Industrie 4.0 seit 70 Jahren

Das Unternehmen Lenze SE blickt in diesem Jahr auf eine 70-jährige Firmengeschichte zurück. Von Anfang an gehören kundenspezifische Entwicklungen in der Antriebs- und Automatisierungstechnik zum Schwerpunkt der Tätigkeit. Warum Industrie 4.0 bereits seit 70 Jahren im Angebot des Unternehmens steht, ist Thema des Interviews der Redaktion mit Frank Maier, Vorstand Technik bei der Lenze SE.

Frank Maier ist Vorstand Technik bei der Lenze SE (Bild: Lenze)

Das Motto „Industrie 4.0 – Seit 1947“ ist sicher ein zum Jubiläum passendes und zudem auffälliges. Damit wäre für Lenze die sogenannte vierte industrielle Revolution – Industrie 4.0 – schon 1947 gestartet. Was war der Auslöser?

F. Maier: Zum einen ist das sicher ein wirksamer Slogan für das Marketing. Aber es gibt zum anderen auch einen technologischen Hintergrund. Dazu möchte ich erst mal vorausstellen: Wir befinden uns nicht in einer vierten industriellen Revolution, zumindest technisch nicht.

Warum das?

F. Maier: Wenn man sich anschaut, worüber in der Hauptsache beim Thema „Industrie 4.0“ diskutiert wird, so geht es doch meist um Implementierungsfragen und Technologien zur Vernetzung. Im Kern – so propagiert es auch die Plattform Industrie 4.0 – stehen Automatisierungslösungen, mit denen eine flexible, kostengünstige und effiziente Produktion erreicht werden sollen. Nichts Anderes ist und war das Ziel jeglicher Automatisierung seit es Automatisierung gibt. Und nichts Anderes hat Lenze seit seiner Gründung 1947 gemacht: Lösungen für eine kostengünstige, flexible und damit effiziente Produktion entwickelt.

Und wie ist es mit der Digitalisierung?

F. Maier: Das ist der zweite Punkt. Die Grundlagen der Digitalisierung sind das sicher nicht allzu neue binäre Zahlensystem sowie der 1947, also in unserem Gründungsjahr, erstmals vorgestellte Transistor. In der Folge wurde dann 1969 die erste Steuerung von Modicon implementiert, damals noch als reines Schieberegister. Anlass war unter anderem der Wunsch von General Motors, nicht bei jeder Änderung im Produktionsablauf die komplette Steuerung umverdrahten zu müssen. Bei der ersten SPS wurde dann das Umverdrahten durch das Umprogrammieren ersetzt. 1974 folgte die erste prozessorbasierte SPS. Auch die programmierbare Steuerung wurde erst durch die Integrationsfähigkeit von Transistoren möglich. Der Schritt zum Programmieren wird als dritte Revolution gesehen. Für die ökonomische Fertigung der Losgröße 1 folgt daraus die Konsequenz, dass man bei einer hochflexibilisierten Fertigung auch keine Zeit mehr zum Umprogrammieren und Umrüsten hat, man benötigt ein selbstadaptierendes System.

Also nichts Revolutionäres …

F. Maier: Selbstverständlich hat das Thema Industrie 4.0 durchaus revolutionäre Aspekte – insbesondere, was neue Geschäftsmodelle und Softwareentwicklungen anbelangt. Bezüglich der Hardware werden aber mehr oder minder seit Jahrzehnten bekannte Komponenten verwendet.

Die eigentliche Revolution ist also eine Revolution in der Wertschöpfung, die von der Hardwarekomponente in die Software verlagert wird. Das ist das eigentlich Neue.

In diesem Zusammenhang ist doch fraglich, ob eine Losgröße 1 – auch im Maschinenbau – wirtschaftlich umgesetzt werden kann?

F. Maier: Diese Frage muss unter verschiedenen Aspekten beleuchtet werden. Ein Maschinenbauer muss ein Werkstück ­ohne Umrüsten fertigen. Also wird ein System benötigt, in dem der Ist-Zustand, die Umgebung, das Werkstück und der Prozess zu jeder Zeit vollständig abgebildet werden und in dem zusätzlich alle diese Daten miteinander verknüpft werden. Ich frage mich, ob dies etwa mit einem klassischen MES zu bewerkstelligen ist. Es mag Lösungen geben, die jeden denkbaren Produktionsschritt in einer Datenbank hinterlegt haben. Das geht aber nur auf Kosten der Echtzeitfähigkeit. Erst wenn eine saubere Abtrennung der Echtzeit- und Logikwelt gewährleistet ist, kann mit solchen Lösungen bis hin zur Cloud gearbeitet werden.

Im Zusammenhang mit Losgröße 1 wird immer wieder auch 3D-Druck ins Feld geführt. Wie stehen Sie dazu?

F. Maier: Sicher ein spannendes Thema. Allerdings muss hier zwischen Modell- und Serienfertigung sowie Kunststoff- und Metallverarbeitung unterschieden werden. In unserem Markt sehe ich eher geringe Einsatzmöglichkeiten. Die damit verbundenen Kosten und der Zeitaufwand – vor allem bei Metalldruck in Serie – stehen meiner Ansicht nach zumindest in den nächsten zehn Jahren dagegen.
Wir beobachten die Entwicklungen in diesem Bereich intensiv und setzen auch schon für spezielle Einzelteile 3D-Druck ein, der sich bei kleinen Stückzahlen von homogenen Komponenten immer rechnet. Vom Einsatz als echte Fertigungsalternative für komplexe Geräte aus mehreren Komponenten kann aber noch lange nicht gesprochen werden. Im Kunststoffbereich oder im Modellbau für die Fertigung bringt 3D-Druck allerdings schon heute großen Nutzen.

Wie unterstützen Sie Ihre Kunden hinsichtlich der geforderten Flexibilisierung?

F. Maier: Wir werden sicher weiter eine Verteilung von Funk­tionalitäten in der Hard- und der Softwarewelt haben und stellen den Kunden eine einheitliche Umgebung zur Verfügung, mittels derer er die Anpassung der entsprechenden Funktionalitäten an seine Bedürfnisse problemlos vornehmen kann.
Darüber hinaus bieten wir Unterstützung im Engineering-Bereich an. An unserem Heimatstandort in Niedersachsen beschäftigen wir etwa 30 Mitarbeiter, die den Kunden bei der Entwicklung und Implementierung spezifischer Lösungen unter die Arme greifen. Außerdem beschäftigen wir weltweit ca. 400 Applikationsingenieure, die angefangen von der Auslegung eines Getriebemotors bis zur Erstellung eines Softwareprogramms Unterstützung leisten können. Der wesentliche Treiber bei unseren Entwicklungen bleibt jedoch nach wie vor die Wiederverwendungsmöglichkeit, die durch konsequente Modularisierung erreicht wird.

(Bild: Lenze)

Industrie 4.0 ist vor allem auch ein Datenthema: Was passiert dahin gehend in Ihrem Hause?

F. Maier: Es geht darum, Daten nicht nur zu sammeln und aufzubereiten, sondern zu selektieren, da auch eine Cloud eine nur begrenzte Aufnahmefähigkeit hat. Die eigentliche Leistung ist nicht die Erfassung der Daten an sich, sondern das Verdichten der Daten zu weiterverwendbaren und relevanten Informationen.
Intelligent sind unsere Antriebe ohnehin, denn wir bieten durchweg geregelte Antriebe. Es ergibt wenig Sinn, eine möglichst große Zahl von Sensoren an jedem Antrieb anzubringen. Sinnvoll ist allein die Selektion relevanter Daten, zum Beispiel aus den bereits im Umrichter gemessenen Werten. Es kommt also darauf an, ein Modell zu entwickeln, um aus diesen Daten die für den Kunden und den Prozess relevanten Informationen zu filtern und bereitzustellen, um etwa Hinweise auf einen möglichen Ausfall im Sinne der Predictive Maintenance zu erhalten. Die eigentliche Leistung steckt also in der Findung eines Modells, anhand dessen ich die Realität oder die Fertigungs- und Prozessbedingungen möglichst genau abbilden und vorhersagen kann.

Hier arbeiten wir intensiv mit Hochschulen und Kunden zusammen. Die entsprechenden Ergebnisse fließen kontinuierlich in unsere Produktentwicklungen ein. Ebenso wie sich Industrie 4.0 nicht von heute auf morgen durchsetzt, ist auch unsere Entwicklung unter dem Aspekt der kontinuierlichen Verbesserung zu sehen. Und dazu ist die Datenerfassung nur ein Aspekt, die Datenverarbeitung und deren Korrelation sind weitere wichtige Punkte.

www.lenze.com

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