Demonstrationsanlagen sollen konkret Chancen der Industrie 4.0 aufzeigen

Michael Corban, Chefredakteur elektro AUTOMATION

„Das laufende Jahr wird von einem Automatisierungsschub in der industriellen Produktion und der bevorstehenden Transformation der weltweiten Energiesysteme geprägt“, sagte Dr. Jochen Köckler, Mitglied des Vorstandes der Deutschen Messe AG, anlässlich der Vorstellung der Messeschwerpunkte der Hannover Messe 2014 im Februar in Berlin. Aufbauend auf der Messe 2013 lautet das Leitthema deshalb ‚Integrated Industry – next Steps‘, thematisch „geht es um die nächsten Schritte in Richtung der intelligenten, sich selbst organisierenden Fabrik“, so Köckler weiter.

Wie man weg vom Hype und hin zur Realität kommt, darüber berichtete anschließend Prof. Detlef Zühlke, Leiter des Forschungsbereichs Innovative Fabriksysteme am DFKI und Inhaber des Lehrstuhls für Produktionsautomatisierung an der TU Kaiserslautern (Leser der elektro AUTOMATION kennen ihn auch aus dem Round-Table-Gespräch zum Thema Industrie 4.0, erschienen in Ausgabe 11/2013, S. 34). Bezogen auf die Automatisierung forderte er: „Wir müssen weg von der Steigerung der Komplexität hin zu Plug & Play.“ Schmunzelnd schob er hinterher, dass man auch sagen könne weg von Industrie 4…20 mA hin zu Industrie 4.0. „Wie Legosteine müssen sich die einzelnen Bausteine in der Produktion ergänzen.“

Betrachte man die Automatisierungspyramide, stelle man fest, dass bislang die vertikale gegenüber der horizontalen Kommunikation zurückliege, so der DFKI-Forscher weiter. „Will ich im ERP-System an Sensor-Daten kommen, ist das noch sehr aufwendig.“ Zühlke skizziert mit Blick auf die Smart Factory der Industrie 4.0 ein Netzwerk mit verschiedenen Domänen, die man verknüpfen müsse – neben der ERP- beispielsweise auch eine Machine-, Field-Device- oder auch Maintenance-Domain. „Diese neuen Welten beherrschen wir noch nicht so schön einfach wie die der SPS – denn der verhalf zum Erfolg, dass auch ein Facharbeiter sie einfach programmieren konnte.“ Fabriken würden aber von Facharbeitern aufgebaut und am Laufen gehalten – „wir müssen sie also auch bezüglich der Industrie-4.0-Konzepte dazu befähigen“. Um den Besuchern der Hannover Messe 2014 konkret Beispiele zu präsentieren, was Industrie 4.0 bedeutet, hat die Technologie-Initiative SmartFactoryKL e.V., in deren Vorstand Zühlke den Vorsitz hat, zusammen mit namhaften Industriepartnern eine Demonstrationsanlage realisiert, die in Hannover zu sehen sein wird.

Eines der Mitglieder der Technologie-Initiative ist etwa Harting, wo man just die vertikale Integration im Visier hat: Von der Feldebene mit RFID und Sensorik bis zum SAP-Back-End-System arbeiteten die Systeme übergreifend miteinander, so die Entwickler. Die Sensordaten im Feld würden zur Steuerung von Produktions- und Logistikprozessen genutzt. „Die Smart Factory kann deutlich mehr als ihre Vorgängerin im vergangenen Jahr – wir haben die Prozesse durch eine Zustandserkennung weiter verbessert“, betont Claus Hilger, Geschäftsführer der Harting IT System Integration GmbH & Co. KG.

Bereits auf der Hannover Messe 2013 waren etwa Transportbehälter mit RFID-Transpondern ausgestattet und mit Informationen über den Produktionsfortschritt beschrieben worden. So ließ sich erkennen, ob ein Auftrag komplett ausgeführt wurde oder ob noch Teile beziehungsweise Arbeitsschritte fehlten. Gezeigt wird nun, wie sich auch Temperatur-Informationen zur Steuerung von Abläufen nutzen lassen. So kann etwa über ein in einem Transportbehälter integriertes Embedded System die Temperatur gemessen und drahtlos an ein Back-End-System übermittelt werden, zusammen mit der jeweiligen Position. Bei einer zu hohen Temperatur kann so beispielsweise der Produktionsprozess unterbrochen werden. Ablesen lassen sich die Daten übrigens auch auf der integrierten ‚Monitoring Box‘.

Harting ist wie viele andere Spezialisten aus dem Automatisierungsbereich – darunter Beckhoff Automation (S. 30), Phoenix Contact (S. 94) oder Weidmüller (S. 92) – auch am Spitzencluster it’s OWL (Intelligente Technische Systeme OstWestfalenLippe) beteiligt. Speziell mit autonomen mechatronischen Fertigungskomponenten setzt man sich etwa im Verbundprojekt ‚FlexiMon – Flexibles Montagekonzept‘ auseinander. Ziel ist hier die Schaffung einer modularen Produktionsplattform. In Hannover soll nun erstmals das Zusammenspiel mehrerer Fertigungsinseln gezeigt werden. Harting stellt drei Module vor, die sich mit den Prozessen Schrauben, Prägen und Prüfen beschäftigen. Wesentlich sei, so das Unternehmen, dass diese Module im Fertigungsprozess anpassungsfähig seien. Auf diese Weise sollen sie sich ohne manuelle Programmierung vor Ort sehr einfach kombinieren lassen.

Übrigens: Partnerland der Hannover Messe sind in diesem Jahr die Niederlande. „Der Maschinenbausektor in den Niederlanden wächst konstant und ist durch hochspezialisierte kleine und mittelständische Firmen geprägt“, so Jochen Köckler abschließend. Zudem sei eine äußerst leistungsfähige Zulieferindustrie entstanden, die Kunden aus aller Welt mit Komponenten und Modulen bis hin zu speziell angefertigten Einzelstücken beliefere. „Die Niederlande sind das Idealbeispiel für die grenzüberschreitende industrielle Zusammenarbeit in Europa.“

Demonstrationen auf der Hannover Messe:

SmartFactoryKL: 8-D20

Spitzencluster it’s OWL: 16-A04