I4.0 Trends für Werkzeugmaschinen

Autor Hansjörg SannwaldErstellt am Keine KommentareKategorien Connected Automation

„Früher verkauften wir hochproduktive Werkzeugmaschinen, heute fragen unsere Kunden, was wir beim Thema Industrie 4.0 zu sagen haben.“ Diesen Satz höre ich so oder ähnlich immer wieder, wenn ich mit Werkzeugmaschinenherstellern spreche. Mit dem richtigen Partner ist es einfach, konkrete Antworten in den fünf wesentlichen Trend- und Argumentationsfeldern zu geben. Nicht nur mittels PowerPoint, sondern real und sofort!

 

Vom Maschinenverkauf zur Industrie 4.0-Lösung

Eines vorne weg: Patentrezepte gibt es nicht. Jeder Kunde interpretiert Industrie 4.0 anders. Jeder möchte spezifische Kennzahlen verbessern, aber jeder macht nur das, was er im Griff hat. Nach meiner Erfahrung gehen die häufigsten Fragen in Richtung Predictive Maintenance. Am Ende entscheidet aber immer der Kunde, was ich als Anbieter im Werkzeugkoffer haben muss. Egal, ob es um Predictive Maintenance geht, um Smart Diagnostics, Smart Operation oder Self Guiding Products.

 

Alleine geht es nicht

Angesichts der hohen Komplexität von Industrie 4.0 wird es wohl nie den einen Partner geben, mit dessen alleinigem Portfolio ich als Werkzeugmaschinenhersteller das komplette Spielfeld abdecken kann. Aus diesem Grund traf der Bosch Konzern einschließlich Bosch Rexroth frühzeitig die strategische Entscheidung, ein weltweites Partnernetzwerk aus führenden Lösungs- und Technologie-Anbietern aufzubauen. Für die Anwendbarkeit dieser Lösungen im industriellen Alltag ist aber ein Punkt entscheidend: die Erprobung dieses durchgängigen Industrie 4.0-Angebots im Rahmen von über 100 Pilotprojekten in den weltweit mehr als 270 Bosch Werken. So gelang es etwa, konkret im Bosch Rexroth Werk Homburg 30 % weniger Lager, 10 % mehr Produktion und 0,5 Mio. Euro Einsparung pro Jahr und Linie zu erreichen. In einem anderen Projekt vernetzte Bosch mehr als 5.000 Maschinen in der ABS/ESP Herstellung und steigerte deren Produktivität begleitet von einem weltweiten MES-basierten Anlagen-Benchmarking um 25 Prozent.

 

Die fünf Industrie 4.0 Felder für Werkzeugmaschinenhersteller

Als Markenzeichen für Ökosystem und Partnerschaften setzt Bosch konsequent auf eine Lösungsstrategie mit offenen Plattformen, Standards und Schnittstellen. Dieser Grundsatz spiegelt sich auch in dem Open Core Engineering Angebot von Bosch Rexroth wieder, das die beiden Welten Automatisierung und IT zusammenbringt und den einfachen Anschluss an das Industrielle Internet der Dinge und Dienste (IoT) ermöglicht. Das sich darauf gründende Connected Automation Portfolio von Bosch Rexroth adressiert für Werkzeugmaschinenhersteller fünf konkrete Industrie 4.0 Trends bzw. Aktionsfelder:

 

1.Vom Sensor Level bis zum Cloud Level

Ein Industrie 4.0-Portfolio ist nur dann durchgängig, wenn es vom Shop Floor bis zum Office Floor alle Bereiche abdeckt – beginnend bei intelligenten Steuerungssystemen und Komponenten wie mit Open Core Engineering über Industrial Security, Webbasierte HMIs und Smart Devices bis hin zu Data Analytics und Condition Monitoring. Ebenfalls eingeschlossen sind die Bereiche Energiemanagement, IT-Automation und Modellbasiertes Engineering bis hin zu MES Connectivity und Cloud Services.

Beim Thema Datenanalyse werden Maschinenbauer zudem häufig mit der Anforderung konfrontiert, eine maschinennahe Echtzeitdatenerfassung über einen lokalen Server zu realisieren, etwa mithilfe des Data Analytics Server von Bosch Rexroth. Indem dieser die Signale von Sensoren, Steuerung und Antrieben in Echtzeit aufzeichnet und verarbeitet, werden auch auf diesem Weg wirtschaftliche Lösungen für Prozess- und Condition- Monitoring von der Einzelmaschine bis hin zu Fertigungszellen ermöglicht. Das integrierte Diagnoselogbuch erlaubt dabei eine Top 10 Fehleranalyse zur Optimierung der Maschinenverfügbarkeit. Um die Overall Equipment Effectiveness (OEE) weiter zu steigern wird mittels OPC UA auch die Anbindung an MES Systeme wie zum Beispiel SAP oder Cloud Plattformen unterstützt.

 

2.Von der Einzeltechnologie bis zur Cross Technologie Lösung

Für das modellbasierte Engineering einschließlich Simulation und virtueller Inbetriebnahme mit Hardware in the Loop bringen neue Steuerungen wie IndraControl eine vielfältige Konnektivität mit. Dies wird den Maschinenbauern in den nächsten Jahren helfen, die Time-to-Market weiter zu verkürzen. Schon heute hilft dabei die smarte Antriebstechnik IndraDrive Mi, die Umrichter und Servomotor in einer kompakten, schaltschranklosen Lösung integriert. Für Industrie 4.0 Szenarien wie die zustandsbasierte Überwachung wird der Multi-Ethernet fähige Antrieb mit integriertem Webserver sogar zum Sensor.

Einen weiteren Baustein auf dem Weg zur Cross-Technologie-Lösung stellt die vernetzte Hydraulik dar, die den Bauraum stark reduziert und dabei mit hoher Verfügbarkeit, Kraft und ausgeprägter Software-Intelligenz punktet. So vereint etwa das ultrakompakte Hydraulikaggregat CytroPac auf kleinstem Bauraum die richtungsweisenden Eigenschaften Leistungsdichte, Energieeffizienz und Intelligenz in einer sich selbst überwachenden Lösung, die den Anwender rechtzeitig vor ungeplanten Stillständen warnt.

 

3.Von der Greenfield bis zur Brownfield Lösung

Um Industrie 4.0-Konzepte realisieren zu können, müssen Werkzeugmaschinen und Fertigungsmodule in vernetzte Strukturen eingebunden werden. Das gilt nicht nur für neue, sondern auch für ältere Maschinen, die noch keine Konnektivität aufweisen. Diese Aufgabe lässt sich seit kurzem sehr elegant und ohne Eingriff in die bestehende Automatisierung mit dem IoT Gateway lösen. Die Kompaktsteuerung verarbeitet die Daten der nachträglich angebrachten Sensorik an Ort und Stelle und sendet diese bedarfsgerecht und ohne Umweg über die Maschinensteuerung an übergeordnete Systeme. Die Kommunikation erfolgt wiederum nicht proprietär mittels offener und standardisierter Protokolle. Weil die Inbetriebnahme statt langwieriger SPS Programmierung lediglich die Eingabe weniger Parameter über ein Web-Interface erfordert, können Techniker die Maschinen innerhalb kurzer Zeit mit dem Netzwerk verbinden.

 

4.Von der Einzelmaschine bis zur Produktionslinie

Vor dem Hintergrund des Digitalisierungstrends dürfte in Zukunft auch die Nachfrage nach einer maschinenübergreifenden Vernetzung kompletter Produktionslinien steigen. Auch hierfür bietet Bosch Rexroth Maschinenbauern verschiedenste Möglichkeiten. Sie reichen von PC basierten und Embedded Steuerungen bis zum IoT Gateway, unterstützen verschiedenste HMIs wie PC, Smart Devices, webbasierte Interfaces oder Multi Touch HMI. MES Anbindung, IT Automation, Big Data Analysen und System Engineering bis hin zur Cloud Plattform mit Industrial Security Standards erfolgen analog zu den Einzelmaschinen. Ergänzt wird dies um Möglichkeiten wie der M2M-Kommunikation mit zentralem Monitoring, etwa über den Production Performance Manager (PPM), den Bosch Rexroth im Bundle mit dem IoT Gateway auch als Starter Kit anbietet.

 

5.Von der Komponentenlösung bis zur Turnkey – Lösung

Aus der Fähigkeit zur Vernetzung kompletter Produktionslinien folgt letztlich auch der fünfte Trend: die komplette Industrie 4.0 Linie als Turnkey-Lösung. Jahrzehntelange Erfahrung in der Hochvolumen und Qualitätsproduktion als Werkbetreiber und Lösungsanbieter qualifizieren Bosch in diesem Feld als Partner. Vor kurzem realisierte Bosch Rexroth in Kooperation mit einem chinesischen Unternehmen eine betriebsfertige Industrie 4.0-Linie für die Robotergetriebefertigung. Werkzeugmaschinenhersteller können von Bosch Rexroth bedarfsgerechte Unterstützung bei der Umsetzung von Industrie 4.0-Projekten erhalten, angefangen von Industrie 4.0 – Consulting , über den Bau einzelner Montagestationen oder –linien bis hin zu komplett vernetzten Fertigungsanlagen.

 

Fazit: Alles da.

Mit dem ausgeprägten Erfahrungshintergrund als Leitanwender, einem umfassenden Partnerökosystem und dem Connected Automation Portfolio liefert Bosch Rexroth Werkzeugmaschinenherstellern schon heute alle Antworten auf die aktuellen Fragen, die ihre Kunden bezüglich Industrie 4.0 stellen. Und das nicht nur allgemein auf der PowerPoint Folie, sondern ganz spezifisch für ihre Praxis.

Über den Autor:

ist Vertriebsleiter für die Branche Werkzeugmaschinen bei der Bosch Rexroth AG in Lohr am Main. Nach dem Studium der Elektrotechnik arbeitete er zunächst als Softwareingenieur in einem Werkzeugmaschinen-Unternehmen, bevor er 1998 in den Vertrieb zu Bosch Rexroth wechselte. Dort war er in verschiedenen Funktionen an den Standorten Stuttgart und München im Regionalvertrieb in Deutschland tätig. Seit 2010 ist er für den internationalen Vertrieb in der Branche Werkzeugmaschinen im Marktsegment Fabrikautomation verantwortlich. Mit über fünfundzwanzig Jahren Berufserfahrung ist Herr Sannwald ein Experte des globalen Automatisierungsmarktes in der Branche Werkzeugmaschinen.

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