Smart Products: So bringt Bosch Rexroth i4.0 in die Praxis

Autor Steffen WinklerErstellt am Keine KommentareSchlagwörter , , , Kategorien Connected Automation

Bis 2020 soll es nicht nur 7 Mrd. vernetzte Menschen geben, sondern auch 50 Mrd. vernetzte Geräte. Die rasante Entwicklung zum Internet der Dinge (IoT) verändert die Art, wie Mensch und Technik interagieren. Was bedeutet das? Welche Antworten kann Bosch Rexroth Anwendern und Maschinenbauern schon heute für die digitale Zukunft geben?

Digitalisierung und Industrie 4.0 bieten großes Potenzial an höherer Prozess- und Produktqualität.

 

Das IoT: Der Motor der Industrie 4.0

Die Entwicklung von Unternehmen wie Amazon, myTaxi oder Uber zeigen, wie radikal das IoT Geschäftsmodelle und ganze Branchen verändert. Noch ist unklar, ob es für die Fertigungsindustrie ähnliche dominante IoT-Plattformen geben wird. Unbestritten ist allerdings die stark zunehmende Bedeutung der Vernetzung. Technologische Entwicklungen wie RFID- und MEM-Sensoren, Gesten- und Sprachsteuerung, Smart Wearables, Augmented und Virtual Reality oder die 5. Generation des Mobilfunks werden den vier Wirkfeldern von Industrie 4.0 weiteren Schwung verleihen.

Vernetzung als Schlüssel: Wirkfelder und Kennzeichen von Industrie 4.0

 

Potentiale & Chancen

Wer die Digitalisierung rechtzeitig intern wie extern in der Unternehmensstrategie verankert, kann vielfältig profitieren. Nicht nur durch mehr Anlagenverfügbarkeit, Produktivität, Prozess- und Produktqualität, sondern auch durch mehr Effizienz und Flexibilität bis hin zur Fertigung kleinster Losgrößen zu Massenproduktionsbedingungen. Das gezielte Verschmelzen von IT, Automation und Produktion bietet ferner Raum für Innovationen, die Mitarbeiter nachhaltig entlasten. Der IT-Branchenverband BITKOM schätzt das zusätzliche Wertschöpfungspotential durch I4.0 für Deutschland auf 80 Mrd. Euro bis zum Jahr 2025. Laut Boston Consulting Group sollen bis dahin bis zu 390.000 neue Arbeitsplätze entstehen.

 

Agieren statt reagieren: Bosch Rexroth setzt auf duale Strategie

Um nicht den Anschluss zu verlieren, müssen Produktionsunternehmen und Maschinenbauer zumindest erste kleine Schritte in Richtung i4.0 gehen. Der technische Aufwand ist keineswegs so groß, wie viele glauben. Bosch Rexroth und seine Partner bieten schon heute das komplette Portfolio für einen einfachen Einstieg. Das Besondere: Alle Lösungen wurden im Rahmen einer dualen I4.0 Strategie als Leitanwender und Leitanbieter in über 100 Pilotprojekten und mehr als 270 Bosch-Werken entwickelt. Die daraus hervorgegangenen Lösungen, Produkte und Dienstleistungen werden sukzessiv weltweit ausgerollt. Darüber hinaus beteiligen sich Bosch und Bosch Rexroth seit mehreren Jahren aktiv an wichtigen Konsortien wie der deutschen Plattform Industrie 4.0, dem US-amerikanischen Industrial Internet Consortium (IIC), dem chinesischen Deployment Research Center (DRC) oder dem LABS Network Industrie 4.0 (LIN 4.0).

 

Aus der Praxis für die Praxis

Im Rahmen unserer I4.0-Strategie führen wir unternehmensweit sowohl Wertstromprojekte für die variantenreiche Fertigung, als auch für hohes Volumen durch. Im saarländischen Bosch Rexroth-Werk in Homburg haben wir beispielsweise mittels intelligenter Vernetzung eine Montagelinie für hydraulische Scheibenventile mit sechs Produktfamilien und über 250 Varianten in einem einzigen Wertstrom abgebildet. Das Ergebnis: Eine Leistungssteigerung von 10 Prozent bei gleichzeitiger Verschlankung der Lagerhaltung in der Produktion um fast ein Drittel. Ein anderes Beispiel: Im Leitwerk für ABS und EMC-Systeme in Blaichach mit jährlich 26 Mio. Einheiten wurden über 11 Werke hinweg über 5.000 Maschinen vernetzt und die Produktivität um 25 Prozent gesteigert.

 

Smart Products: aktuelle Beispiele von Bosch Rexroth

Mit den als Leitanwender gewonnen Erkenntnissen haben wir unser I4.0-Portfolio hinsichtlich einer möglichst einfachen und schnellen Anwendbarkeit kontinuierlich geschärft – von den Sensoren über Automations- und Antriebslösungen bis hin zur IoT Cloud. Unsere Automatisierungslösungen werden zu „smarten“ Produkten, die sich nicht zuletzt durch ihre hohe Konnektivität und offene Schnittstellen auszeichnen. So können sich die Smart Products auch in unterschiedlichste Automatisierungsumgebungen einfügen. Weitere Kriterien für smarte Produkte bilden die dezentrale Intelligenz zur Datensammlung, virtuelle Abbilder für die Produkt- und Systemsimulation sowie eine möglichst hohe Energieeffizienz und IT-Sicherheit.

 

 

Entwicklungsstufen der Smart Factory

 

Eines der Beispiele, mit dem wir den Kriterien für unser „Connected Automation i4.0 now“ gerecht werden, ist der motorintegrierte Servoantrieb IndraDrive Mi. Dank intelligenter Nebenfunktionen kann die schaltschranklose Antriebslösung auch als virtueller Sensor und Datenlieferant dienen und so bei Unregelmäßigkeiten eine zustandsbasierte Wartung initiieren.

 

Connected Hydraulics und smart Workplaces

Was möglich ist, wenn ein Hydraulikaggregat zum Smart Product wird, zeigt das Beispiel Cytropac. Das „Smartphone“ unter den Hydraulikaggregaten spart nicht nur 50 Prozent bei Bauraum und Gewicht sowie bis zu 80 Prozent beim Energieverbrauch. Mithilfe von Sensorik und Multi-Ethernet-Connectivity schafft es zugleich die Voraussetzung für Big Data Analysen und Predictive Maintenance. Aktuelle Beispiele aus der Montage sind das Web-basiert konfigurierbare Smart Workplace System ActiveAssist, das sich automatisch auf Mensch und Produkt einstellt, oder der Funk-Akkuschrauber Nexo, der Drehmoment, Winkel und Geschwindigkeit in Echtzeit aufzeichnet und an übergeordnete Systeme zur kontinuierlichen Qualitätsverbesserung weiterleitet.

 

Digitale Workflows und modelbasiertes Engineering

Die aktuelle „Smart Control“ IndraControl XM ist in der Lage, über Multi-Ethernet-Schnittstellen mit IoT Clouds und On-Premise-Analysesystemen wie dem Data Analytics Server zu kommunizieren. Dazu unterstützt sie I4.0 und IoT-Standards wie OPC UA, WebSockets, MQTT, JSON / REST sowie MES-Protokolle. Im Rahmen von Open Core Engineering ermöglicht die Steuerung außerdem ein modellbasiertes Engineering mit Simulation bis zur virtuellen Inbetriebnahme, was die Time-to-Market entscheidend verkürzt.

 

Bestehende Anlagen fit für i4.0 machen – das IoT Gateway

Eine neue Schlüsselrolle im Connected Automation Baukasten von Bosch Rexroth nimmt das IoT Gateway ein. Schnell konfigurierbar und um eigene Apps erweiterbar lassen sich damit bestehende Anlagen ganz ohne Eingriff in die bestehende Automatisierung fit für Industrie 4.0 machen. Dazu sammelt das IoT Gateway Sensor- und Gerätedaten und leitet sie an on premise Server oder Cloud Services zur Analyse weiter, um Anlagenverfügbarkeit, Energieverbrauch, Prozess- oder Produktqualität zu verbessern. Im Starter Kit mit der Datenanalyse- und Auswertungsplattform Production Performance Manager (PPM) von Bosch Software Innovations ist das IoT Gateway auch aus einer Hand als Komplettlösung erhältlich, auf Wunsch ergänzt um Beratung, Workshops und Schulungen.

 

Fazit: Jetzt starten!

Die Digitalisierung, Automatisierung und Vernetzung der Produktion ist für alle Marktteilnehmer unausweichlich. Unternehmen sollten ihr in angemessener Form folgen, um weiterhin wettbewerbsfähig zu bleiben – sie müssen dafür keinen hohen technologischen Aufwand betreiben. Allerdings sind die Möglichkeiten, die Industrie 4.0 und das IoT bieten, so umfassend, dass ein Anbieter allein sie unmöglich abdecken kann. Mit erprobten Lösungen und dem kontinuierlich wachsenden Partner-Ökosystem hat Bosch Rexroth die Voraussetzungen geschaffen, um die entsprechenden Potentiale möglichst umfassend zu erschließen und kleine wie große I4.0 Projekte gezielt, schnell und sicher umzusetzen. Legen Sie los!

Über den Autor:

ist Leiter des Bereichs Fabrikautomation bei der Bosch Rexroth AG in Lohr am Main. Nach dem Studium der Elektrotechnik arbeitete er zunächst als Entwicklungsingenieur, Produktmanager sowie später als Leiter Produktmanagement, bevor er 2006 in den Vertrieb wechselte. Neben seinen Hauptaufgaben lagen seine zusätzlichen Schwerpunkte im Aufbau von funktionalen Bereichen (Produktmanagement, Branchenvertrieb), im Kooperationsmanagement sowie im Aufbau von Produktbereichen, Vertriebsregionen und –kanälen. Nach der Leitung Unternehmensstrategie bei Bosch Rexroth, mit den Schwerpunkten unternehmensweite Strategieentwicklung und -entfaltung, der Geschäftsfeld- und Standortplanung, strategische Projekte oder Mergers & Acquisitions, leitet er heute das Marktsegment Fabrikautomation, welches u.a. die Branchensegmente Automotive, Werkzeugmaschinen, Druck, Verpackung, Elektronikindustrie, Kunststoffmaschinen sowie Aerospace umfasst. Mit über zwanzig Jahren Berufserfahrung und aktiver Mitarbeit in diversen Branchenverbänden ist Herr Winkler ein Experte des globalen Automatisierungsmarktes. 2012 rundete er seinen fachlichen Hintergrund mit einem Master of B2B-Marketing an der FU Berlin ab.

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