Teilnehmende des Industry Business Network 4.0 stehen unter Großleinwad und applaudieren

Gründungsmitglieder des Industry Business Network 4.0: Hersteller und Forscher aus der Blechbearbeitung wollen die Potenziale einer vernetzten Fertigung erschließen. - Bild: MicroStep

| von Gabriel Pankow

Die Funken fliegen durch die Produktionshalle, schwere Maschinen wuchten Stahlplatten umher. Die Lautstärke ist ohrenbetäubend. Blechbearbeitung ist eben nach wie vor noch echter Heavy Metal. Doch Applaus für diesen Sound ernten die Blechler  nicht mehr. Auch sie können sich vor dem digitalen Wandel nicht verschließen. Ihre Kunden fordern Industrie 4.0-Lösungen. Das ergab eine Umfrage von ‚Produktion‘ auf der diesjährigen EuroBLECH unter Besuchern und Ausstellern.

Der Eindruck verstärkte sich insbesondere beim Besuch des Messestands von Trumpf. Der Branchenriese zeigte mit TruConnect ein Konzept für die vernetzte Fertigung. Ein Einstieg in die Welt von Industrie 4.0 soll dabei beispielsweise die Datenausgangsschnittstelle Central Link sein. Sie soll Informationen zum Produktionsstatus sicher zur Verfügung stellen. "Die Kunden sollen damit Web-Applikationen, -Plattformen und über das Kommunikationsprotokoll OPC UA auch lokale Systeme einfach anbinden können", wie Trumpf verspricht. Central Link sei damit die Basis für mehr Transparenz in der Fertigungssteuerung. Es übermittelt Informationen zum Stand der Produktion sowohl an lokale ERP-Systeme als auch an cloudbasierte Lösungen – wie an die Geschäftsplattform Axoom aus der Trumpf-Gruppe.

Systemanbieter für Blechbearbeitung

Das Beispiel zeigt: Der Technologie-Konzern positioniert sich als Systemanbieter in Sachen Blechbearbeitung 4.0. Kein Wunder, die Ditzinger sind überzeugt, dass in der Prozesskette Blech noch viel Optimierungspotenzial in den vor- und nachgelagerten Aufgaben liegt. Das fängt an beim Bestellvorgang und geht über die Materialbeschaffung bis zur Auslieferung und Rechnungsstellung. Trumpf sagt: Unsere Maschinen sind heute so schnell, dass die Teile-Bearbeitungszeit nicht mehr in jedem Fall im Vordergrund steht. Stattdessen stecken 80 Prozent des Verbesserungspotenzials in den indirekten Prozessen. Das ist Ergebnis einer Studie von Trumpf und Fraunhofer IPA.

Hinzu kommt, dass die zu fertigenden Teile immer komplexer werden, während die Losgrößen sinken. So ergab die Studie, dass bereits die Hälfte der Fertigungsaufträge eine Losgröße zwischen eins und vier haben. Gleichzeitig sind weniger als 50 Prozent  der Aufträge Wiederholteile.

Fabrik mit wegweisenden Industrie 4.0-Lösungen und Geschäftsmodellen

In der eigenen Fertigung geht Trumpf in Sachen Digitalisierung voran. Am Stammsitz Ditzingen unterstützt ein Shopfloor Management System die Digitalisierung der Produktionsprozesse. Fertigungsaufträge werden digital erzeugt und gesteuert, die Maschinenzustände in Echtzeit angezeigt. Auch die Logistikprozesse sind jederzeit transparent.

Aktuell läuft in Ditzingen das Pilotprojekt ‚Intelligente Fertigungsfeinplanung‘ aus dem TruConnect Baukasten. Ziel ist es dabei, die komplexen Steuerungsprozesse zum Teil zu automatisieren. Damit nicht genug.

Derzeit laufen in Chicago die Bauarbeiten für "eine neue Fabrik mit wegweisenden Industrie 4.0-Lösungen und Geschäftsmodellen", wie das Unternehmen mitteilte.

Eröffnung? Schon Mitte 2017. Die Vision von der Smart Factory will Trumpf im gesamten Produktionsverbund innerhalb von fünf Jahren umsetzen.

Matthias Kammüller, Vorsitzender des Trumpf Geschäftsbereichs Werkzeugmaschinen, verspricht sich davon einiges: "Durch die flächendeckende digitale Vernetzung werden wir einen Produktivitätsgewinn von 30 Prozent erreichen."

Die Schwaben nehmen damit laut Branchenbeobachtern die ­Pole Position in Sachen Industrie 4.0 ein. Andere Experten formulieren es weniger freundlich und sprechen vom "Google der Blechbearbeitung". Sie meinen damit die dominierende Position des Silicon-Valley-Unternehmens im Internet-Geschäft, das sich dank prall gefüllter Kriegskasse die besten Leute und die heißesten Start-ups einkaufen kann.

Parallele zu Trumpf: Die Schwaben haben eine Venture Capital Gesellschaft für die Finanzierung von Technologie-Start-ups gegründet. Zum 1. Juli 2016 nahm die Trumpf Venture GmbH ihre Geschäftstätigkeit auf. Offizielles Ziel: Die Förderung von vielversprechenden Jungunternehmen, die die Industrie der Zukunft mitgestalten wollen. Dazu baut die Trumpf Venture GmbH in den kommenden fünf Jahren ein Investitions-Portfolio in Höhe von rund 40 Millionen Euro auf.

Christof Siebert, Leiter Technologiemanagement bei Trumpf, sagt: "Im eingeschwungenen Zustand wollen wir in ungefähr fünf Start-ups pro Jahr einsteigen." Inhaltlich interessieren sich die Schwaben dabei besonders für die Felder Photonik und digitalisierte vernetzte Fertigung. Aber auch neuartige Fertigungsverfahren, Smart Components und High-Tech-Materialien hat Trumpf im Visier.

Gespräche mit den ersten Start-ups haben bereits stattgefunden. Ist Trumpf damit den Wettbewerbern uneinholbar enteilt? Zumindest ein Gang über die EuroBLECH könnte rein optisch diesen Eindruck vermitteln. Der riesige Trumpf-Stand nimmt einen Großteil der Halle 11 auf der Hannover Messe ein.

Industry Business Network 4.0 formiert sich

Hunderte Mitarbeiter und nochmal deutlich mehr Messebesucher bevölkern den Stand. Das Thema Industrie 4.0 ist in Form von Slogans, Vorführungen und nicht zuletzt den neuen Maschinen allgegenwärtig. Abseits des Trumpf-Standes herrscht das Kontrastprogramm. Das fängt bei der Optik der Messeauftritte an und hört auf beim Gespräch über Industrie 4.0. Wir stecken da noch in der Steinzeit fest, gibt ein Aussteller freimütig zu.

Auch andere Blechbearbeiter sind dieser Ansicht – wenngleich sie es nicht ganz so drastisch formulieren. Noch weiter abhängen lassen vom Branchenprimus wollen sich viele der vermeintlich Kleinen aber nicht.

Als Einzelkämpfer wird das jedoch ein schier unmögliches Unterfangen. Deswegen hat sich eine Gruppe von KMUs zum Industry Business Network 4.0 zusammengeschlossen. Zu den Gründungsmitgliedern zählen unter anderem Kemppi, Kemper, Kjellberg, MicroStep Europa sowie der TÜV Süd. Und bereits für das erste Projektjahr haben sich die Verbandsmitglieder ein ambitioniertes Ziel gesetzt: Bis zur Messe ‚Schweißen und Schneiden‘ im Herbst 2017 sollen unter anderem zu den Themen Maintenance, Energieeffizienz oder Arbeitssicherheit erste Applikationen entwickelt werden. Die sollen dann im Rahmen der Messe mit real eingebundenen und vernetzten Maschinen und Anlagen vorgestellt werden.

Dabei geht es nicht nur darum, nicht den Anschluss an die großen Player der Branche zu verlieren. Die Allianz will mit In­dustrie 4.0-Lösungen auch den Wettbewerbsvorsprung vor der außereuropäischen Konkurrenz wahren. So dürfen sich amerikanische oder asiatische Unternehmen nicht an der Herstellerinitiative beteiligen.

Nur europäische Unternehmen dürfen mitmachen

Igor Mikulina, Geschäftsführer der MicroStep GmbH, sagt: "In der Europäischen Union sind hinsichtlich Umweltschutz und Arbeitssicherheit hohe Standards definiert. Die Einhaltung dieser Standards ist eine zwingende Herausforderung, wenn es darum geht, dass wir im Rahmen einer Herstellerinitiative konkret miteinander kooperieren." Und das sieht Mikulina am ehesten bei den Unternehmen gewährleistet, die in Europa ihre Wurzeln haben.

"Wir kennen aus anderen Branchen, wie schnell man einen auf Jahre sichergeglaubten Technologievorsprung verlieren kann", so der Manager. Dennoch gehe es hier nicht um ein Gegeneinander zwischen Deutschland und dem Rest der Welt. Die zentrale Frage sei: Wer kann die neuen Möglichkeiten für die europäischen Kunden am besten erschließen? Mikulina: "Zumindest für den europäischen Markt nehmen wir für uns in Anspruch, die Bedürfnisse unserer Kunden besser als unsere Marktbegleiter aus Asien und Nordamerika zu kennen." Und wer sich in der Maschinenbau-Branche auf dem europäischen Markt durchsetzt, habe in den meisten Fällen auch global gesehen gute Karten in der Hand. Dabei will das Industry Business Network nicht lange fackeln und Tatsachen schaffen. Ein operationalisierbarer Standard soll her.

Der MicroStep-Manager erläutert: "Es geht nicht darum, das Rad neu zu erfinden. Es gibt bereits bestehende Standards für die vernetzte Fertigung, auf die wir im Netzwerk zurückgreifen wollen – beispielsweilse OPC UA." Entlang konkreter Mehrwertfelder will die Allianz für solch einen Standard herstellerübergreifende Implementierungsguidelines aufstellen.

Damit würden sie eine grundlegende Voraussetzung für eine vernetzte Fertigung erfüllen. Doch wie wichtig ist überhaupt ein solcher Standard? Schließlich ist eine vernetzte Fertigung zumindest theoretisch auch ohne einen verbindlichen Standard möglich. "Man kann heutzutage nahezu jede CNC-Anlage vernetzen – allerdings ist der Aufwand nicht selten erheblich. Ein Standard erlaubt jedoch skalierbare Lösungen", erläutert Mikulina.

Die Folge: Der Aufwand für eine herstellerübergreifende Vernetzung würde signifikant sinken. Das Problem dabei: Ein Standard kann sich nur etablieren, wenn möglichst viele sich nach ihm richten.

Unterstützung durch Fraunhofer Institut

Und das wird nur funktionieren, wenn er für alle Beteiligten – also Kunden und Hersteller – einen relevanten Mehrwert erzeugt. Mikulina: "Wir sind gemeinsam mit unseren Partnern davon überzeugt, dass wir mit unserem kooperativen Innovationsmodell einen Weg gefunden haben, diese Grundbedingungen herzustellen."

Darüber hinaus erhält die Allianz Unterstützung von Professor Johannes Schilp. Er hat den Lehrstuhl für Produktionsinformatik an der Universität Augsburg inne und ist beim Fraunhofer IGCV als Projektleiter tätig. Die Themen Safety und Security werden vom TÜV Süd betreut und spielen bei der Entwicklung einer Vernetzungsinfrastruktur eine zentrale Rolle. "Der TÜV ist groß geworden, weil er nicht nur getestet und zertifiziert hat – er war von Beginn an bei Entwicklungen dabei und hat sie vorangetrieben. Daran wollen und werden wir wieder anknüpfen", erklärt Dr. Detlev Richter, Vice President der TÜV Süd Product Service GmbH.

Aber reicht das? Dr. Ralph Lässig scheint skeptisch zu sein. Der Partner im Bereich Engineered Products & High Tech bei der Unternehmensberatung Roland Berger sagt: "Eine Allianz macht nur Sinn, wenn ein Software-Unternehmen dabei ist." Denn das bringe das fehlende IT-Know-how mit. "Eine andere Idee wäre, dass die Allianz ein gemeinsames Joint Venture gründet", so Lässig.

Das Gemeinschaftsunternehmen würde sich dann die nötigen Software-Profis einkaufen. Das würde nämlich ein Problem lösen, das kleine Maschinenbauer im ländlichen Raum bei der Rekrutierung von IT-Experten haben. Software-Profis heuern laut Lässig nämlich lieber bei Start-ups im hippen Berlin an. Die traditionellen Maschinenbauer auf der schwäbischen Alb haben es da natürlich schwer. Das neu zu gründende Joint Venture könnte da Abhilfe schaffen. Denn das könnte sich schließlich in Berlin oder einer anderen hippen Stadt ansiedeln.

Dann könnten die KMUs selbst weiterhin Bleche biegen und die Funken fliegen lassen – eben für den Heavy Metal sorgen. Die passenden digitalen Noten dazu – also die Software-Kompetenz – kommen dann von dem Joint Venture.

Interview mit Igor Mikulina, Geschäftsführer MicroStep Europa GmbH

Igor Mikulina ist Mitbegründer und Vorstandsvorsitzender des Industry Business Network 4.0. - Bild: MicroStep

Was war die Initialzündung dafür, die Herstellerinitiative ins Leben zu rufen?

"Aus der Sicht von MicroStep geht es letztlich immer um eins: Wie können wir einen greifbaren Mehrwert für unsere Kunden schaffen? Beim Thema Industrie 4.0 sind wir zügig zu dem Ergebnis gekommen, dass die größten Potenziale im Bereich der vernetzten Fertigung zu heben sind. Und so eine Fertigung besteht nun mal nicht aus den Maschinen und Anlagen eines einzigen Herstellers – wenn ich hier zu Lösungen kommen will, die unseren Kunden effizienteres Produzieren erlauben, dann muss ich zunächst die verschiedenen Hersteller untereinander vernetzen und ein belastbares Kooperationsmodell entwickeln."

Der Begriff Industrie 4.0 ist nicht neu. Warum fällt der Startschuss für die Herstellerinitiative gerade jetzt und nicht schon früher?

"Das Thema von Beginn an richtig zu bewerten, war nicht einfach – zu lange schien es sich um ein Modethema, einen Trend zu handeln. 'Alter Wein in neuen Schläuchen'hieß es. Intensiv haben wir uns daher in enger Abstimmung mit weiteren innovativen Herstellern unserer Branche erst seit vergangenem Jahr mit den Möglichkeiten cyber-physischer Systeme auseinandergesetzt. "

Hatte die Blechbearbeitungsbranche Angst, ins Hintertreffen gegenüber anderen Branchen zu geraten?

"Angst trifft es nicht – wir müssen einen Vergleich mit anderen Branchen aus unserer Sicht schließlich überhaupt nicht scheuen: Wir haben in der Blechbearbeitung hoch innovative Unternehmen, darunter zahlreiche sogenannte ‚hidden champions‘, die höchst erfolgreich global agieren. Was es in unserer Branche vielleicht nicht so häufig gibt, sind herstellerübergreifende Allianzen. Beim Thema vernetzte Fertigung kommt man ohne solche Kooperationen aus unserer Sicht aber nicht entscheidend weiter."

Welche Bedeutung hat für Sie die Unterstützung des VDMA Bayern, der Fraunhofer IGCV in Augsburg und nicht zuletzt des Bayerischen Staatsministeriums für Wirtschaft?

"Das Fraunhofer IGCV wird bei der Entwicklung eines operationalisierbaren Standards eine Schlüsselrolle einnehmen: Das Augsburger Forschungsinstitut wird unter anderem die herstellerübergreifenden Arbeitsgruppen leiten, die Ergebnisse dokumentieren und sich für die Umsetzung der kompletten Roadmap verantwortlich zeichnen. Und die Unterstützung aus der Politik und den Verbänden öffnet uns und unseren Partnern so manche Tür – dafür sind wir sehr dankbar!"

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