederum halten es nur für eine Zwischenlösung.

Wir sind mit ValueFacturing® im weitesten Sinne im Dunstkreis eines MES tätig. Unsere Datenpumpe erfüllt nämlich im Bereich der zerspanenden Fertigung MES – Aufgaben. Wobei wir der Überzeugung sind, dass uns als Maschinenfabrik die Auswertung der Rohdaten besser gelingt als Softwarehäusern. Zusätzlich realisiert unsere Datendrehscheibe allerdings Aufgaben die kein MES beherrscht. Dieser Leistungsumfang lässt sich am besten mit dem Wort: ValueFacturing® umschreiben.

Connected Industry: Sie entwickeln Ihre Software selbst. Warum nutzten Sie nicht Lösungen von etablierten Software-Herstellern?

Es gibt einfach noch keinen Lösungsanbieter, der diese Heterogenität der Maschinenlandschaft entsprechen unseren hohen Anforderung bewältigt. In jeder Fertigungshalle stehen unterschiedlichste Maschinen, Anlagen, Softwaresysteme unterschiedlichster Baujahre und natürlich von diversen Herstellern. Unsere Datendrehscheibe ist deshalb auch als Multidolmetscher im Einsatz, allerdings nicht mit 1:1 Schnittstellen, sondern mit intelligenten Konnektoren. ValueFacturing® beinhaltet über 25 Jahre Zerspanungs Knowhow der Maschinenfabrik Reinhausen. Die Bewältigung dieser Heterogenität ist unsere Kernkompetenz.

Connected Industry: Was steht IT-technisch dahinter?

Unsere ITler entwickeln auf aktuellsten Microsoft Technologien. Alle unsere 15 Kunden nutzen den ValueFacturing® Webservice in der privaten Cloud, der auf den kundeninternen Servern liegt, so dass Fragen bzgl. der Datengeheimhaltung gar nicht erst aufkommen.
Basierend auf Microsoft AZURE, einer Cloud Technologie von Microsoft, stellen wir ab April 2016 jedoch auch ein Modell der Public Cloud zur Verfügung, die als Alternative vor allem wirtschaftliche Vorteile bietet.

Connected Industry: Kann Industrie 4.0 als eine Fortführung des Lean Managements unter Einsatz von elektronischer Datenverarbeitung betrachtet werden oder geht Industrie 4.0 noch weiter?

Lean Management ist für mich eine Grundvoraussetzung für Industrie 4.0. Ohne Lean wird die Digitale Transformation nicht funktionieren. Die Prozesse in der nicht-digitalisierten Fabrik laufen in bisher nur gut, weil die Menschen trainiert sind und vieles auswendig können. Nach der Digitalisierung ändern sich die Gewohnheiten und genau dann sind schlanke sowie stabile Prozesse wichtig.

Connected Industry: Wie stehen Sie zum artverwandten Trendthema „Big Data“?

Unter Big Data verstehe ich erstmal nur ein Sammeln von Rohdaten in großer Menge, hoher Geschwindigkeit oder Komplexität auf Grund der strukturellen Unterschiedlichkeit. Interessant wird die Auswertung von Big Data, also Big Data Analytics, bei der Mustererkennungsmethoden eingesetzt werden, um neue Erkenntnisse aus den Daten zu ziehen.
Big Data Analytics ist somit ein wichtiger Bestandteil der Industrie 4.0.

Connected Industry: Als Datenpumpe bezeichnen Sie die Software-Architektur, die die Maschinendaten archiviert und für Analysen bereitstellt, welche Erkenntnisse wären dadurch denkbar?

Wir haben schon eine ganze Reihe von Erkenntnissen für die Fertigungsstabilität ermitteln können. Mit zielgerichteten Datenanalysen konnten wir schon konkrete Optimierungsvorschläge für den Werkzeugkreislauf, die betriebsinternen Materialflüsse und die Produktqualität machen und umsetzen. Besonders interessant ist die Analyse der Fehlerursachen bzw. Mängel in der Produktqualität im Zusammenhang mit dem NC-Programm und der Maschinenkonfiguration.

Connected Industry: Kann man zusammenfassend sagen, dass Industrie 4.0 bereits heute schon verschiedene Trends zusammenbringt und für Industrieanwendungen bündelt?

Ja, neben der Idee der schlanken Prozesse, der Digitalisierung, der Datenanreicherung und Datenauswertung sind noch weitere Konzepte relevant, insbesondere das Internet der Dinge und Dienste, mobile Anwendungen und die Virtualisierung.

Interview – Bedeutung von Industrie 4.0 für Private Equity

Interview mit Marko Maschek über Industrie 4.0 aus der Investment-Perspektive

Vor Gründung der PINOVA war Marko Maschek zehn Jahre bei 3i in Deutschland und in den USA, zuletzt als Partner im Bostoner Büro, tätig. Er war dort für Small Cap Investments in den marko_maschekBereichen Umwelttechnologie, Halbleiter und neue Materialien verantwortlich. In seiner Zeit bei 3i tätigte Marko Maschek 19 Investments, war in zahlreichen Aufsichtsgremien tätig, verkaufte mehrere Unternehmen erfolgreich an strategische Investoren und führte 4 Beteiligungen an die Börse.
Nach einer Offiziersausbildung arbeitete Marko Maschek lange Jahre in der Industrie, bei Cambridge Consultants und Robert Bosch. Bei Bosch entwickelte er mehrere technische Neuerungen, die später weltweit patentiert wurden. Marko Mascheks Familienhintergrund ist unternehmerischer Natur. Er studierte Elektrotechnik an der TH Karlsruhe (Dipl. Ing.) und Informatik an der INSA Lyon. Darüber hinaus absolvierte er ein MBA-Studium an der Universität von Cambridge.

Connected Industry: Wieso ist I4.0 für Private Equity (PE) interessant?

Industrie 4.0 ist bei Private Equity Firmen auf der Agenda, aber ich stelle noch nicht fest, dass dies jemand in der Tiefe adressiert hat, da es ein neues Thema ist. Industrie 4.0 ist für uns Investoren ein wichtiges Feld, da es ein Werttreiber ist. Wir halten ein Beteiligungsunternehmen im Schnitt 5 Jahre, bevor es weiter verkauft wird. Das ist eine limitierte Zeit, um eine Wertsteigerung zu bewirken.

Das Thema Industrie 4.0 ist ein Differenzierer, wenn man hier als Beteiligungsgesellschaft Expertise aufgebaut hat, um eine Wertsteigerung zu erzielen. Die meisten Beteiligungsgesellschaften setzen Standardprogramme um, beispielsweise eine Optimierung bei den Kosten, im Working Capital, Marketing und auch in der Internationalisierung.

Für die Umsetzung von Industrie 4.0 braucht man in der Private Equity Branche jedoch ganz andere Strukturen und Netzwerke, die aufgebaut werden müssen. Diejenigen PE-Investoren, die heute schon Industrie 4.0 Themen umsetzen können, haben ein Alleinstellungsmerkmal im Markt. Zudem können Beteiligungsmanager in der Portfolio-Company durch diesen Stellhebel eine Wertsteigerung erzielen – dies führt zu einem Rendite-Vorteil.

Als Technologe beschäftige ich mich selbst seit langem intensiv mit diesem Thema. Früher war dieser Bereich rund um Industrie 4.0 unter Computer Integrated Manufacturing (CIM) bekannt. Damals gab es erste Feldbusse, wo man Geräte verknüpfen konnte. Es ging damals ausschließlich um Technologie. Letztlich sind die Projekte gescheitert, weil wir technologisch noch nicht so weit waren.

Beim Thema Industrie 4.0 geht es nicht so sehr um Technologie, das ist ein Teil, sondern um Kundenfokus. Also, wie kann man den Kunden besser mit Produkten bedienen, die man schon hat und Dienstleistungen herum bauen. Im Mittelpunkt steht, die Abhängigkeit des Kunden zu erhöhen und letztlich mehr Umsatz durch „Smart Services“ zu erzielen.

Das Thema hat jedoch eine Kehrseite: So hat beispielsweise jede Werkzeugmaschine ein Interface – hieraus werden Daten generiert, aus denen man ein smartes Geschäftsmodell entwickeln kann – das wird nun auch durch andere Dienstleister möglich. An dieser Stelle kann sich fortan ein Dritter zwischen dem ursprünglichen Lieferanten und dem Endkunden positionieren.

Connected Industry: Glauben Sie an einen aktuellen Hype oder Beginn einer nachhaltigen Entwicklung

Heute ist es im Vergleich zu den Ansätzen aus der Vergangenheit wesentlich einfacher geworden, etwa durch Halbleitertechnologie und Cloud-Computing, in Echtzeit Daten zu erheben und zu analysieren. Das gab es so früher nicht, sicher nicht zu den Kosten. Für mich ist Industrie 4.0 nun ein nachhaltiger Trend, da es jedes Unternehmen in jeder Branche betrifft, unabhängig, wo man auf der Erde sitzt. Industrie 4.0 wird zudem weiter über bestimmte Schnittstellen standardisiert werden – von daher muss hier dabei sein.

Connected Industry: Wieso reagiert der deutsche Mittelstand noch verhalten auf dieses Thema?

Es ist eine Gefahr, wenn der Mittelstand es versäumt hier aktiv zu werden. Das Risiko ist, dass sich jemand zwischen ihn und seinen Kunden setzt. Dadurch wird er „commodity“ und ist beliebig austauschbar. Hier ist es unausweichlich, dass man neue Lösungen zur Vertiefung der Kundenbindung entwickelt.

Connected Industry: Welche Geschäftsmodelle im Kontext von I4.0 sind gefragt und wieso tun wir uns dabei schwer?

Wir brauchen neue Geschäftsmodelle, bei denen man versteht, was der Kunde eigentlich benötigt, um sein Unternehmen voranzubringen. Durch diese Technologien im Bereich Industrie 4.0 wird das manifest, was in Produktionsprozessen eigentlich abläuft. Dadurch können wir Smart Services überhaupt erst anbieten.

Wieso ist das für uns schwer? In Deutschland herrschen Detailbetrachtung, minutiöse Planung und Overengineering vor – da sind wir Weltklasse. Das funktioniert gut für bestimmte Produkte, bspw. Automobile, nicht aber für Software. Aber wenn es darum geht, neue datenbasierte Geschäftsmodelle zu entwickeln, erfordert das eine Dienstleistungsmentalität, die in anderen Ländern stärker ausgeprägt ist als bei uns.

Die Chance mit Industrie 4.0 Geld zu verdienen müssen wir jetzt ergreifen. Wir verfügen über die installierte Maschinenbasis und sind heute noch am nächsten am Kunden dran. Aber wenn wir die Themen rund um Industrie 4.0 nicht umsetzen, machen es andere für uns. Die Ausgangssituation im Mittelstand ist mit seiner Flexibilität und kurzen Entscheidungswegen jedoch als sehr gut anzusehen, das Erfolgsmodell auch in der nächsten Dekade weiter auszubauen.

Interview mit Olaf Graeser von Phoenix Manufacturing Solutions

Technologienetzwerk “Smart Engineering and Production 4.0” realisiert die komplette vertikale Integration von Daten

Olaf GraeserInterview mit Olaf Graeser, Phoenix Contact GmbH & Co. KG über durchgängig virtuelles Engineering als Basis für Industrie 4.0: Phoenix Contact,  Eplan und Rittal haben gemeinsam die komplette vertikale Integration von Daten im Engineering- und Produktionsprozess realisiert, die Fertigungspläne überflüssig macht.

Olaf Graeser ist Mitarbeiter im Technology Development Industrial Automation des Geschäftsbereichs Manufacturing Solutions bei der Phoenix Contact GmbH & Co. KG in Blomberg. Dort beschäftigt er sich insbesondere mit den Themen durchgängiges Engineering und intelligente Fertigung.

Connected Industry: Was war die Motivation für dieses Projekt?

Die Motivation war zunächst, ein durchgängiges Engineering unserer eigenen Artikel bis zum Schaltschrank zu schaffen. Bei der Entwicklung entstehen vielfältige Daten, die das Produkt beschreiben. Das eigentliche Engineering startet jedoch erst dann, sobald die Produkte in einem anderen Tool weiterverwendet werden sollen. Der Schaltschrankbauer, der unsere Produkte nutzt, kann nun einen digitalisierten Artikel erhalten, quasi den digitalen Zwilling. Diesen kann man dann in gängige Software-Tools, bspw. Eplan, integrieren. Am Ende entsteht der Schaltschrank als digitaler Prototyp, der bis in die Fertigung weitergereicht werden kann – das ist das Kernstück des Projekts.
Zunächst können wir damit bei der Industrie 3.0 Fertigung anknüpfen: Mit dieser digitalen Produktbeschreibung, die in einer Kombination der Datenformate AutomationML und eCl@ss vorliegt, lassen sich auch Bestandsanlagen betreiben. Noch viel besser eignet sich die digitale Produktbeschreibung jedoch für Industrie 4.0 Anlagen: Hier haben wir mit einem intelligenten Fertigungsleitsystem gearbeitet. Das Fertigungsleitsystem bezieht auf Basis der digitalen Produktbeschreibung die relevanten Fertigungszellen für den einzelnen Artikel mit den jeweiligen Verwaltungsschalen ein. Zunächst startet das Leitsystem damit, die Produktbeschreibung einzulesen und zu analysieren. Aus dieser hierarchischen Beschreibung werden dann die Fertigungsschritte abgeleitet. Das Werkstück wird durch einen RFID-Tag erkannt und die Fertigungsschritte parametriert. Die Fertigungszelle bekommt dann über das ERP-System einen Fertigungsauftrag in Losgröße 1 anhand der digitalen Produktbeschreibung, die sämtliche Informationen für die Fertigungsprozesse enthält. Die Vollständigkeit der Daten führt dabei zu einer reibungslosen Umsetzung aller Bearbeitungsinformationen. Die Besonderheit ist, dass man hier keinen Fertigungsplan und keine feste Produktionsreihenfolge mehr braucht. Die digitale Produktbeschreibung kann zudem bis in die Anlagenwartung entlang des gesamten Produktlebenszyklus weiter genutzt werden. Ferner sind zusätzliche automatisierte Prozesse in der Schaltschrankfertigung möglich. So ist bspw. die Visualisierung für eine manuelle Bestückung und Verdrahtung ein relevanter Entwicklungstrend.

Connected Industry: Wie entstand die Idee für dieses Projekt und wie lange hat es bis zur Umsetzung gedauert?

Rund ein Jahr. Die Idee entstand auf der Hannover Messe 2014, die Demonstration erfolgte bereits im Folgejahr auf der Hannover Messe, wobei die Partner schon umfangreiche Vorarbeiten eingebracht haben.

Connected Industry: Welche Aufgabenbereiche hatten die Projektpartner?

Die digitale Beschreibung von Komponenten sowie die Fertigung haben wir gemeinsam mit Rittal übernommen. Eplan war schwerpunktmäßig für das Engineering zuständig.

Connected Industry: Wo liegt für Sie der größte Mehrwert in der Umsetzung?

Primär, um Produkte in Losgröße 1 wirtschaftlich fertigen zu können. Die heutige Produktion ist Massenherstellung mit klassischen Fertigungsverfahren. Erforderlich ist jedoch immer mehr Customizing, z. B. für die spezifische Bedruckung oder spezielle Farbe. Das ist mit der heutigen Fertigungstechnik nur schwierig abbildbar. Mit dem Projekt haben wir die optimalen Voraussetzungen für das Customizing geschaffen, was insbesondere bei kundenspezifischen Konfigurationen im Webshop wichtig ist.

Connected Industry: In welche Richtungen möchten Sie das Projekt weiterentwickeln?

Die Frage ist hier generell, was auf Basis digitaler Modelle realisiert werden kann? Möglich ist eine Verwendung digitaler Modelle im Bereich Simulationen, Fertigungsplanung über verschiedene Werke hinweg bis hin zur Angebotserstellung.

Herausforderung Industrie 4.0 – Die Kunst der Zer-Störung.

Alle reden von Industrie 4.0, aber die meisten wissen nicht wirklich, was das bedeutet. Und noch weniger haben eine Vorstellung davon, welche Konsequenzen sich hieraus ergeben. Denn im Rahmen dieser Technologie-Initiative der Bundesregierung wachsen nicht nur einfach Automatisierungswelt und Informationstechnik etwas enger zusammen. Vielmehr wird hierdurch in zahlreichen Unternehmen bald jeder einzelne Prozessschritt der gesamten Wertschöpfungskette überprüft und ggf. durch komplett andere Lösungen ersetzt werden. Und dabei werden diese neuen Prozesse nicht zwangsläufig auch weiterhin von dem bisherigen Unternehmen gestaltet werden. In vielen Firmen wird Industrie 4.0 somit zu ähnlichen Umwälzungen ihrer Arbeitsabläufe führen, wie dies bei der Ablösung von Schreibmaschine, Diktiergerät und Großrechner durch den PC der Fall war.



Industrie 4.0 im internationalen Kontext: Kernkonzepte, Ergebnisse, Trends

Dieses Buch bringt nunmehr etwas Licht ins Begriffs-Dickicht und zeigt Zusammenhänge auf. Ferner wird hierin erläutert, in welcher Form sich Industrie 4.0 auf die Arbeitswelt, die Informations- und Führungsprinzipien im Unternehmen sowie auf den Bereich Kundenorientierung auswirken wird. Das Buch bietet I4.0-Neulingen einen guten Einstieg in die Thematik, hält aber auch für Vorinformierte eine Reihe interessanter, weitgehend unbekannter Fakten parat. Die Themen werden durch konkrete Beispiele illustriert und belegt. Am Ende steht die Erkenntnis, dass Industrie 4.0 nur für denjenigen eine Bedrohung darstellt, der sich nicht damit beschäftigt. Damit erschließt das Buch dem Leser die Potenziale, die sich aus der massiven Nutzung des Internets, der Integration von technischen Prozessen und Geschäftsprozessen, der digitalen Abbildung und Virtualisierung der realen Welt und der Möglichkeit intelligenter Produkte ergeben.