„Erst wenn wir die TCO aufzeigen können und dass es nicht nur um die reinen Investitionskosten

„Erst wenn wir die TCO aufzeigen können und dass es nicht nur um die reinen Investitionskosten geht, werden wir auch I4.0-Anlagen verkaufen können.“, ist sich Frieß sicher. - Bild: Schunk

Totale Vernetzung setzt intelligente, mechatronische Systeme und Umdenken in der Konstruktion voraus. Geschäftsführer von SIM Automation, Erhardt+Abt, Orbis und Schunk setzen sich zusammen.

Beim Thema Industrie 4.0 – sprich einer durchgängigen Vernetzung – klaffen Vorstellungen und Wirklichkeit momentan noch auseinander. “Dieser Ansatz setzt voraus, dass in den Anlagen ausschließlich intelligente, mechatronische Systeme verbaut sind”, erklärt Rüdiger Timmermann, Geschäftsführer von SIM Automation.

Bei einer großen Maschine können da enorme Kosten entstehen. Timmermann muss sich dann oftmals rechtfertigen: “Die Kunden wünschen in ihren Lastenheften beispielsweise eine Anbindung der Maschinen an das ERP-System. Am Schluss stellen sie aber fest, dass es vollkommen ausreicht, einmal in der Woche per USB-Stick einige ausgewählte Daten von der Anlage auf ihren Server zu laden.” Da rechne sich der Aufwand für eine Realtime-Vernetzung keinesfalls.

Thema Kosten und Nutzen – ein wesentlicher Aspekt?

Diese Einschätzung teilt auch Michael Frieß, Technischer Leiter des Anlagenbauers Erhardt + Abt. Für ihn ist das Thema Kosten und Nutzen ein wesentlicher Aspekt bei der Umsetzung von I4.0: “Erst wenn wir die TCO aufzeigen können und dass es nicht nur um die reinen Investitionskosten geht, werden wir auch I4.0-Anlagen verkaufen können.” Außerdem müsse man in der Lage sein, aus den in einer I4.0-Anlage gesammelten Daten auch Mehrwert zu erzeugen. “Sonst nützt es nichts”, ist sich Frieß sicher.

Technologisch ist es heute kein Problem, eine riesige Menge an Daten etwa in einer Datenbank wie SAP zu sammeln. “Aber man muss mit diesen Daten auch umgehen können”, weiß Christoph Kullmann, Management Consultant beim Softwarespezialisten Orbis. Im I4.0-Kontext wünscht er sich beispielsweise, dass diese Datensammlung auf Knopfdruck die richtige Information zu einer bestimmten Frage ausspuckt und in einer für den Menschen verständlichen Art und Weise visualisiert. “Es bringt nichts, wenn wir weiterhin Datengräber in Tabellenform erzeugen, davon haben wir schon mehr als genug”, erklärt er. Orbis versucht daher, in den Kundenprojekten einen Standard zu implementieren, der die Integration zwischen Sensor und Datenebene vereinfacht.

Herausforderungen bei der Umsetzung

Ein einzelnes Unternehmen kann eine solche Standardisierung jedoch kaum in Bewegung bringen. Und fehlende Standards sind momentan eine der großen Herausforderungen bei der Umsetzung von I4.0. “Letzendlich bezahlen derzeit die Kunden diese fehlenden Standards”, erläutert Ralf Steinmann, Geschäftsbereichsleiter Greifsysteme bei Schunk. Er ist optimistisch, dass in einigen Jahren die Konstruktionsdaten einer Komponente im Sinne von I4.0 als eine Art ‘digitaler Zwilling’ bereitgestellt werden. “Früher gab es 2D-Zeichungen als Konstruktionsvorlage, heute gibt es 3D-Modelle, wo der Konstrukteur schon interagieren kann. Das ist die Vorstufe für einen digitalen Zwilling.”

Bei Schunk verfolge man das Thema und werde sich darauf einstellen. “Wenn wir heute Newton und Greifhub in einem Datenblatt angeben, steckt das morgen im digitalen Zwilling.”

Rüdiger Timmermann

Rüdiger Timmermann: “Wir erwarten, dass sich über ein Smartphone alles aus der Ferne steuern lässt, weil wir das aus dem privaten Bereich kennen.” – Bild: Schunk

Unterschiedliche Meinungen der Vier

Frieß von Erhard + Abt würde diese virtuellen Daten heute schon gerne nutzen. “Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen wir unsere gesamten Engineering-Methoden überdenken”, erklärt er. Konstruktion und Steuerungstechnik müssten heute schon parallel mit der Arbeit beginnen. “Wenn wir etwa von Schunk zu jeder Komponente nicht mehr wie heute ein CAD-Modell und eine Beschreibung der Elektrotechnik erhalten, sondern einen kompletten mechatronischen Datensatz, wäre das ideal.”

Timmermann von SIM Automation betrachtet die Herausforderung fehlender Standards noch ein wenig globaler: “Wir erwarten, dass sich über ein Smartphone alles aus der Ferne steuern lässt, weil wir das aus dem privaten Bereich kennen. Um dieses Bedienszenario an Sondermaschinen durchgängig zu etablieren, sind noch umfassende Anstrengungen erforderlich.”

Auch Kullmann von Orbis bleibt realistisch: “Wir werden zum Beispiel nie in der Lage sein, aus einem SAP-System einen Roboter zu steuern.” Das sei aber seiner Meinung nach auch gar nicht gefragt, da eine Robotersteuerung die komplexen Kinematiken einfach besser beherrsche. “Man sollte die Dinge auch da lassen, wo sie funktionieren”, so sein Fazit. Grundsätzlich betrachten alle Vier das Thema I4.0 als Chance.

Steinmann erklärt das abschließend an einem Beispiel: “Wenn Deutschland es hinbekommt, im Sinne von I4.0 hochautomatisiert zu fertigen, dann ist das ein klarer Standortvorteil. Ich war dort vor drei Wochen in China und habe festgestellt, dass die Chinesen uns nahezu von den Lippen ablesen bei diesem Thema. Denn sie müssen sich im Rahmen des globalen Wettbewerbs nun auch mit I4.0 beschäftigen.”

Industrie 4.0 in der Praxis

Anhand einer voll digitalisierten Montagezelle, in die rund 350 Schunk-Komponenten integriert waren, zeigte Schunk auf der Hannover Messe, wie eine I4.0-Anlage in der Praxis aussehen kann. Die Zelle ist in Kooperation mit Orbis, Erhardt + Abt, plusdrei engineering team und SIM Automation entstanden. In der Zelle kooperieren Pick-and-Place-Einheiten, 3-Achs-Raumportale, Roboter und mobile Plattformen beim Montieren, Prüfen, Verpacken und Transportieren autonom und ermöglichen so eine flexible Produktion. Mit jedem neuen Bauteil und jedem priorisierten Auftrag erfindet die Zelle immer wieder neu eine passende Choreographie. Dabei wird jeder einzelne Prozessschritt detailliert von Sensoren überwacht und an das übergeordnete Handhabungssystem beziehungsweise an die Anlagensteuerung und ins ERP gemeldet.

Susanne Nördinger