Spezial Industrie 4.0: Schrittmacher der Industrie

Neue Geschäftsmodelle in Logistik und virtueller Fertigung

Schlaue Maschinen: Schlaue Maschinen: Produktionsanlagen checken sich selbst und leiten selbstständig
Wartungsarbeiten ein (Foto: Getty Images/Yuri_Arcurs)

 

„Das Zusammenspiel von Automatisierungstechnik, Plattformen und maschinellem Lernen hebt Industrie 4.0 auf die nächste Stufe“, sagt Dr. Jochen Köckler, Vorsitzender des Vorstands der Deutschen Messe AG. Unter dem Leitthema „Integrated Industry – Connect & Collaborate“ zeigte die Hannover Messe, „wie die Vernetzung in der Industrie ganz neue Formen des Wirtschaftens, des Arbeitens und der Kollaboration schafft. Das Ergebnis: mehr Produktivität, zukunftsfähige Arbeitsplätze und neue Geschäftsmodelle“. Industrietrends wie unter anderem Digitale Zwillinge, Smart Predictive Maintenance, additive Fertigung oder M2M-Kommunikation prägen die aktuelle Innovationslandschaft (siehe Info-Boxen).

Beispiel Logistik: In diesem Segment gilt es, vielschichtige Prozesse zu beherrschen und effizient zu gestalten. „Der Kunde möchte alles – und das am liebsten sofort“, sagt Köckler. Künftig werden immer neue Logistikprozesse notwendig, um selbst höchstkomplexe Lieferketten bedienen zu können. Dies beginnt bereits im automatisierten Lager, wo Software die Abläufe steuert und Roboter Waren selbstständig disponieren. Der Logistikkonzern Still zum Beispiel hat mit dem CubeXX ein flexibles Flurförderfahrzeug entwickelt, das je nach Bedarf seine Konfiguration selbstständig ändern und als Hubwagen, Routenzug oder Stapler agieren kann. Durch die Verbindung mit einer Cloudplattform von SAP werden agile Transport- und Lagerprozesse möglich.

Um Lösungen dieser Art zu schaffen, arbeiten vielerorts Unternehmen und Wissenschaft Hand in Hand. Am Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB-INA) in Lemgo beispielsweise werden Industrie-4.0-Lösungen entwickelt. „Für einen Anbieter von Regalbediengeräten für Intra­logistikanwendungen etwa war die Differenzierung am Markt wichtig, als Alleinstellungsmerkmal die Fähigkeit für eine Selbstoptimierung des Energiebedarfs in das System zu designen“, sagt Leiter Professor Jürgen Jasperneite. Dazu entwickelte das Fraunhofer IOSB-INA ein maschinelles Lernverfahren, mit dem durch Nutzung von Prozessdaten ein Modell gelernt wird, dass anschließend in Echtzeit Prognosen des künftigen Energieverbrauchs für alternative Steuerungsstrategien erlaubt. „So ist kein manuelles Engineering mehr notwendig“, so Jasperneite.

Reale trifft virtuelle Fertigung

Ein weiterer Industrie-4.0-Treiber ist die sogenannte additive Fertigung – besser bekannt als 3-D-Druck. „Wir sehen den industriellen 3-D-Druck als Schlüsselelement der Fabrik der Zukunft“, sagte Dr. Adrian Keppler, CEO der EOS GmbH, im Vorfeld der Hannover Messe. „Die Vorteile unserer Technologie wie Designfreiheit, Funktionsintegration und schneller Produktionsstart sind wichtige Treiber für neue Produkte, Geschäftsmodelle und Supply-Chain-Konzepte.“ Dabei geht es um die Kombination von konventioneller und additiver Fertigung. Die Grundlage für die Vernetzung von Dingen, Nutzern, Unternehmen und Partnern bildet das industrielle Konzept eines Internet of Things (Internet der Dinge, IoT) beziehungsweise eines Industrial Internet of Things (IIoT). Die meisten der dafür benötigten Technologien gibt es bereits. Automatisierungssysteme, Steuerungen, Waagen-, Print- sowie Auto-ID-Systeme, Sensoren oder Bauteile mit digitalem Gedächtnis. Jetzt müssen die spezifischen Technologien nur noch intelligent verknüpft werden, um geschäftlichen Nutzen daraus zu ziehen.

 

Teil 1: Voll automatisierte Fertigung, Cobots und Digitale Zwillinge

Teil 2: Neue Geschäftsmodelle in Logistik und virtueller Fertigung

Teil 3: Plattformökonomie in Logistik und Maschinenbau

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