Industrie 4.0, I4.0

Höhere Produktivität bei reduzierten Losgrößen. Das ist das eigentliche Ziel, das hinter Industrie 4.0 steckt. - Bild: MTU

Es ist die Bodenständigkeit, die deutsche Werkzeugmaschinenbauer auszeichnet. Konsequent und unbeirrbar hielten die eher mittelständisch geprägten Firmen der Branche in den letzten Jahrzehnten auch in stürmischen Zeiten stets ihren Kurs. Diese Strategie ist aufgegangen: Deutschland ist zusammen mit Japan der weltweit größte und damit erfolgreichste Produzent von Werkzeugmaschinen.

Was passiert also, wenn diese Branche mit den unter dem Schlagwort ‚Industrie 4.0‘ eher blumigen und verschwommenen Visionen konfrontiert wird? Noch bis vor einem Jahr reagierten viele Vertreter der Branche auf diese Frage eher genervt. Groß war der Verdacht, dass seitens ‚innovationsverliebter‘ Politiker und Wissenschaftler eine neue Sau durchs Dorf getrieben wird.

Mittlerweile hat sich die Aufregung etwas gelegt und die Branche hat mit pragmatischen Antworten auf die neue Herausforderung reagiert. „Für uns liegt der Schwerpunkt primär in der Optimierung der Automatisierung kundenseitiger Prozesse unter Berücksichtigung der steigenden Digitalisierung“, berichtet etwa Jürgen Möbus, Technischer Leiter bei Handtmann A-Punkt Automation. Dennoch: Es gibt kein Industrie 4.0-Konzept von der Stange. So muss jedes Unternehmen sein eigenes I4.0-Portfolio aus der Vielzahl an Möglichkeiten zusammenstellen.

Wir haben sieben namhafte Werkzeugmaschinenhersteller befragt, was sie unter einer Industrie 4.0-tauglichen Werkzeugmaschine verstehen.

Umfrage: Was muss eine Industrie 4.0-taugliche Werkzeugmaschine können?

Christian Behringer, Behringer GmbH
Christian Behringer, Geschäftsführer Behringer GmbH. - Bild: Behringer

Christian Behringer, Geschäftsführer Behringer GmbH:

„Grundsätzlich muss eine Industrie 4.0-taugliche Werkzeugmaschine als Herzstück ein intelligentes Steuerungssystem besitzen, das sowohl die Maschine selbst als auch das Intralogistikkonzept in die Lösung integriert. Der gesamte Wertstrom muss durchgängig digital abgebildet und die Kommunikation mit vor- und nachgelagerten Prozessen gewährleistet sein. Wir als Hersteller von Sägemaschinen stehen dabei vor der Herausforderung, flexible und hocheffiziente Lösungen für Losgrößen 1 bis hin zum Massenschnitt bereitstellen zu können.“

Stefan Naser, Weiler Werkzeugmaschinen GmbH
Stefan Naser, Geschäftsführer Technik Weiler Werkzeugmaschinen GmbH. - Bild: Weiler

Stefan Naser, Geschäftsführer Technik Weiler Werkzeugmaschinen GmbH:

„Industrie 4.0-Technologien an Werkzeugmaschinen müssen vor allem einen Mehrwert für den Kunden darstellen. Wie dieser Zusatznutzen generiert werden kann, hängt unmittelbar vom Werkzeugmaschinentyp und  dessen Einsatzgebiet ab. Dies kann zum Beispiel durch eine übersichtliche Aufbereitung von großen Datenmengen, die automatisierte Belegungsplanung von Maschinen oder den Remote-Zugriff auf die Steuerung und Maschinendaten erreicht werden. Für Weiler ist diese Thematik nicht neu. Wir streben täglich danach, unseren Kunden die Arbeit mithilfe zusätzlicher Funktionen an unseren Drehmaschinen zu erleichtern.  So ist die Möglichkeit der Unterstützung des Kunden in Fragen zur Maschinensteuerung durch den direkten Zugriff unserer Serviceabteilung auf das Maschinenkontrollsystem schon lange verfügbar.“

Winfried Benz, Licon mt GmbH
Winfried Benz, Geschäftsführer Licon mt GmbH. - Bild: Licon

Winfried Benz, Geschäftsführer Licon mt GmbH:

„Unser Ziel ist es, dass die Maschine ein Maximum an Selbstdiagnose durchführt und dem Nutzer proaktiv Hinweise gibt hinsichtlich des technischen Zustandes der Maschine sowie was die Qualität/Konstanz des Zerspanprozesses anbelangt. ‚Lava‘ (= Licon added value analyzer) umfasst bei LiFLEX-Werkzeugmaschinen die Erfassung verschiedener Messdaten, wie Ströme, Kräfte, Momente und insbesondere Vibrationssignale. Letztere nutzen wir, um zum Beispiel den technischen Zustand der Motorspindeln zu überprüfen, um spätere Ausfälle vorab zu erkennen. Wartungen werden hiermit planbar und ungeplante Stillstände vermieden. Darüber hinaus nutzen wir Schwingsignale zur Überwachung und Optimierung des Zerspanprozesses. Ziel ist es, dem Einrichter ein Werkzeug anzubieten, mit dem sich Taktzeit und Oberflächenqualität optimieren lassen.“

Industrie 4.0, spanende Bearbeitung, Fertigungstechnik
Die spanende Bearbeitung ist das Rückgrat der Fertigungstechnik. Die Branche reagiert mit pragmatischen Ansätzen auf Industrie 4.0. - Bild: Grob
Reiner Fries, Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH
Reiner Fries, Geschäftsführer Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH. - Bild: Schwäbische Werkzeugmaschinen

Reiner Fries, Geschäftsführer Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH:

„Eine Industrie 4.0-taugliche Werkzeugmaschine muss möglichst schnell toleranzgenaue Teile produzieren und sie sollte möglichst zu 100 % technisch verfügbar sein. Aber sie muss auch noch mehr Daten liefern und große Datenmengen vorverarbeiten können. Die Maschinensteuerung als Kernelement der I4.0-Maschine muss generische, standardisierte und offene Schnittstellen zur Verfügung stellen, die es einem Maschinenhersteller erlauben, auf die Daten hochfrequent zuzugreifen. Dies ist sicherlich auch eine Herausforderung für die Steuerungshersteller und Normungsgremien, da Schnittstellen wie OPC UA nicht für alle Anwendungen sinnvoll erscheinen. Data Streaming wäre hier eventuell eine andere Möglichkeit, aber die Art der technischen Realisierung wird sich in den nächsten Monaten und Jahren zeigen.“

Jürgen Möbus, Handtmann A-Punkt Automation GmbH
Jürgen Möbus, Technischer Leiter Handtmann A-Punkt Automation GmbH. - Bild: Handtmann A-Punkt Automation

Jürgen Möbus, Technischer Leiter Handtmann A-Punkt Automation GmbH:

„Die Industrie 4.0-taugliche Werkzeugmaschine muss gut automatisierbar sein und die Möglichkeit bieten, alle Einflüsse und Daten mittels Sensoren zu erfassen sowie zentral zu speichern, um eine anschließende Analyse zu realisieren. Die Integration von HMI-Schnittstellen zur Kommunikation zwischen Mensch und Maschine muss den Mitarbeiter gezielt unterstützen. Voraussetzung ist, dass alle Prozesse digital abbildbar sind. Damit sollen nicht nur die Gesamtheit aller Prozesse optimiert, sondern auch vorbeugende Wartungsmaßnahmen aufgedeckt und abgebildet werden.“

Bernhard Uhr, Kern Microtechnik GmbH
Bernhard Uhr, stellvertretender Entwicklungsleiter Kern Microtechnik GmbH. - Bild: Kern Microtechnik

Bernhard Uhr, stellvertretender Entwicklungsleiter Kern Microtechnik GmbH:

„Die Werkzeugmaschine muss in der Lage sein, Informationen jederzeit über Standardschnittstellen zur Verfügung stellen zu können. Gleichzeitig müssen auch bestehende oder empfangene Daten aufgenommen und verarbeitet werden. Dabei ist die Flexibilität ein wichtiger Punkt, wobei die kundenspezifischen Anpassungen technisch einfach möglich und erschwinglich sein müssen. Die Schnittstelle Mensch-Maschine muss ergonomisch gestaltet sein und die Abläufe hoch automatisiert. Die Maschine muss zukunftssicher aufgebaut und mit technischen Neuerungen nachrüstbar sein, um im Wettbewerb langfristig bestehen zu können. In Kombination mit den Entwicklungen der Industrie und unserer Zulieferer geben wir unseren qualifizierten Input aus Kundensicht weiter und entwickeln Lösungen auf Basis unserer Prozesse.“

Dr.-Ing. Stefan Brand, Vollmer Gruppe
Dr.-Ing. Stefan Brand, Geschäftsführer der Vollmer Gruppe. - Bild: Vollmer Gruppe

Dr.-Ing. Stefan Brand, Geschäftsführer der Vollmer Gruppe:

„Sie sollte dem Prinzip ‚alles ist miteinander vernetzt‘ nicht nur folgen, sondern daraus auch einen erkennbaren Nutzen bringen. Das bedeutet, die Daten der Maschinen werden erfasst, verstanden, interpretiert und auch tatsächlich in Innovation übersetzt. Dieser Prozess hilft, in Entscheidungssituationen schneller zu reagieren oder läuft im mannlosen Betrieb automatisiert ab.“