Die Inline-Messtechnik spielt in Industrie-4.0-Szenarien eine entscheidende Rolle. Welche konkreten Vorteile sie bietet, erklärt Prof. Dr.-Ing. Martin Sellen, als Geschäftsführer zuständig für Produktion und Entwicklung bei der Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG in Ortenburg im Gespräch mit elektro AUTOMATION.
Interview: Michael Corban, Chefredakteur elektro AUTOMATION
elektro AUTOMATION: Professor Sellen, welchen Fortschritt bringt uns Industrie 4.0?
Sellen: Wir können damit speziell in der Produktionstechnik einen klassischen Regelkreis realisieren – weg von der reinen Steuerung hin zur tatsächlichen Regelung. Industrie 4.0 greift damit deutlich weiter als der CIM-Ansatz; es werden noch mehr produktionstechnische Daten erhoben. Ziel ist, mit diesen Daten die Qualität zu verbessern und Kosten zu senken – basierend auf der Idee, bereits im Vorfeld zu erkennen, zu welchem Zeitpunkt ein Eingreifen in der Produktion erforderlich ist, um diese Ziele sicherzustellen. Mit anderen Worten: Man will agieren, bevor Probleme auftauchen – das ist das Ziel, das unsere Kunden, im Automobilbereich etwa BMW und Daimler, mit der Realisierung eines geschlossenen Regelkreislaufs vor Augen haben.
elektro AUTOMATION: Welche Aufgaben stellen sich damit im Bereich der Datenerfassung?
Sellen: Hier ist natürlich die Mess- und Prüftechnik gefragt – insbesondere vor dem Hintergrund der Inline-Messtechnik, die genau dieses Schließen der Regelkreise ermöglicht. Generell spielt Messtechnik auch heute schon eine wichtige Rolle, beispielsweise die Koordinatenmesstechnik bei geometrischen Vermessungen – eine hervorragende Technologie, aber eben überwiegend offline eingesetzt. Damit keine Missverständnisse aufkommen: Koordinatenmesstechnik wird weiter ihre Berechtigung haben, aber mit Blick auf die Inline-Prozesse benötigen wir zusätzlich eine sehr dynamische Messtechnik – hochgenau und schnell.
elektro AUTOMATION: Kann dies zusammen gelingen?
Sellen: Genauigkeit und Schnelligkeit sind schwierig zu verbinden – aber die Dynamik der Produktionsprozesse ist hoch, wir werden also beides zusammen realisieren müssen. An Bedeutung gewinnen wird hier sicherlich die optische Messtechnik – weil berührungslos arbeitend! In laufenden Produktionsprozessen ist das ein entscheidender Vorteil, taktile Messtechnik lässt sich hier kaum sinnvoll einsetzen. Realisiert sind solche geschlossenen Regelkreise übrigens schon auf Maschinenebene – etwa in Lackierkabinen. Das muss uns unter den Stichworten Industrie 4.0 und Big Data nun mit kompletten Produktionsprozessen gelingen.
elektro AUTOMATION: Daten zu erfassen ist das eine, sie zu verstehen ist das andere …
Sellen: … weswegen wir neben dem Produkt-Know-how zur Messtechnik sehr viel Wert auf das Prozess-Know-how legen! Je besser wir einen Prozess beherrschen – und damit dieselbe Sprache sprechen wie unsere Kunden –, desto eher haben wir auch die Chance, messtechnische Fragestellungen zu lösen. Mit auch ein Grund dafür, dass in unserem Vertrieb erfahrene Techniker und Ingenieure arbeiten, Spezialisten für bestimmte Branchen genauso wie solche für länderspezifische Details. Das erlaubt es uns, im Gespräch die richtigen Fragen zu stellen – und das ist die Voraussetzung, um zu einer tragfähigen Lösung zu kommen.
elektro AUTOMATION: Gibt es ein Beispiel, das exemplarisch zeigt, wie sich Industrie-4.0-Prozesse umsetzen lassen?
Sellen: Da bietet sich wiederum der Automobilbau an, denn hier sind viele Ideen der Industrie 4.0 bereits umgesetzt – nehmen wir etwa die Lackfehler-Kontrolle. Einer der Aspekte von Industrie 4.0 ist ja die Individualisierung. Jedes einzelne Teil besitzt spezifische Eigenschaften, die jeweils individuelle Arbeitsschritte erfordern. Dabei muss eine Maschine der anderen sagen, was folgend zu tun ist – das genau sehen wir am Beispiel der Lackfehler-Kontrolle. Fehler der lackierten Karosse werden erfasst und nach Größe, Art und anderem klassifiziert. Der nächste Schritt ist dann schon, dass die jeweilige Stelle markiert wird – entweder, damit ein Mensch den Fehler bearbeitet oder noch schöner, damit die Korrektur gleich wieder automatisiert robotergestützt erfolgt. So weit sind wir leider noch nicht, aber das Markieren gelingt bereits. Will heißen: Die Karosse mit ihrem individuellen Fehlerbild wird von einem Roboter markiert, berechnet live durch dessen Steuerprogramm, ohne dass ein Mensch eingreifen muss. Damit ist einer der wesentlichen Aspekte von Industrie 4.0 verwirklicht, in dem eine Maschine individuell mit einer anderen kommuniziert – die Maschinen reden miteinander.
elektro AUTOMATION: Gerade bei dem Zusammenspiel von Messsystemen und Industrie 4.0 taucht zwangsläufig das Thema Big Data auf. Wie gehen Sie das Problem an, von einer Unmenge an Daten hin zu wirklichen Informationen zu gelangen?
Sellen: Dieser Schritt gewinnt an Bedeutung. Häufig ist es noch so, dass unsere Kunden ihre Daten selber analysieren. Gerade bei 3D-Systemen kommen aber auch wir verstärkt ins Spiel, wenn es eben nicht nur um Daten wie Höhe, Breite, Tiefe oder Oberfläche geht sondern bestimmte, abgeleitete Aspekte eine Rolle spielen. In diese Ableitung fließt deutlich mehr Know-how ein, das wir natürlich bieten können. Ein Beispiel ist etwa die Farbmessung – sie erfordert doch einiges an Wissen, um das Messsignal interpretieren zu können. Eine typische Fragestellung in diesem Bereich ist, ob zwei Bereiche die gleiche Farbe besitzen – das ist deutlich aufwendiger als nur die Bestimmung des Farbtons an sich. Hier reicht unser Angebot inzwischen bis hin zur Inbetriebnahme vor Ort, so dass wir sicherstellen, dass der Kunde das gewünschte I.O.-/N.i.O.-Signal erhält – ob das Bauteil also in Ordnung ist oder nicht. Wir realisieren dieses Angebot auch über Integratoren und Systemhäuser, mit denen wir eng zusammen arbeiten.
elektro AUTOMATION: Für Micro-Epsilon wird also vor allem die Inline-Messtechnik ein interessantes Betätigungsfeld werden, die dann auch von Fortschritten bei Rechenkapazitäten und Verarbeitungsgeschwindigkeit profitiert?
Sellen: Die Inline-Messtechnik ist sicherlich einer der wesentlichen Treiber für die Sensorik insgesamt und für uns – mithin die Frage, wie sich noch mehr Informationen direkt verwenden lassen. Wollen wir nicht nur jedes hundertste Teil in aller Ruhe per Koordinatenmessgerät prüfen, sondern in einem kontinuierlichen Prozess jedes Teil direkt erfassen, vermessen und seine Daten abspeichern, landen wir bei Industrie 4.0 und Big Data. Nur auf diese Weise lassen sich auch statistische Fragestellungen lösen. Und um zu erkennen, ob Fertigungsprozesse aus dem Ruder laufen, sind hochdynamische Systeme erforderlich – optische, berührungslos messende Systeme bieten diese Geschwindigkeit in Verbindung mit möglichst exakten Messungen.
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