Industrie 4.0 konkret – Lösungen für die industrielle Praxis 2016

Transcrição

Forum Industrie 4.0
Industrie 4.0 konkret –
Lösungen für die industrielle Praxis
Auflage 2016
INDUSTRIE 4.0 1
Industrie 4.0 – Made in Germany
Beispiele aus dem Maschinen- und Anlagenbau
Hartmut Rauen
Dem deutschen Maschinen- und Anlagenbau
kommt beim digitalen Zeitenwechsel eine
Schlüsselrolle zu. Als Rückgrat der deutschen
Industrie ist er ein Garant für Wachstum und
Wohlstand in unserer Gesellschaft. Über eine
Million Menschen produzieren Zukunft, Tag für
Tag. Die Maschinenbau-Industrie ist zudem die
Datenquelle einer intelligenten Produktion. Die
Daten der Maschinen werden erfasst, verstanden,
interpretiert und in Innovation übersetzt.
Diese Position sowie die Innovations- und Marktführerschaft in vielen Bereichen verpflichtet
geradezu, neue Entwicklungen in der industri
ellen Produktion zu gestalten. Industrie 4.0
gehört ohne Zweifel dazu. In der vernetzten
Fabrik wird die zentrale Steuerung zunehmend
von der dezentralen Selbstorganisation abgelöst.
Intelligente Produkte steuern dann individuell
den eigenen Produktionsprozess. Mehr noch:
Durch die Kommunikation über die Wertschöpfungskette hinweg wird der Lebenszyklus eines
Produktes lückenlos nachvollziehbar. Völlig neue
Geschäftsmodelle sind möglich.
Industrie 4.0 ist somit keine Parallelwelt, sondern
ein wichtiger Entwicklungspfad auf dem Weg
in die Zukunft der Produktion. Auf diesem Weg
sind wichtige Wegmarken bereits erreicht. Die
Beispiele in der vorliegenden Broschüre zeigen
eindrücklich, dass Industrie 4.0 im Maschinenund Anlagenbau ein Chancenthema ist, das
angepackt wird. Über 50 VDMA-Mitgliedsunternehmen stellen darin Lösungen aus der industriellen Praxis vor, die den jeweils spezifischen
Charakter von Industrie 4.0 deutlich werden lassen.
Dabei ist Industrie 4.0 ein Thema für alle Unternehmen – natürlich auch für kleine und mittelständische. Vor diesem Hintergrund hat der VDMA
das „Forum Industrie 4.0“ ins Leben gerufen.
Das Forum besteht aus einem interdisziplinären
Team von VDMA-Experten, die sich als Partner der
Unternehmen und als Dienstleister verstehen.
Gemeinsam mit den VDMA-Mitgliedern werden
die Handlungsfelder Forschung, Standardisierung,
IT-Sicherheit, Produktionsorganisation, Geschäftsmodelle, rechtliche Rahmenbedingungen und
Qualifizierung der Mitarbeiter vorangetrieben.
VDMA-Instrumente zum Einstieg in das Thema
sind zum Beispiel die IMPULS-Readiness-Studie
mit ihrem Online-Selbst-Check und der Leitfaden
Industrie 4.0. Darüber hinaus bieten die zahlreichen Aktivitäten des Forums den Mitgliedern
eine Plattform für den Wissensaustausch untereinander.
Nutzen Sie dieses Netzwerk und kommen
Sie dazu – es lohnt sich.
Hartmut Rauen,
Stellvertretender VDMA-Hauptgeschäftsführer
2 INDUSTRIE 4.0
VDMA-Forum Industrie 4.0 – Bausteine bereiten den Weg
Wie Unternehmen von Industrie 4.0 profitieren können, welche Aspekte bei
der Umsetzung zu beachten sind und wie der Weg zur vernetzten Produktion
aussehen kann – Antworten auf diese Fragen gibt das VDMA-Forum Industrie 4.0.
Mit Industrie 4.0 geht ein grundlegender Wandel
in der Produktion einher: IT- und Internettechnologien dringen noch stärker in die Produkte und
in die Fabriken ein. Menschen, Maschinen und
Produktionsmittel kommunizieren über die ganze
Wertschöpfungskette miteinander. Diese Veränderungen geschehen jedoch nicht von heute auf
morgen. Statt einer Revolution gleicht die Entwicklung hin zu Industrie 4.0 eher einer Evolution: Damit die Umsetzung Stück für Stück
gelingt, begleitet und unterstützt der VDMA
seine Mitglieder auf vielfältige Weise:
• Produktion & Geschäftsmodelle: Intelligente
Produktionssysteme erhöhen die Effizienz von
Organisation und Prozessen. Automatisierung
und Losgröße 1 schließen einander zukünftig
nicht mehr aus. Innovative Geschäftsfelder entstehen.
• Forschung & Innovation: Mehr denn je sind
Forschungsergebnisse entscheidend für die
Wettbewerbsfähigkeit des Industriestandorts
Deutschland. Förderinstrumente müssen
verlässlich sein und ein schneller Transfer von
Forschungsergebnissen in die industrielle
Praxis stattfinden.
Leitstelle für die digitalisierte Produktion
• Normung & Standards: Die Vernetzung entlang
Im VDMA-Forum Industrie 4.0 hat der VDMA sein
verbandsinternes Know-how gebündelt. Das
Forum besteht aus einem interdisziplinären Team
von VDMA-Experten. Als Partner und Dienstleister bieten sie den Mitgliedsunternehmen sowie
den Fachverbänden und Abteilungen des VDMA
in den für Industrie 4.0 maßgeblichen Handlungsfeldern ganz konkrete Unterstützung an:
• Politik & Netzwerke: Mit Politik und Gesellschaft müssen wichtige politische Rahmen
bedingungen vereinbart werden.
der Wertschöpfungskette gelingt nur über einheitliche Normen und Standards. Es ist entscheidend, diese mitzugestalten und die relevanten Akteure in einen Dialog einzubinden.
• IT-Sicherheit & Recht: Der automatisierte
Datenaustausch vernetzter Produktionssysteme muss sicher und zuverlässig sein. Neben
dem Schutz von Produkten, Maschinen und
Anlagen geht es auch um die Weiterentwicklung und Neuauslegung bestehenden Rechts.
VDMA-Newsletter Industrie 4.0
Im VDMA-Forum Industrie 4.0 hat der VDMA sein verbandsinternes
Know-how gebündelt. Ein regelmäßig erscheinender Newsletter
berichtet über die vielseitigen Aktivitäten des Forums, die sich aus
dem Dreiklang Information, Wissenstransfer und Vernetzung
zusammensetzen.
Wenn Sie Interesse haben, den „VDMA-Newsletter Industrie 4.0“ zu erhalten, melden Sie sich bitte bei Anita Siegenbruk, Telefon +49 69 6603-1906, [email protected]
INDUSTRIE 4.0 Viele Mosaiksteinchen ergeben ein großes Ganzes: Mit dem Forum Industrie 4.0 engagiert sich der VDMA, um die
Vision Industrie 4.0 in umsetzbare Handlungsempfehlungen für den Maschinen- und Anlagenbau weiterzuentwickeln.
• IT-Technologien & Software: Moderne Software-Architekturen sind der Schlüssel zu
modularen und flexiblen Systemen. Damit
diese heutigen Ansprüchen an Qualität, Verfügbarkeit und Usability genügen, braucht es die
richtigen methodischen Ansätze und das Fachwissen unterschiedlicher Experten.
• Mensch & Arbeit: In der Fabrik der Zukunft werden die Tätigkeiten sowohl in technologischer
als auch in organisatorischer Sicht anspruchsvoller; interdisziplinäre Kompetenzen werden
immer wichtiger. Das Bildungssystem und die
Unternehmen müssen sich darauf einstellen.
Quelle: iStockphoto / Webeye
Unterstützung auf dem Weg
Auf diese Weise entsteht am Ende aus vielen
kleinen Mosaiksteinchen das große Ganze: Mit
dem Forum Industrie 4.0 engagiert sich der VDMA,
um die Vision Industrie 4.0 in umsetzbare Handlungsempfehlungen für den Maschinen- und
Anlagenbau weiterzuentwickeln und insbesondere die Anwenderperspektive zu berücksichtigen. Ziel ist es, langfristig und nachhaltig ein
Netzwerk zum Erfahrungsaustausch unter den
Mitgliedsunternehmen aufzubauen.
Kontakt
Dr. Beate Stahl
Forum Industrie 4.0
Telefon +49 69 6603-1295
[email protected]
3
4 INDUSTRIE 4.0
Quelle: ABB
Gemeinsam in die Zukunft der Automatisierung
Ausgangssituation
Seitens des Marktes und unserer Kunden bestand
die Anforderung nach einer flexiblen Lösung für
die Handhabung ständig wechselnder Produkte
mit Lebenszyklen in der Größenordnung von
mehreren Monaten und weniger. Die Lösung
musste nicht nur leicht zu transportieren und an
anderer Stelle einsetzbar sein, sondern auch kompakt genug, um an vorhandenen, für Menschen
ausgelegten Arbeitsplätzen eingesetzt zu werden. Außerdem sollte sie innovative Programmiermethoden unterstützen, die von jedermann
ohne spezielle Schulung genutzt werden können.
Vor allem aber musste sie sicher genug sein, um
ohne Schutzzäune direkt neben dem mensch
lichen Kollegen eingesetzt werden zu können.
Lösung
Wenn es um die Vision einer integrierten Industrie geht, spricht ABB vom „Internet der Dinge,
Dienste und Menschen“, oder IoTSP. Eine der
wichtigsten Dimensionen von IoTSP ist, dass
Technologien leicht zugänglich und einfach in
lokalen Fabriken oder in globalen Unternehmen
zu integrieren sind. ABB Robotics macht das IoTSP
für jeden zugänglich, indem die Einfachheit,
Integration und Zusammenarbeit von Roboter
und Mensch verbessert wird.
YuMi® ist eine Komplettlösung bestehend aus
flexiblen Greifhänden, Teile-Zuführsystemen,
kamerabasierter Teileerkennung sowie einer präzisen Bewegungssteuerung neuester Generation.
Diese Merkmale in Kombination mit einfacher
Programmierung unterstützten die Inbetriebnahme neuer Produktionsanlagen in Stunden
eher als in Tagen und geben Herstellern die erforderliche Flexibilität, um ihre Marktvorteile zu
erhalten.
Nutzen im Überblick
• Lead-Through Programmierung
• Sicherheit liegt in der DNA von YuMi®: mit
einem leichten, dennoch festen Magnesiumskelett und einer Kunststoffummantelung
• Keine Quetsch- und Klemmstellen
• Integrierte Robotersteuerung IRC5
• Servogreifer verfügen optional über integrierte
Kameras
ABB Automation GmbH • Unternehmensbereich Robotics
Grüner Weg 6 • 61169 Friedberg
Telefon +49 6031 85-0 • E-Mail [email protected]
Internet www.abb.com/robotics
INDUSTRIE 4.0 5
Quelle: Arburg
Individualisierte Serienprodukte aus Kunststoff
Ausgangssituation
Der Bedarf an individualisierten Kunststoff
produkten steigt. Eine Herausforderung ist, bei
der Fertigung kleiner Losgrößen nicht auf Wirtschaftlichkeit und Verfügbarkeit zu verzichten.
Durch Kombination von Spritzgießen, additiver
Fertigung und Industrie-4.0-Technologien sollen
Großserienprodukte in einem flexibel automa
tisierten, cyberphysischen Produktionssystem
wirtschaftlich in Losgröße 1 individualisiert werden.
Lösung
Auf einer informationstechnisch komplett
vernetzten und durchgehend automatisierten
Fertigungszelle entstehen beispielhaft indivi
dualisierte Büroscheren in Serie. Dabei sind eine
ALLROUNDER Spritzgießmaschine und ein
freeformer für die additive Fertigung über einen
Sieben-Achs-Roboter verkettet.
Bei der Auftragserfassung schreibt der User seinen individuellen Schriftzug auf einen Tablet-PC
und wählt eine von vier Scherentypen. Die Daten
erden digital erfasst und die Serienfertigung
w
automatisch gestartet. Über einen DataMatrix(DM)-Code wird jedes Produkt zum Informationsträger. Im nächsten Schritt bringt der
freeformer additiv den Schriftzug aus Kunststoff
in 3D auf. Zentrale Bedeutung kommt dem
ARBURG Leitrechnersystem (ALS) zu, das die Parameter erfasst und an einen Webserver weiter
leitet. Die Produkt-, Prozess- und Qualitätsdaten
lassen sich über den Code mit mobilen End
geräten jederzeit online aus der Cloud über die
produkteigene Website abrufen.
• Steigerung der Wertschöpfung,
Produktionseffizienz und Prozesssicherheit
• Flexibler und effizienter Serienprozess für
Einzelteile oder variantenreiche Kleinserien
• Online-Datenarchivierung
• Dokumentation der Qualitätssicherung
• Rückverfolgbarkeit von Teilen
ARBURG GmbH + Co KG • Arthur-Hehl-Straße • 72290 Loßburg
Internet www.arburg.com
6 INDUSTRIE 4.0
Quelle: ARGO-HYTOS
Wenn „kundenspezifisch“ selbst der Produktion leicht fällt
Ausgangssituation
Erfolgreiche Maschinenhersteller setzen Trends
und entwickeln sich dynamisch. Dabei spezifi
zieren sie die eingesetzte Technik exakt nach dem
Bedarf der jeweiligen Maschine. In der Mobil
hydraulik sind Jahresabnahmemengen von wenigen tausend Stück für hochintegrierte Hydraulik-,
Filtrations- und Tanklösungen die Regel.
Lösung
ARGO-HYTOS hat diesen Trend erkannt und verfolgt seit mehreren Jahren das Konzept „ZERO
SET-UP TIME“. Durch den Einsatz vernetzter Komponenten entstehen im hauseigenen A
nlagenbau
„Produktionsanlagen 4.0“: so auch der im Dezember 2015 im Werk Kraichtal in Betrieb genommene „Laser Cube 4.0“. Der „Laser Cube 4.0“
wurde auf Flexibilität und Kostenminimierung in
der Fertigung von hochintegrierten Kunststoff
system- und Kunststofftanklösungen optimiert.
Der flexible Aufbau der Anlage besteht aus mit
einander vernetzten Kernkomponenten, welche
teilweise direkt und teilweise über eine Maschinensteuerung miteinander kommunizieren. Der
auf einem mittelschweren Industrieroboter angebrachte Laserkopf kann sich frei im Raum bewegen und dadurch selbst komplexe Geometrien in
unterschiedlichen Schweißebenen verschweißen.
Die ausgefeilte Laseroptik ermöglicht sowohl das
Laserdurchlicht-Verschweißen als auch das
quasisimultane Verschweißen von Kunststoff
teilen, sequenziell in einem Schweißvorgang. Eine
in die Anlagensteuerung integrierte Online-Überwachung und Regelung der Temperatur in der
Schmelze gewährleistet ein optimales Schweißergebnis bei maximaler Schweißgeschwindigkeit.
• Kleinere Stückzahlen kundenspezifischer
hochintegrierter Kunststoffsystem- und Kunststofftanklösungen wirtschaftlich abbildbar
• Maximale Stückzahlflexibilität unabhängig
von der Bauteilgeometrie
• Zielgerichtetes Abstimmen der Anlagenfunktionen
ARGO-HYTOS GMBH • Industriestraße 9 • 76703 Kraichtal-Menzingen
Internet www.argo-hytos.com
INDUSTRIE 4.0 7
Quelle: AVENTICS
Intelligente Pneumatik ebnet den Weg für Industrie 4.0
Ausgangssituation
Die Fertigung kleiner Stückzahlen bei gleichzeitig
größerer Anlagenverfügbarkeit gehört zu den
Herausforderungen der Industrie von morgen.
Dazu gehört, dass Montage- und Handling
einrichtungen flexibler werden und notwendige
Wartungen im Voraus geplant werden können.
Vernetzung und intelligente Komponenten
sind deshalb zwei wichtige Anforderungen der
Industrie 4.0.
Lösung
Mit den Ventilsystemen der Advanced ValveSerie (AV) und der passenden Ventilelektronik
Advanced Electronic System (AES) leistet
AVENTICS einen konkreten Beitrag zur Entwicklung der Industrie 4.0.
Die extrem leichten, kompakten Ventilsysteme
der AV-Serie ermöglichen die Modularisierung,
da sie für den dezentralen Einbau in direkter
Nähe der Aktoren geeignet sind. Ganze Funk
tionsgruppen können so ohne Schaltschrank
komplett vormontiert werden.
Die Ventilelektronik AES mit ihren E/A-Modulen
bietet die Option, Status und Diagnoseinforma
tionen lokal zu generieren und über die EthernetVernetzung zu kommunizieren. Für den
Anschluss aller mit der Ventilelektronik verbundenen Pneumatikventile, Sensoren oder Aktoren
an die übergeordnete Steuerung genügen zwei
Kabel für Leistung und Kommunikation.
Die AES-Elektronik unterstützt alle gängigen Feldbusse und Ethernet-Protokolle und ermöglicht
so einen nahtlosen Informationsfluss. Dank der
Daten ist vorbeugende Wartung möglich – die
Verfügbarkeit der Anlagen steigt.
• Leichte und kompakte Ventilsysteme der
AV-Serie vereinfachen Modularisierung
• Ventilelektronik AES erfüllt Anforderungen der
zunehmenden Vernetzung
• Höhere Verfügbarkeit der Anlagen durch
Condition Monitoring
AVENTICS GmbH • Ulmer Straße 4 • 30880 Laatzen
Internet www.aventics.com
8 INDUSTRIE 4.0
Quelle: AXOOM
Schritt für Schritt in Richtung Industrie 4.0
Ausgangssituation
Die AXOOM GmbH, die der Maschinenbauer
TRUMPF 2015 gegründet hat, adressiert das
Problem steigender Komplexität in der produ
zierenden Industrie, beispielsweise aufgrund
sinkender Losgrößen. Moderne Maschinen fertigen inzwischen so schnell, dass hier nur noch
wenig Potenzial für eine höhere Produktivität
liegt. Bei den Prozessen vor und nach der Teile
fertigung sieht das anders aus: Von der Bestellung über die Materialbeschaffung und Auftragseinlastung bis hin zur Rechnungsstellung gibt es
viel Potenzial, Zeit und Kosten einzusparen.
Lösung
Der Schlüssel ist eine offene Geschäftsplattform,
die ganzheitlich entlang der gesamten Wertschöpfungskette ausgelegt ist. AXOOM steht
allen Kunden, deren Zulieferern und Dienstleistern sowie Partnern zur Verfügung. Komponenten unterschiedlicher Hersteller innerhalb einer
Wertschöpfungskette können sich so vernetzen
und intelligent zusammenarbeiten.
Das soll helfen, Prozessschritte in der Fertigung
zu vereinfachen, sie zu synchronisieren und die
Gesamtproduktivität auf ein neues Niveau zu
heben.
AXOOM sorgt für Durchgängigkeit und Transparenz über die gesamte Wertschöpfungskette
hinweg.
• Die Auftragsverwaltung erfasst Aufträge digital
und verwaltet sie effizient.
• Die Ressourcenverwaltung bestellt Material
automatisch rechtzeitig nach und schafft
Transparenz.
• Das Modul Fertigung/Shop Floor optimiert die
Durchlaufpfade für sämtliche Aufträge.
• Im Bereich Logistik ermöglicht AXOOM eine
effiziente Anbieterauswahl und Abwicklung.
• Das Reporting bringt Transparenz ins Tages
geschäft, indem es alle nötigen Daten schnell
und jederzeit liefert.
AXOOM GmbH • Vincenz-Prießnitz-Straße 1 • 76131 Karlsruhe
Telefon +49 721 78318922 • E-Mail [email protected]
Internet www.axoom.com
INDUSTRIE 4.0 Quelle: B&R Industrie-Elektronik
Lösungen für mehr Produktivität in der Fertigung
Ausgangssituation
Seit der Einführung der B&R X20-SPS-Familie in
2005 ist die Anzahl der verfügbaren Module und
Produktionszahlen drastisch gestiegen. Dies ging
einher mit den Forderungen nach wachsender
Variantenvielfalt, steigender Wirtschaftlichkeit
und Qualität bei sinkenden Losgrößen. Um diese
Ziele zu erreichen, wurden neue Produktions
anlagen benötigt.
Lösung
B&R hat neue Fertigungszellen entwickelt, auf
denen mehr als 200 verschiedene SPS-Modul
typen vollautomatisiert gefertigt werden.
Die Zellen werden mit B&R-X20-SPSen gesteuert,
die unter anderem direkt mit dem ERP-System
(ERP) kommunizieren. Die Montage-, Test- und
Beschriftungsstationen fragen in Echtzeit für jede
Seriennummer das ERP an, welche individuellen
Tests und Parameter für den Typ zu verwenden
sind. Sekundenbruchteile später führt die Station
die Bearbeitung aus. Im Anschluss werden alle
Ergebnisse im ERP abgelegt.
Auf Linienebene kommunizieren die Zellen mit
B&R APROL Fabrikautomatisierungssoftware.
APROL erfasst Produktionsinformationen und
wertet diese aus. Damit werden vorbeugende
Wartungspläne erstellt, ungeplante Stillstände
reduziert und die Produktivität der Fertigung
erhöht. Unterschiedliche Dashboards für OEE,
Fertigungsqualität oder Zykluszeitdaten zeigen
aktuelle und historische Informationen zum
Zustand und Effizienz der Produktion.
• Höhere Produktivität und Wirtschaftlichkeit
• Gestiegene Transparenz und Qualität mit
integrierter Produktionsnachverfolgung
• Reduktion ungeplanter Anlagenstillstände
• Zeit- und kostenoptimale vorbeugende
Wartung durch Condition Monitoring
B&R Industrie-Elektronik GmbH • Norsk-Data-Straße 3 • 61352 Bad Homburg
Internet www.br-automation.com
9
10 INDUSTRIE 4.0
FMS ermöglicht das Datenmanagement vieler
Anlagen über Unternehmensgrenzen hinweg mit
unterschiedlichen Berechtigungen.
Quelle: Bachmann
Software-Konzept für die Smart Factory
Ausgangssituation
Bachmann arbeitet kontinuierlich an neuen
Automatisierungslösungen, die den Maschinenbau der Vision der intelligenten Fabrik ein deut
liches Stück näher bringen.
Lösung
Bachmann fokussiert sich auf Automatisierungslösungen zur Optimierung des vertikalen Datenflusses mit dem Ziel, die Maschinenüberwachung
und das Servicemanagement zu optimieren
sowie ungeplante Stillstandzeiten zu vermeiden.
Diese Vision trägt erste Früchte in Form des Software-Moduls „Flotten-Management-System“
(FMS). Ein neuartiges Konzept, das Daten aus der
Tiefe der Maschinen-Sensorik und -aktorik holt
und zu weltweit nutzbarem Wissen veredelt. Auf
globaler Ebene ermöglicht dies eine zustandsbasierte Wartung über Anlagen- und Eigentümergrenzen hinweg. Mittels FMS lassen sich die
Menge der weltweit gesammelten Daten sowie
die Qualität der daraus gewonnenen Informationen deutlich erhöhen. Auf diese Weise können
Maschinenbauer und Endanwender unnötige
Kosten für Wartung reduzieren sowie ungeplante
Stillstandzeiten minimieren, sodass die Betriebskosten sinken. Die Planbarkeit des Services bei der
zustandsbasierten Wartung reduziert nicht nur
die Kosten, sondern erhöht auch die Maschinenverfügbarkeit. Denn das Software-Modul erkennt
Fehler und Verschleißerscheinungen frühzeitig
und kommuniziert diese im Sinne eines pro
aktiven Schutzes direkt an die richtigen Stellen.
• Einfacher Wechsel von präventiver zu
zustandsbasierter Wartung
• Rückfluss realer Belastungen/Daten
in die Entwicklung
K
• eine Unternehmensgrenzen oder
geografische Einschränkungen
• Nutzung bestehender Sensordaten
• Standardisierte Datenaggregation –
Reduktion auf die Mehrwerte
• Zielgruppenorientiertes Datenmanagement
• Grenzenlose Flexibilität durch Nutzung von
durchgehender Webtechnologie für die eigene
Visualisierung
Bachmann electronic GmbH • Kreuzäckerweg 33 • 6800 Feldkirch • Österreich
Internet www.bachmann.info
INDUSTRIE 4.0 11
Quelle: Balluff
Transparenz in der Werkzeughandhabung
Ausgangssituation
Werkzeuge von Spritzgießmaschinen unterliegen
Verschleiß und müssen daher regelmäßig
gewartet werden. Häufig werden Inspektionen
und Wartung jedoch in vielen Fällen erst dann
durchgeführt, wenn die Qualität der produzierten
Komponenten nicht mehr den Anforderungen
entspricht oder das Werkzeug seinen Dienst
versagt.
Lösung
Abhilfe verspricht Mold-ID von Balluff. Mittels
Industrial RFID macht es den Einsatz von Spritzgießwerkzeugen rückverfolgbar und liefert so die
objektive Datenbasis für eine zustandsorientierte
Wartung. Es handelt sich dabei um ein autarkes
System, das jederzeit weltweit nachrüstbar ist.
Der besondere Mehrwert liegt in der automatisierten Datenerfassung direkt am Werkzeug und
der Verknüpfung mit anderen Daten. Denn durch
LAN, W-LAN oder Powerline können alle MoldID-Systeme per Webservices mit der Leitebene,
einem ERP bzw. MES-System verbunden werden.
Damit besteht von überall Zugriff auf die Daten
und Prozesse. Mold-ID ist damit ein anschau
liches Praxisbeispiel dafür, wie Industrie 4.0 auf
einfache Weise Einzug in die Produktion hält.
Umsetzung: Ein robuster RFID-Datenträger an
jedem Werkzeug speichert berührungslos neben
der Werkzeugidentität die aktuelle Schusszahl
und verschiedene werkzeugspezifische
Prozessparameter unverlierbar ab. Diese Daten
können zu jeder Zeit abgerufen werden. Als
Schusszähler dient ein extern angebauter induk
tiver oder optischer Sensor.
• Verwechslungsfreie Zuordnung der Werkzeuge
• Lückenlose Aufzeichnung der
Produktionszyklen
• Objektive Datenbasis für
zustandsorientierte Instandhaltung
• Integration in übergeordnete Systeme
• Weltweiter Zugriff auf die Daten
Balluff GmbH • Schurwaldstraße 9 • 73765 Neuhausen a.d.F.
Internet www.balluff.com
12 INDUSTRIE 4.0
Quelle:
Beckhoff Automation
TwinCAT Analytics ermöglicht anhand
einer umfassenden und zyklussynchronen
Datenaufzeichnung die lückenlose Onlineund Offline-Analyse von Maschinen- und
Produktionsdaten.
Maschinendiagnose und vorbeugende Wartung
Ausgangssituation
Im Rahmen von Industrie 4.0 bestehen vielfältige
Anforderungen insbesondere an die Maschinendiagnose: Online- und Offline-Zustandsanalyse,
vorausschauende Wartung, Mustererkennung,
Maschinenoptimierung oder die Langzeitarchivierung von Daten. Die Voraussetzung, um z. B.
Abarbeitungsfehler in der Maschine effektiv analysieren und beheben zu können, ist eine möglichst lückenlose sowie zyklussynchrone Datenerfassung. Genau hierfür hat Beckhoff das neue
Industrie-4.0-Produkt TwinCAT Analytics entwickelt.
Lösung
Abarbeitungsfehler in Maschinen sind meist sehr
kostspielig bzw. zeitaufwändig. Umso schwerwiegender ist es, wenn zu deren Analyse und zur
Vermeidung zukünftiger Abarbeitungsfehler die
notwendigen Maschinendaten und Produktionsparameter fehlen. Mit dem neuen TwinCAT Analytics lässt sich genau dieses Informationsdefizit
beheben, indem alle prozessrelevanten Daten
zyklussynchron gespeichert werden. Diese stehen
– abgelegt in einem einheitlichen Prozessdatenformat mit Datenkomprimierung – je nach
Bedarf lokal in der Steuerung oder als Cloudbasierte Lösung auf einem Server im eigenen Firmennetzwerk bzw. in einer öffentlichen Cloud zur
Verfügung.
• Lückenlose Online- und Offline-Analyse von
Maschinen- und Produktionsdaten
• Speicherung und Analyse der Daten direkt auf
der lokalen Steuerung, in privaten Netzwerken
oder in der Public Cloud
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG • Hülshorstweg 20 • 33415 Verl
Internet www.beckhoff.de • www.beckhoff.de/TwinCAT-Industrie40
INDUSTRIE 4.0 13
Quelle: Bosch
Die Produktqualität in der Supply Chain lückenlos überwachen
Ausgangssituation
Empfindliche Komponenten oder teure Fertigprodukte: Während bei der Herstellung die Qualität
lückenlos überwacht wird, bleiben die Bedingungen des Produkts in der restlichen Supply Chain
auf dem Weg zum Endkunden oft im Dunkeln.
Niemand weiß mit Sicherheit, ob die vorgegebenen
Transportbedingungen auch wirklich eingehalten
wurden oder ob durch Vibrationen, erhöhte Luftfeuchtigkeit und Stöße nicht sichtbare Beschädigungen entstanden sind. Im schlimmsten Fall
kann der Kunde die Bauteile nicht mehr verwenden, und es entstehen hohe Stillstandkosten.
Lösung
Genau hier setzt die Industrie-4.0-Lösung „TraQ“
(Tracking and Quality) von Bosch an. Die Lösung
zielt auf die durchgängige Überwachung der
Produktqualität in der Supply Chain ab. Dazu sind
Bosch-Sensoren in Transportverpackungen inte
griert und mit der Bosch IoT Cloud vernetzt. Sie
erfassen durchgängig qualitätsrelevante Informationen wie Temperatur, Erschütterungen oder
Luftfeuchtigkeit und übertragen diese an die
Cloud. Die Cloud ermöglicht eine reibungslose
Integration in die Unternehmensprozesse. Die
Bosch IoT Cloud wertet qualitätsrelevante
Vorfälle in der Supply Chain aus und warnt den
Anwender in Echtzeit. So können alle SupplyChain-Partner frühzeitig Gegenmaßnahmen einleiten. Zudem lässt sich dank der mitgelieferten
Positionsdaten besser vorhersagen, wann die
Waren ihr Ziel erreichen. Die Sensor-Lösung ist
bei Bosch intern bereits mit Erfolg erprobt und
wird voraussichtlich 2017 vermarktet.
• Verbessertes Qualitätsmanagement durch
gezielte Wareneingangsprüfungen
• Reduktion von Fehlerfolgekosten, die durch
Nacharbeit, aufwendige Nachforschungen,
oder Regressansprüche des Kunden entstehen
• Erfüllung von Compliance-Richtlinien sowie
verbessertes Beschwerdemanagement durch
lückenlose Dokumentation von Transporten
• Echtzeittransparenz in der Supply Chain für
optimierte Transporte und ein verbessertes
Supply-Chain-Risikomanagement
Robert Bosch GmbH • Postfach 30 02 20 • 70442 Stuttgart
E-Mail [email protected] • Internet www.bosch.de
14 INDUSTRIE 4.0
Quelle: CAS Software
CRM + Produktkonfiguration
ermöglichen bis zu 90 Prozent Zeitersparnis
Ausgangssituation
Zeit ist ein wertvolles Gut, auch im Vertrieb. Die
Hersteller variantenreicher Produkte kennen
den Aufwand, der bereits in der Erstellung ihrer
Angebote steckt. Liegen Produktdaten und Informationen über den Kunden zudem in verschie
denen Systemen, sind Reibungsverluste nahezu
programmiert.
Lösung
Die GekaKonus GmbH aus Eggenstein-Leopolds
hafen, einer der weltweit führenden Hersteller
von Thermalölanlagen und Hochdruck-Dampf
erzeugern setzt auf die Kombination von CRM
und Produktkonfiguration.
Die Integration stellt die notwendige Verbindung
zwischen Kunde, Vertrieb und technischem
Produktwissen her. Trotz unzählbarer Kombina
tionen ist es möglich, Angebote für den Kunden
individuell auf Knopfdruck zu erstellen und
umgehend mit der Fertigung der Anlage zu
CAS Software AG • CAS-Weg 1 – 5 • 76131 Karlsruhe
Internet www.cas.de
beginnen. Entscheidend sind die leichte Bedienung und der mobile Zugriff auf Produktdaten
und Kundeninformationen mit dem Tablet.
So reduziert sich der zeitliche Aufwand für die
Angebotserstellung bis zu 90 Prozent.
In kürzerer Zeit können korrekte Angebote fehlerfrei erstellt werden, die noch präziser auf die
Bedürfnisse der Kunden eingehen. So schafft die
Kombination aus Produktkonfigurator und CRM
nicht nur schlankere Prozesse, sondern begeistert
vor allem auch die Kunden.
Vorteile im Überblick
• Professionelles Kundenmanagement
• Konfigurator stellt Produkte optimal zusammen
• Passgenaue und individuelle Angebote
• Durchgängiger Sales- und Angebotsprozess
• Mehr Zeit für eine noch qualifiziertere
Kundenberatung
• Begeisterte Kunden und langfristiger
Unternehmenserfolg
15
Quelle: Centigrade / SEW-EORODRIVE
INDUSTRIE 4.0 SEW-EURODRIVEs Industrie 4.0 Exponat 2015 ist eine Blaupause der vernetzten Produktion und Intralogistik.
Industrie 4.0 HMIs für vernetzte Produktion und Intralogistik
Ausgangssituation
Wie kann ein Produkt durch verknüpfte Produktions- und Intralogistikprozesse effizienter her
gestellt, transportiert und gelagert werden als
bisher? SEW-EURODRIVE möchte diese Frage
praxisnah im Rahmen eines Messeexponats
beantworten. Dazu will es mit Centigrade eine
voll funktionsfähige Produktionsstraße im Miniaturformat entwickeln. Diese soll als tragfähige
Metapher und Blaupause für vernetzte Produk
tionsanlagen im großen Stil dienen.
Lösung
Das Exponat setzt sich aus mehreren Stationen
zusammen. Bei der Auftragsverwaltung wird der
Nutzer mit einem intelligenten Produktionsplan
unterstützt. Darin fließen unter anderem Echtzeitdaten darüber ein, welche Ressourcen zur
Verfügung stehen. Über einen Touch-Monitor
kann der Anwender jederzeit Modifikationen
vornehmen. Bei der Steuerung der Intralogistikprozesse werden in einen Videostream, der von
einer Deckenkamera stammt, virtuell 3D-Objekte
eingeblendet, welche die tatsächlichen Produkte
repräsentieren. Diese 3D-Objekte können per
Touch ausgewählt und in Kisten geladen werden,
wodurch reale Lagervorgänge angestoßen
werden. Mit diesem Einsatz von Augmented
Reality erhält der Nutzer einen Überblick über
und direkte Eingriffsmöglichkeiten in laufende
Intralogistikprozesse. Hier und bei den HMIs
weiterer Stationen kommen außerdem das
„Bring Your Own Device“-Prinzip (BYOD) und
Gamification-Elemente zum Einsatz. Dadurch
wird der Nutzer jederzeit in die Lage versetzt
und dazu motiviert, produktions- und effizienzsteigernde Entscheidungen zu treffen.
• Optimale Unterstützung des Nutzers durch
BYOD, AR und Gamification
• Gesenktes Produktionsrisiko
• Gesteigerte Effizienz in der gesamten
Produktionsstraße durch verknüpfte Prozesse
Centigrade GmbH • Science Park 2 • 66123 Saarbrücken
Internet www.centigrade.de
16 INDUSTRIE 4.0
Hilfe für den Monteur: Die mobile Projektion
zeigt dem Bediener eines Handarbeitsplatzes
an, welches Teil er wo greifen muss.
Ein 3D-Modell mit der Montageanleitung wird auf den
Handarbeitsplatz projiziert und leitet den Mitarbeiter
Schritt für Schritt durch die Montage.
Die projektionsbasierte AR-Umgebung
wird am wandlungsfähigen Montagesystem
der SmartFactoryOWL getestet. Quelle: CIIT
Mobile Projektionen in der industriellen Fertigung
Ausgangssituation
Im Forschungs- und Entwicklungszentrum
CENTRUM INDUSTRIAL IT (CIIT) arbeiten Partner
gemeinsam an Lösungen für die Fabrik der
Zukunft. Eine Industrie 4.0-Schlüsseltechnologie
dabei ist Augmented Reality (AR), die computergestützte Erweiterung der Realität. Unter dem
Dach des CIIT entwickelten Lemgoer Forscher am
Institut für industrielle Informationstechnik (inIT)
der Hochschule OWL und am Fraunhofer-Anwendungszentrum Industrial Automation (IOSB-INA)
dazu eine Technologie, die mehr Effizienz und
Komfort am Arbeitsplatz verspricht und dabei
gänzlich ohne Hilfsmittel wie Datenbrille, Tablet
und Co. auskommt.
Lösung
Die projektionsbasierte AR-Umgebung ermöglicht es, die richtigen Informationen zur richtigen
Zeit am richtigen Ort darzustellen, um effizienter
und intelligenter zu produzieren.
Die Kombination von einem leistungsstarken Projektor und einer Software leitet den Mitarbeiter
sicher und effizient durch den Montagevorgang
an einem Handarbeitsplatz. Alle relevanten
Informationen, die der Monteur benötigt, werden direkt auf seinen Arbeitsplatz projiziert –
vom virtuell bzw. farblich markierten Einzelteil,
das montiert werden soll, bis zum 3D-Modell als
Montageanleitung. Der Lösungsansatz lautet
hier „Pick-by-Vision“ bzw. „Pick-by-Light“. Die
Forscher am inIT und IOSB-INA haben diese
Lösung in einem ersten praxistauglichen
Demonstrator umgesetzt, der in ein wandlungsfähiges Montagesystem integriert wurde.
• Hoher Nutzen für den Anwender
• Komfortabel und benutzerfreundlich
• Orts- bzw. Maschinenwechsel stellen kein
Hindernis dar
• Mobile Projektion begleitet den Monteur
ganzheitlich und latenzfrei
CENTRUM INDUSTRIAL IT (CIIT) • Langenbruch 6 • 32657 Lemgo
Telefon +49 5261 7022411 • E-Mail [email protected]
Internet www.ciit-owl.de
INDUSTRIE 4.0 17
Quelle: cognitas
Mit dem CyberSystemConnector
Maschinendokumentation intelligent erstellen und nutzen
Ausgangssituation
Maschinen, Herstellungsverfahren und Produk
tionsanlagen werden immer komplizierter, die
Zyklen, in denen sich Anlagen verändern, aufgrund der stark variierenden Kundenanforderungen immer kürzer. War eine Betriebsanleitung im
Maschinenbau früher vor allem zur Vermeidung
von schweren Unfällen gedacht, spielt sie heute
beim Anlagenbetreiber eine immer größere Rolle.
Hochwertige Lösungen für Anleitungen und das
Informationsmanagement werden zum Qualitätsmerkmal für Anlagenhersteller. Die wirtschaftliche Produktion aktueller Dokumente wird
damit zur Herausforderung.
Lösung
Das CyberSystemConnector (CSC) Konsortium
nutzt die ausgeprägte Vernetzung von Maschinenkomponenten zur Erkennung von dokumentationsrelevanten Änderungen an der Maschine.
cognitas entwickelt gemeinsam mit den Projektpartnern ein virtuelles Abbild der Maschine, das
A CANON COMPANY
ihren Zustand zu jeder Zeit maschinenlesbar
darstellt.
Durch das Datenformat <AutomationML/>
werden die virtuellen Abbilder für den unter
nehmensübergreifenden Austausch vorbereitet.
Das virtuelle Abbild wird dann genutzt, um
Dokumentationsinhalte situations- und ziel
gruppenbezogen auszuliefern und auch die
Dokumentation von Zulieferern einzubinden.
• Jederzeit aktuelle Dokumentation
• Erhöhte Betriebssicherheit
• Kürzere Wartungs- und Stillstandzeiten
• Nutzung innovativer Informationskanäle wie
Augmented Reality für Wartungsarbeiten
• Nahtlose Integration der Maschinen
dokumentation in den Arbeitsalltag
CyberSystemConnector ist ein vom BMBF
gefördertes und vom PTKA betreutes Industrieforschungsprojekt.
cognitas. Gesellschaft für Technik-Dokumentation mbH
Alte Landstraße 6 • 85521 Ottobrunn
Internet www.cognitas.de
18 INDUSTRIE 4.0
Hocheffiziente, von einer zentralen Leistungselektronik
gesteuerte und miteinander vernetzte Komponenten
reduzieren den Energieverbrauch
Konnektivität auf
Feld- und Systemebene
ermöglicht intelligente
Polyoptimierungsstrategien
Quelle: ebm-papst
Steuerungssysteme für Kühlautomaten intelligent vernetzen
Ausgangssituation
Global gibt es allein im Lebensmitteleinzelhandel
über 50 Mio. Kühlautomaten, die geschätzt insgesamt über 90 TWh Strom pro Jahr verbrauchen.
Kühlautomaten werden aber auch zur präzisen
Kühlung von Werkzeug- und Produktionsmaschinen, industrieller Elektronik, Medikamenten etc.
eingesetzt. In den bisherigen Kühlautomaten verfügen die einzelnen Komponenten über isoliert
voneinander agierende Leistungselektroniken
und Steuerungseinheiten.
Lösung
Das von ebm-papst gemeinsam mit einem
US-amerikanischen Kühlautomatenhersteller
im Sinne von Industrie 4.0 und dem Internet
of Things entwickelte intelligent vernetzte
Steuerungssystem für Kühlautomaten im
Industrie- und Konsumentenbereich erhöht
den Wirkungsgrad der gesamten Anlage. Mit
Energieeinsparungen von über 30% trägt das
neuentwickelte Kältekreislaufsystem zum Klimaschutz bei. Die technologische Kreativität des
Projekts besteht in der intelligenten Vernetzung
sämtlicher energieversorgter Aggregate und optimiert so Leistung, Energie und Funktion. Die
zentral gesteuerte Systemlösung mit integrierter
Datenverbindung ermöglicht es, die Kühlleistung
bedarfsgerecht und vorausschauend anzupassen.
Dies erhöht die Energieeffizienz der Anlage und
ermöglicht die Nutzung unter wirtschaftlich
sinnvollen Rahmenbedingungen.
• Erhöhung des Wirkungsgrades und der
Wirtschaftlichkeit
• Energieeinsparungen von über 30%
• Selbständige Datenversendung
• Überwachung, Regelung, Steuerung,
Fernwartung und geografische Ortung der
Geräte
• Übertragung auf eine Vielzahl von Anwendungen, z.B. Elektronik- und Schaltschrankkühlung,
Präzisionskühlung von Werkzeug- und Produktionsmaschinen, Kühlung (verderblicher)
Lebensmittel, Getränke etc.
Eine weitere Industrie-4.0-Lösung
von ebm-papst finden Sie auf S. 44.
ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG • Bachmühle 2 • 74673 Mulfingen
Internet www.ebmpapst.com
19
Quelle: EPLAN
INDUSTRIE 4.0 Darstellung der Verlustleistungsverteilung in einem
Schaltschrank. Links: Schrank in gewöhnlicher Ansicht.
Rechts: Anzeige der Verlustleistungsverteilung:
Die Einfärbung der Komponenten entspricht der ihrer
Verlustleistungsdichte – rot dargestellte Komponenten
sind bevorzugt zu kühlende Komponenten.
Links: Beim Türaufbau reicht der optimal klimatisierte Bereich nicht bis zur Schrankwand.
Mitte: Beim Seitenwandanbau links liegen alle Komponenten im optimal klimatisierten Bereich.
Rechts: Die lüftungstechnischen Sperrräume sind frei von Hindernissen.
“Thermal Design Integration”:
Vollständige Integration von Daten in die Produktherstellung
Ausgangssituation
Ein durchgängig virtuelles Engineering ist Voraussetzung für Industrie 4.0. Diesem Grundsatz folgt
„Smart Engineering and Production 4.0“ – das
Technologiennetzwerk von Eplan, Phoenix Contact und Rittal. „Thermal Design Integration“
vermittelt dem Schaltanlagenplaner Funktionsweise, Leistungsgrenzen und Integrationsmöglichkeiten von Klimatisierungsvarianten. Intuitiv
und einfach lassen sich effiziente Klimatisierungslösungen entwickeln und dimensionieren
und so genannte „Hot Spots“ vermeiden.
Lösung
Mit „Thermal Design Integration“ lassen sich
künftig in Eplan Pro Panel verbaute Komponenten
gemäß ihrer Verlustleistungsdichte unterschiedlich einfärben. Der Planer erhält unter anderem
Aufschluss über die Verteilung der Verlustdichte
im Schrank. Alle Informationen werden als
Artikelinformationen über das Eplan Data Portal
bereitgestellt – für aktive Komponenten genauso
wie für Klemmen. Im Rahmen von „Smart Engineering and Production 4.0“ stellt Phoenix Contact dazu als erster Hersteller die relevanten
Gerätedaten wie maximale Verlustleistung,
Mindestabstände oder Strömungsrichtungen bei
Eigenlüftung, ganzheitlich im Portal bereit.
• Darstellung von Funktionsweise, Leistungsgrenzen und Integrationsmöglichkeiten
verschiedener Klimatisierungsvarianten
• Informationen zu Luftein- und auslass der
Klimatisierungskomponenten und der daraus
resultierenden Kühlströme
• Schnelle Identifikation der besonders zu
kühlenden Komponenten für eine optimale
Positionierung der Klimatisierungskomponenten
• Visualisierung der wichtigsten Geräte
parameter, um lüftungstechnische Sperrräume
zu erkennen
Weitere Informationen unter: www.SEAP40.com
EPLAN Software & Service GmbH & Co. KG • An der alten Ziegelei 2 • 40789 Monheim
Internet www.eplan.de
20 INDUSTRIE 4.0
Quelle: Festo AG
Energietransparenzsystem in der Technologiefabrik Scharnhausen
Ausgangssituation
In der Produktion von morgen wird der nachhaltige Umgang mit Ressourcen eine immer größere
Rolle spielen – Energieeffizienz ist ein zentrales
Thema von Industrie 4.0. In den Werken von Festo
gab es bisher jedoch keine Energietransparenz
auf Maschinenebene; die Verbräuche von
Gebäude und Produktion wurden weitgehend
getrennt betrachtet.
Lösung
In der neuen Technologiefabrik von Festo ermöglicht ein Energietransparenzsystem eine über
greifende Betrachtung von Energieströmen und
-verbrauch, indem es Daten, wo sinnvoll, bis auf
Maschinenebene dezentral erfasst und ihr
Zusammenspiel systemisch betrachtet. Es setzt
dabei auf flexible Architektur mit standardisierten,
nicht proprietären Schnittstellen auf Basis von
OPC-UA. Software-Anwendungen und Apps
ermöglichen die Visualisierung der Verbrauchs
daten auf mobilen Geräten und damit den Zugriff
direkt auf dem Shopfloor. Der Aufbau des
Systems ist in einer Piloteinheit abgeschlossen.
Es soll bis Mitte 2017 im gesamten Werk eingeführt werden.
Für die Datenerfassung werden unter anderem
Durchflusssensoren vom Typ SFAM genutzt. Sie
werden in jeder neuen Anlage standardmäßig
integriert und schaffen zusammen mit dezentralen Steuerungen vom Typ CPX-CEC die Basis für
ein Industrie-4.0-fähiges Datenmonitoring. Einen
Beitrag zur Energieeffizienz leisten auch moderne
Automatisierungskomponenten wie das Energieeffizienzmodul MSE6-E2M. Es verfügt über eine
selbstständige Leckagen-Erkennung und Prozessüberwachung und ermöglicht Fernwartung sowie
das Regulieren der Parameter über Feldbus. Ist die
Druckluftversorgung gesperrt, prüft das Modul
die Druckdichtigkeit der Anlage. Sinkt der Druck
zu rasch ab, deutet dies auf Leckagen hin.
• Transparente Energieverbräuche
in der Produktion
• Automatisierte Prozessüberwachung
und Energiemanagement
• Erkennen von Einsparpotenzialen
Festo AG & Co. KG • Ruiter Straße 82 • 73734 Esslingen
Internet www.festo.com
INDUSTRIE 4.0 21
Quelle: Festo Didactic
Cyber-physische Forschungs- und Lernplattform
Ausgangssituation
Die massiv steigende Quantität an Daten und die
Komplexität in der Vernetzung von Anlagen- und
Unternehmensbereichen macht es notwendig,
dass Produkte und Methoden entwickelt und
eingesetzt werden, die den Datenfluss leicht
projektierbar und nutzbar machen – auf den
Ebenen der Produktion und der Qualifikation von
Fachkräften.
Lösung
Die cyber-physische Forschungs- und Lernplattform „CP Factory“ dient der Qualifikation für
Industrie 4.0 in Unternehmen, Hoch-und Berufsschulen. In einem skalierbaren, herstellerneu
tralen Netzwerk aus Anlagen und Komponenten
können die Technologien und Methoden der digitalen Produktion getestet und vermittelt werden.
Die Lernfabrik bildet unterschiedliche Stationen
einer realen Produktionsanlage modellhaft ab
und integriert alle relevanten Technologien der
Mechatronik und Automation.
Teil der Plattform ist ein intelligentes Modul zur
Kommunikation von Prozessdaten – das „CPS
Gate“. Das „CPS Gate“ funktioniert innerhalb der
Arbeitsstationen der Fabrik als das elementare
Modul zur Steuerung der Prozesse. Es vereint SPS,
Sensoren, Aktoren und RFID/NFC-Technologie in
einem Produkt und kommuniziert im Netzwerk
mit dem angeschlossenen IT-System (ERP) und
dem Fertigungs-Managementsystem (MES)
sowie den zu bearbeitenden Produkten alle
produktionsrelevanten Daten.
Die „CP Factory“ ermöglicht die praxisnahe
Qualifikation für Industrie 4.0:
• Anlagenvernetzung
• Einsatz von offenen, konfigurierbaren Systemen
• Kommunikationsstandards
• Energieeffizienz
• Condition Monitoring
• Datenbasierte Auftragssteuerung
• RFID- und NFC-Technologien
• Informationsbeschaffung über mobile Geräte
Festo Didactic SE • Rechbergstraße 3 • 73770 Denkendorf
Internet www.festo-didactic.com
22 INDUSTRIE 4.0
Quelle: GE Digital
Aus Big Data wird Smart Data dank Datenverarbeitung in der Cloud
Ausgangssituation
Die Digitalisierung der Produktion schreitet
voran. Immer mehr Unternehmen vernetzten ihre
Anlagen. Informationstechnologie und Produktionsanlagen verschmelzen, Steuerung und
Abläufe werden digital, die Fabrikhalle wird zur
intelligenten Fabrik – Brilliant Factory heißt das
bei GE.
Intelligente Fabriken liefern Milliarden Bytes an
Daten von Produktionsprozessen und Anlagenkomponenten. Aber wie gelingt es, das Optimierungspotenzial, das in diesen Daten schlummert,
zu realisieren und als Smart Data in Echtzeit und
in einem einheitlichen Format bereitzustellen?
Lösung
Es gelingt durch eine intelligente Datenver
arbeitung in der Cloud. GE hat dafür neue CloudLösungen entwickelt. Sie dienen Unternehmen
dazu, große Datenmengen durch intelligente
Datenanalyse in Echtzeit auszuwerten, Daten vergleichbar zu machen, Zusammenhänge zwischen
den Daten zu erkennen, und die so gewonnenen
Erkenntnisse direkt in ihre Produktionsprozesse
zurückfliessen zu lassen.
• Die Cloud-Dienste von GE Digital ermöglichen
es Unternehmen, den vollen Nutzen aus Big
Data zu ziehen und die Leistung von Anlagen
und Prozessen durch kontinuierliche Daten
analyse zu optimieren.
• Alle Nutzer und Anlagen kommunizieren
weltweit über das Internet, alle Daten und
Anwendungen werden in der Cloud zentral
vorgehalten.
• Die Nutzer brauchen nur noch browserfähige
Endgeräte, mit denen sie sich mit der Cloud
verbinden; so arbeiten alle Beteiligten mit den
gleichen Daten.
• Fertigende Unternehmen können mit den
neuen Cloud-Diensten von GE Digital ihre
Gesamtanlageneffektivität (OEE) um 20%
und mehr steigern.
GE Digital • Bleichstraße 64–66 • 60313 Frankfurt am Main
Internet www.ge.com/digital
INDUSTRIE 4.0 23
Quelle: HARTING
Integrated Industry vom Produkt bis zur Komplettlösung
Ausgangssituation
Integrated Industry verbindet Automatisierungstechnik und Informationstechnik und ermöglicht
neue Geschäftsmodelle, neue Produkte und
Dienstleistungen oder eine Steigerung von Zuverlässigkeit und Produktivität. HARTING hat in der
eigenen Smart Factory eine umfassende Implementierung von Lösungen realisiert. Sie heißt
„HARTING Integrated Industry 4 You“ (HAII4YOU).
Die Herausforderung ist, dem Kunden auf Basis
der vertikalen Integration eine auf ihn zugeschnittene Lösung zu offerieren.
eine eigene Kennzeichnung, z. B. eine Sach
nummer, zuordnen.
Lösung
In der vollständigen vertikalen Integration vom
Kunden bis zur flexiblen Fertigung eines modularen Steckverbinders wird gezeigt, wie sich
zukünftig Geschäftsprozesse verändern könnten.
Ausgehend von der Konfiguration und der Bestellung eines Han-Modular® Steckverbinders in
einem Web-Shop erfolgen die weitere Bearbeitung in SAP sowie die Produktion vollautomatisch. Dabei kann der Kunde dem Steckverbinder
• Durch Identifizierung im Prozess und die vertikale Integration in ein SAP-Umfeld werden kundenindividuelle Lösungen leichter realsierbar.
• Die HAII4YOU-Applikation zeigt die IntegratedIndustry-Kompetenzen der HARTING Technologiegruppe auf allen Ebenen vom Produkt bis
hin zu kompletten Lösungen.
Die Integration in SAP mit den Paketen ERP,
ME und MII wurde von HARTING-Spezialisten
realisiert. Dabei erfolgt die Produktion des
Han-Modular® Steckverbinders in drei Fertigungszellen der HAII4YOU Factory. Diese ver
fügen über eigene Steuerungen und sind durch
spezielle Ablaufdiagramme gelenkt, die dem
jeweiligen Produkt als Produktgedächtnis
zugewiesen werden.
HARTING KGaA • Marienwerderstraße 3 • 32339 Espelkamp
Internet www.harting.com
24 INDUSTRIE 4.0
Quelle: Heidelberger Druckmaschinen
Neue Geschäftsmodelle entwickeln
Ausgangssituation
Eine Konsolidierung in der Druckbranche in den
letzten 20 Jahren führte dazu, dass immer mehr
multinationale Konzerne und Internet-Druckereien
den Markt beherrschen. Diese Unternehmen stellen an Maschinenhersteller wie die Heidelberger
Druckmaschinen AG (Heidelberg) höchste
Anforderungen im Hinblick auf Maschinenverfügbarkeit und Performance.
Lösung
Entwicklung und Implementierung eines
modularen Serviceangebotes für die steigenden
Kundenanforderungen.
Basis des Serviceangebots ist eine IoT-Plattform
mit permanenter Datenübermittlung sowie ein
hochmodernes Big-Data-Analysesystem, mit dem
Heidelberg Daten tausender Sensoren der Druckmaschinen analysiert und überwacht. Unregelmäßigkeiten können so erkannt und dank der
Expertise unserer Service-Spezialisten behoben
werden, bevor sie zum Ausfall führen. Ziel ist die
maximale Verfügbarkeit der Maschine.
Neben den technischen Daten werden auch
Performancedaten der Maschine übermittelt, mit
denen Produktionsprozesse analysiert und überwacht werden. Für die Effizienzsteigerung des
gesamten Produktionssystems aus Mensch,
Maschine und Prozess müssen die Verluste in
Form von Zeit, Geschwindigkeit und Qualität
identifiziert und behoben werden. Heidelberg
bietet das alles in einem einzigartigen Beratungsangebot: Performance Plus.
Für Kunden:
• Ganzheitlicher und nachhaltiger Beratungsansatz
• Speziell auf individuelle Kundenbedürfnisse
abgestimmt
• Einsparungen in bis zu 6-stelliger Höhe
• Erhöhung des Outputs um bis zu 40%
• Risikominimierung durch erfolgsabhängiges
Honorar
Für Heidelberg:
• Wachstum im Service Business
• USP für Heidelberg im Vergleich zu
Wettbewerbern
Heidelberger Druckmaschinen AG • Kurfürsten-Anlage 60 • 69115 Heidelberg
Internet www.heidelberg.com
INDUSTRIE 4.0 25
Quelle: Hologram Company
Vorsprung durch Sicherheit
Ausgangssituation
Eine Grundlage der Industrie 4.0 ist die sichere
und zuverlässige Identifikation eines Produktes,
auf Basis von Chargennummern oder bestenfalls
mit einer individuellen und einzigartigen Seriennummer. Diese Serienummer muss einem
Produkte zugewiesen und mit ihm verbunden
werden. Für die Logistik, Authentifizierung und
Kundeninteraktionen ist es notwendig, die
Seriennummer jederzeit und zuverlässig auslesen
zu können.
Lösung
Mit einem hochwertigen Kennzeichnungsetikett
lassen sich Produkte einfach und zuverlässig
individualisieren, sei es auf dem Produkt selbst
oder auf der Verpackung.
Die RAKO Group ist einer der führenden Hersteller
von Haftetiketten und mit einem der größten
Digital-Maschinenparks weltweit ist die RAKO
Group führend im Bereich Digital Druck. Erst mit
dem Digital Druck ist es möglich, jedes einzelne
Etiketten vollständig zu individualisieren und z. B.
mit einer einzigartigen Seriennummer zu versehen, sei es als Data Matrix Code, QR Code oder
Strichcode. Für die elektronische Identifikation
können die Etiketten zudem mit RFID/NFC
kombiniert werden. Mit einem Sicherheits
hologramm (NanogramTM) für die optische
Verifikation sind Produkte zudem schnell und
zuverlässig als Original zu erkennen.
Die RAKO Group bietet das Etikett für
Industrie 4.0:
• Die digitale Drucktechnologie bietet variablen
Datendruck (Seriennummern) bei einer
100%-Kontrolle inklusive Code-Verifizierung.
• Mit der Kombination RFID/NFC kann das
Etikett auch elektronisch ausgelesen werden.
• Schutz gegen Fälschungen bietet eine
Absicherung mit einem Sicherheitshologramm
/NanogramTM.
Hologram Company RAKO GmbH
Möllner Landstraße 15 • 22969 Witzhave • Germany
Phone +49 4104 693-250 • E-Mail [email protected]
Internet www.hologram-company.com
26 INDUSTRIE 4.0
Quelle: AFS
Just-in-time-Betankung auf internationalen Flughäfen
Ausgangssituation
Die AFS Aviation Fuel Services GmbH aus Hamburg übernimmt für ihre Kunden jeden Schritt im
Betankungsprozess von Flugzeugen. Die von AFS
selbst konzipierte Fahrzeugflotte umfasst 165
Fahrzeuge an weltweit über 150 Flughäfen. Die
Betankung von Flugzeugen ist eine logistische
Meisterleistung von der Raffinerie bis ins Flugzeug. Für diese Herausforderung benötigt es
neben einem ausgeklügelten System vor allem
zuverlässige Kommunikation bis in das Tank
fahrzeug hinein.
Lösung
Das sog. Fuel Handling System (FHS) bildet alle
Prozesse von der Raffinerie bis zur Betankung ab.
Alle Fahrzeuge sind mit Bordcomputer, TouchScreen, Drucker, SPS und Messsystem ausge
rüstet. FHS ist vernetzt mit den ERP-Systemen
der Flug- und Mineralölgesellschaften sowie den
Flight Information Display Systems der Flughäfen.
Dadurch kann der AFS-Disponent auch für verspätete Maschinen die minutengenaue Betankung sicherstellen. Für die reibungslose Über
tragung der Auftragsdaten stattet AFS seine
Flotte mit Mobilfunkroutern von INSYS icom aus.
Als UMTS-Gateway kommen die programmier
baren Mobilfunkrouter MoRoS HSPA zum Einsatz.
Diese Router mit integriertem 4+1 Port-Switch
haben zwei SIM-Kartenslots und werden mit je
einer Telekom- und einer Vodafone-SIM-Karte
bestückt. Dadurch ist die Datenkommunikation
einerseits redundant und andererseits können
die Inklusiv-Volumen der SIM-Karten ausgewogen
genutzt werden. Falls kein HSPA/UMTS-Netz verfügbar ist, fällt die Verbindung automatisch auf
GPRS oder EDGE zurück.
• Sichere End-to-End Datenübermittlung
• Redundante Kommunikation durch
zwei SIM-Karten
• Robuste Mobilfunkrouter zum Dauereinsatz
in Fahrzeugen
INSYS icom – Eine Marke der INSYS MICROELECTRONICS GmbH
Hermann-Köhl-Straße 22 • 93049 Regensburg
Internet www.insys-icom.de
INDUSTRIE 4.0 Verschiedene Anbauteile werden mit dem Tank einer Scheuersaugmaschine B 40
verbunden (links). Vormontage des Steuermoduls (rechts).
27
Montage der Rahmenunterseite einer B 40. Im Pick-by-Light-System werden
die zu verbauenden Teile in den Fächern grün angeleuchtet. Quelle: Kärcher
Fortschrittliche Montagelinie für Bodenreinigungsgeräte
Ausgangssituation
Bei der Alfred Kärcher GmbH & Co. KG ermöglicht
eine neue Industrie-4.0-Montagelinie die prozessoptimierte Herstellung von Scheuersaugma
schinen in großer Variantenvielfalt: Bodenreinigungsautomaten werden vermehrt individuell
konfiguriert, je nach Kundenwunsch sind mehr
als 40.000 Versionen eines Modells möglich. Mit
dem bisherigen Montagesystem war die prozesssichere Fertigung in Losgröße 1 zu den wirtschaftlichen Konditionen einer Großserien
herstellung nicht realisierbar.
Lösung
Zum Fertigungsbeginn einer neuen Maschine
wird ein QR-Code erzeugt, mit dem alle produk
tionsrelevanten Informationen abgerufen werden
können. Diese sind auf einem RFID-Chip hinterlegt, der sich am Werkstückträger befindet, auf
dem das vom Kunden individuell zusammengestellte Gerät entsteht. Die Daten werden an jeder
Arbeitsstation ausgelesen – anschließend
erscheinen detaillierte Montagehinweise auf dem
Bildschirm des entsprechenden Arbeitsplatzes.
Die dort benötigten Einzelteile werden über ein
Materialfluss-System (Kanban) zur Verfügung
gestellt. Ein lichtgesteuertes Teile-Entnahme-
System (Pick-by-light) zeigt dem Mitarbeiter an,
welche Komponenten im aktuellen Fertigungsschritt benötigt werden. Sollte es zu Störfällen
kommen, ist ein definiertes Eskalationsmanagement installiert. So kann über jeden Touchscreen
bei den zuständigen Ansprechpartnern Hilfe
angefragt werden. Am Ende der Linie steht der
Prüfstand: Nachdem die vollständige Funktionsfähigkeit des Bodenreinigers sichergestellt wurde,
wird dieser über einen Scan des QR-Codes als
fertig montiert und geprüft im System verbucht.
• Prozessoptimierte Fertigung eines
variantenreichen Produkts
• Wirtschaftliche Umsetzung der Losgröße 1
• Erhöhte Funktionalität und Flexibilität der
Fertigungslinie
• Hohe Datentransparenz
• Schnelle Werker-Unterstützung dank moderner
Kommunikationsmittel
Alfred Kärcher GmbH & Co. KG • Alfred-Kärcher-Straße 28–40 • 71364 Winnenden
Internet www.kaercher.com
28 INDUSTRIE 4.0
Quelle: KOMET GROUP
Assistenzsystem:
Umfassende Industrie-4.0-Lösung für die Zerspanung
Ausgangssituation
In der zerspanenden Industrie werden Werkzeugmaschinen eingesetzt, deren Potenziale in vielen
Fällen nicht optimal genutzt werden. Durch
Überwachung und Auswertung von Maschinen-,
Betriebs- und Prozessdaten lassen sich unter
anderem Prozesse optimieren und sicherer gestalten, Bearbeitungsqualitäten und Produktivität
verbessern sowie Verbrauchskosten senken.
Lösung
Das von KOMET® BRINKHAUS entwickelte Überwachungssystem ToolScope ist ein umfassendes
Assistenzsystem für die zerspanende Fertigung.
Es überwacht und dokumentiert während des
Prozesses maschineninterne Signale wie z. B. das
Drehmoment einer Spindel oder die Vorschubkraft einer Achse. Darüber hinaus erfasst es Ereignisse wie Werkzeugwechsel oder Maschinenstillstände. In Verbindung mit Kenntnissen bezüglich
sogenannter Prozesskennzeichner wie Programm,
Werkzeug, Satznummer etc., die aus der Steue-
rung ausgelesen werden, ist die Software in der
Lage, sowohl in den Prozess korrigierend einzugreifen als auch verschiedene Dokumentationen
bereitzustellen. Um dem Kunden einen unab
hängigen Mehrwert zu bieten, hat KOMET®
BRINKHAUS einfach lizenzier- und freischaltbare
Applikationen, sogenannte Apps, entwickelt, die
sich auf der Bedienoberfläche aufrufen lassen
und verschiedene Dienste übernehmen.
• Geringer Hardwareeinsatz, einfach bedienbare
Software
• Freischaltbare Applikationen agieren als
automatisches Schichtenbuch oder als Werkzeugwechsellog, übernehmen die adaptive
Vorschubregelung, sorgen für eine eigene
Cloud-Datenbank-Funktion, dienen zur Kollisionserkennung und Prozessüberwachung und
für vieles mehr.
• Verbesserte Prozesssicherheit und
Produktivität
KOMET BRINKHAUS GmbH • Am Heidehaus 9 • 30419 Hannover
Telefon +49 511 763 631-0 • E-Mail [email protected]
Internet www.kometgroup.com
INDUSTRIE 4.0 29
Quelle: KSB Aktiengesellschaft
Kostenloser Energieeffizienz-Check
Ausgangssituation
Die flexible, transparente und rekonfigurierbare
Produktion benötigt smarte Komponenten, die
neben den applikationsbedingt technischen
Anforderungen Funktionen, Dienste und Informationen in einer vernetzten Umgebung bieten.
Bei KSB verdeutlichen konkrete, schon heute
umgesetzte Beispiele, wie die digitale Pumpe in
die Produktion der Zukunft eingebunden ist.
Lösung
So zum Beispiel die kostenfreie Smartphone-App
KSB Sonolyzer® zur schnellen und einfachen
Potenzialanalyse zur Energieeinsparung in Pumpensystemen. Die Nutzung der App ist hierbei
intuitiv: Einfach Pumpentyp auswählen, Typenschilddaten der Pumpe und des Asynchron
motors eingeben, die Messung starten und das
Smartphone 20 Sekunden an die Lüfterhaube
des Motors halten.
ergebnis zeigt an, ob der Betriebspunkt inneroder außerhalb des Teillastbereichs liegt und
damit Betriebskosteneinsparungen möglich sind.
Nach der Potenzialanalyse besteht die Notwendigkeit einer applikationsspezifischen Detail
analyse, die dank KSB Sonolyzer® nur an Maschinen mit Potenzial durchgeführt werden kann und
damit kosteneffizient ist. Hierbei unterstützen
jedoch auch die KSB-Berater, mit denen der
Anwender der App nun Kontakt aufnehmen
kann.
Die KSB Sonolyzer® hört, ob im Pumpensystem
Energie gespart werden kann:
• Einfachste Messung direkt am Motor
• Schnellste Messung in 20 Sekunden
• Das Analyseergebnis zeigt, ob Energie gespart
werden kann.
• Auf Wunsch ist der KSB-Kontakt direkt
erreichbar.
Das Lüftergeräusch wird aufgenommen und das
Spektrum über eine gesicherte Verbindung in
die KSB-Cloud zur Analyse gesendet. Das Mess
KSB Aktiengesellschaft • Johann-Klein-Straße 9 • 67227 Frankenthal
Internet www.ksb.com
30 INDUSTRIE 4.0
Quelle: KUKA
Intelligenter mobiler Assistent optimiert Produktionsabläufe
Ausgangssituation
KUKA bietet seinen Kunden weltweit fortschritt
liche Lösungen in der roboterbasierten Automa
tisierung. Im Zuge von Industrie 4.0 steht die
Digitalisierung der Fabrik im Fokus. Die Anforderungen an die Produktion wachsen, die Produkt
lebenszyklen werden kürzer bei gleichzeitig
steigender Variantenvielfalt. Hier sind flexible
Systeme gefragt, die miteinander kommunizieren
und autonom agieren. Im Zuge der Modernisierung der eigenen Roboterfertigung in Augsburg
nach effizienten Lean-Methoden wurde eine Justin-Sequence-Anlieferung des Montagematerials
eingeführt und logistische Abläufe wurden automatisiert.
WÜRTH liefert die bestellten KANBAN-Boxen an
das zentrale Lagerregal. In regelmäßigen Abständen prüft der sensitive KMR iiwa die einzelnen
Regale und entnimmt die angelieferten Boxen.
Er hält die Box an einen auf der Plattform montierten QR-Code Scanner, erkennt so die indivi
duelle Zielposition jeder Box und transportiert sie
direkt an den entsprechenden Arbeitsplatz.
Lösung
In der Zentralhandmontage des KUKA Roboters
KR QUANTEC übernimmt der mobile Roboter
KMR iiwa die Verteilung von Schrauben und
weiterem Produktionsmaterial. Der KMR iiwa
(KMR steht dabei für „KUKA Mobile Robotik“) ist
eine mobile Plattform, auf der der sensitive
Leichtbauroboter LBR iiwa montiert ist.
• Höchstmaß an Wirtschaftlichkeit
• „Internet of Things“: Werkstücke, Material
und Roboter wissen, wo sie gebraucht werden
• Mensch-Roboter-Kollaboration vereint
die Stärken von Mensch und Maschine
Mit der integrierten KUKA Navigation Solution
in Verbindung mit Sicherheits-Laserscannern
erkennt der KMR iiwa frühzeitig Hindernisse und
navigiert somit sicher und autonom durch die
Produktion. So kann er sich gemeinsame Wege
mit Personen und Logistikzügen teilen.
KUKA Aktiengesellschaft • Zugspitzstraße 140 • 86165 Augsburg
Internet www.kuka.com
INDUSTRIE 4.0 31
Quelle: Lenze
Energieeffizienz in der Intralogistik
Ausgangssituation
Während der Handel immer globaler wird und
Käufe vor allem in internetbasierten Shops
stattfinden, hat sich zeitgleich der Warenfluss
dramatisch verändert. Gefragt sind heute mehr
denn je effiziente Logistikprozesse in Gestalt
hochproduktiver und vollautomatischer Verteilzentren. Dieser Trend bringt angesichts der neuen
Klimaziele neue Herausforderungen mit sich, weil
vor allem die Intralogistik mit ihren elektrischen
Antrieben einen hohen Energiehunger aufweist.
Entsprechend groß ist das Potenzial zur Energieeinsparung, gerade weil sehr viele gleiche
Antriebe im Einsatz sind, die Logistikzentren in
Bewegung setzen.
Lösung
Den Schwerpunkt des jetzt abgeschlossenen und
von Lenze initiierten Innovationsprojekts „Intelligente Antriebs- und Steuerungstechnik für energieeffiziente Intralogistik“ (IASI) bildet ein intelligenter, mechanisch kompatibler Baukasten für
effiziente Antriebslösungen.
Das Projekt innerhalb des Spitzenclusters „it’s
OWL“ nutzte die Mechanismen der Industrie 4.0
und verknüpft energieeffiziente Motoren,
Umrichter und Getriebe mit einer energetisch
optimierten Bewegungsführung.
Den Kern des Ganzen bilden technische Systeme,
die mit inhärenter Teilintelligenz auf veränderte
Umweltbedingungen reagieren, ihr Verhalten
selbstständig anpassen sowie mit anderen Systemen kommunizieren und kooperieren.
• Selbstoptimierende und an die aktuelle
Auslastung angepasste Bewegungsabläufe
bringen Energieeinsparungen zwischen
15 und 40 Prozent
• Einfacher Austausch bisheriger Lösungen
• Energie in Bereichen einsparen, wo viel
Energie gebraucht wird
• Keine steigenden Investitionskosten
oder Produktivitätseinbußen
Lenze SE • Hans-Lenze-Straße 1 • 31855 Aerzen
Telefon +49 51 54 82-0 • E-Mail [email protected]
Internet www.lenze.com
32 INDUSTRIE 4.0
Quelle: Fotolia
Industrial Cloud Service Platform
Ausgangssituation
Moderne Maschinen und Anlagen generieren
immer mehr Daten. Ein wichtiger Aspekt ist es,
diese Daten nicht nur zu sammeln, sondern die
Informationen zum Beispiel in Form von Predictive Maintenance oder Betreibermodellen für den
Hersteller als auch für den Kunden gewinnbringend zu nutzen. Nachdem die generierten Daten
gesammelt wurden, gilt es, diese entsprechend
aufzubereiten und auf verschiedenen Endgeräten
anzuzeigen. Mittels analytischen Verfahren
können aus den Daten wertvolle Erkenntnisse
abgeleitet werden. Um dies alles zu realisieren,
werden durchgängige horizontal und vertikal vernetzte Lösungen benötigt, welche die anfallende
Informationsflut beherrschbar machen.
Lösung
M&M Software bietet eine Industrial Cloud
Service Plattform, die genau hier ansetzt und das
zuverlässige und sichere Sammeln, Speichern,
Analysieren und Visualisieren von Maschinenund Anlagendaten ermöglicht. Die Plattform
besteht aus einem universellen Kernsystem und
darauf aufbauenden individuellen Webportalen,
die sich sowohl im Browser des PCs als auch auf
mobilen Geräten intuitiv bedienen lassen. Auf
den gesammelten Daten können Verfahren wie
Data Mining, Real-Time Analytics und Machine
Learning zur Erkennung von Zusammenhängen
angewandt werden.
M&M Software offeriert den Kunden ein „Rund
um-sorglos-Paket“. Dieses beinhaltet neben der
Entwicklung der OEM-Lösung auch den zuver
lässigen Betrieb der Lösung, deren nutzungs
bezogene Abrechnung, die dauerhafte Anwendungsüberwachung sowie den End-User-Support.
• Individuelle Visualisierungen
• Flexible Datenanbindung – egal ob OPC,
Funktionsbaustein oder Erweiterung von
Maschinensteuerung und Firmware
• Langzeitarchivierung
• Echtzeit und historische Datenanalyse
• Notifikationen und Alarme
• Realtime- und Big Data Analytics
M&M Software GmbH • Industriestraße 5 • 78112 St. Georgen
Internet www.mm-software.com
INDUSTRIE 4.0 33
Quelle: Mayr Antriebstechnik
Den Betriebszustand der Bremse immmer im Blick
Ausgangssituation
In allen Bereichen des Maschinenbaus rückt
derzeit das Monitoring von elektromagnetischen
Sicherheitsbremsen immer mehr in den Fokus.
Immer komplexer werdende Prozesse erfordern
in Zukunft eine permanente, gezielte Überwachung. Denn nur so können Veränderungen der
Bremseneigenschaften sofort erkannt und
Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Allerdings können nicht alle Bremsen mit den zur
Zustandsüberwachung üblichen Mikroschaltern
oder Näherungsinitiatoren nachgerüstet werden.
Und auch die Montage, Verkabelung und Justierung der Schalter ist teilweise anspruchsvoll.
Lösung
Das intelligente Bremsenansteuermodul ROBA®brake-checker kann Bremsen versorgen und
darüber hinaus gleichzeitig auch überwachen.
Es erkennt den Bewegungszustand des Aktors,
Verschleiß der Bremsbeläge und Leitungsbruch.
Das Modul arbeitet ohne Sensor, sondern wertet
stattdessen u. a. Strom und Spannung aus.
Dadurch kann der ROBA®-brake-checker auf eine
mögliche Verschleißreserve schließen oder gegebenenfalls unzulässige Erwärmung erkennen.
So detektiert das Modul sicherheitskritische
Zustände vor ihrem Eintritt und gewährleistet
erhöhte Betriebssicherheit für Maschinen und
Anlagen. Mikroschalter und Näherungsinitiatoren
mitsamt der dazugehörigen Verkabelung können
also entfallen. Anwender sparen Geld und Verkabelungsaufwand und machen ihre Maschinen fit
für die Zukunft.
• Sensorlose Schaltzustandsüberwachung
• Erhöhte Betriebssicherheit durch Detektion
von sicherheitskritischen Zuständen vor ihrem
Eintritt
• Ansteuerungs- und Überwachungsfunktion
in einem
• Einfach, schnell und kostengünstig auch
in bestehende Systeme integrierbar
Chr. Mayr GmbH + Co. KG • Eichenstraße 1 • 87665 Mauerstetten
Internet www.mayr.com
34 INDUSTRIE 4.0
Quelle: MPDV
Mit MES in vier Schritten zur „Smart Factory“
Ausgangssituation
Viele Fertigungsunternehmen müssen heute
einerseits wachsende Anforderungen ihrer
Kunden bedienen und andererseits die eigene
Produktion fit für Industrie 4.0 machen. Letzteres
stellt oftmals eine enorme Herausforderung dar.
Dabei ist der Ausgangspunkt von Unternehmen
zu Unternehmen sehr unterschiedlich, so dass
eine einheitliche Lösung kaum möglich scheint.
Das Ziel für alle ist jedoch klar: eine effiziente,
flexible und nachhaltige Produktion – kurz: die
„Smart Factory“.
erfassten Daten konsequent in den Planungsprozess im MES einbeziehen und dadurch
sukzessive Verschwendungen verringern.
• Nutzen Sie die gewonnenen Erkenntnisse, um
Regelkreise in der Fertigung einzurichten, die
schrittweise zur selbstregelnden Fabrik führen.
Dabei unterstützt das MES HYDRA.
• Vernetzen Sie alle am Fertigungsprozess
beteiligten Bereiche, Ressourcen und Systeme
mittels MES funktional. Dazu zählt insbesondere eine direkte Anbindung der Produkt
entwicklung an die Fertigung.
Lösung
Um eine beliebige Fertigung Schritt für Schritt
zur „Smart Factory“ zu wandeln, schlagen die
MES-Experten von MPDV einen einfachen „VierStufen-Plan“ vor:
• Machen Sie Ihre Fabrik transparent, indem Sie
flächendeckend Daten erfassen und auswerten
– mit einem Manufacturing Execution System
(MES) wie HYDRA von MPDV.
• Machen Sie Ihre Fertigungsplanung und
-steuerung reaktionsfähig, indem Sie die
• Systematischer und zielgerichteter Ansatz,
auch für den Mittelstand machbar
• Einstieg auf beliebiger Stufe möglich
• Weiternutzung bestehender Maschinen
und Anlagen
• Planbare und klar strukturierte Investitions
abschnitte
• Für Mitarbeiter überschaubarer Migrationspfad
zur Industrie 4.0
MPDV Mikrolab GmbH • Römerring 1 • 74821 Mosbach
Internet www.mpdv.com
35
Quelle: MVTec
INDUSTRIE 4.0 Automatisierte Produktionsprozesse lassen sich
mit 3D-basierter Machine-Vision-Technologie optimieren.
Auch autonome Gabelstapler können dank 3D Scene Flow sicherer in Logistikprozessen agieren.
Perfekte Interaktion zwischen Mensch und Maschine
Ausgangssituation
Industrie 4.0 wird die Wertschöpfungsprozesse in
produzierenden Unternehmen nachhaltig verändern. Damit verbunden ist der unaufhaltsame
Trend zur Automatisierung. Eine immer stärkere
Bedeutung erlangt dabei die sichere Interaktion
zwischen Menschen und Maschinen in automa
tisierten Produktionsprozessen. Ziel sollte es auch
sein, teure Maschinenstopps und entsprechende
Produktionsausfälle möglichst zu reduzieren, um
dadurch Kosten einzusparen. Hierfür bedarf es
Technologien, die Objekte im dreidimensionalen
Raum sicher erkennen und lokalisieren können.
Lösung
MVTec liefert mit „3D Scene Flow“ eine 3D-VisionTechnologie, mit der sich nicht nur die Position,
sondern auch die Bewegungsrichtung und
Geschwindigkeit von Gegenständen bestimmen
lässt. Erreicht wird dies durch die geschickte
Platzierung von mehreren Kameras, die das
Produktionsszenario aus unterschiedlichen
Perspektiven aufnehmen.
Die standardisierte Machine-Vision-Software von
MVTec verarbeitet die digitalen Bildinformationen
und erstellt daraus ein dreidimensionales
Echtzeit-Bewegungsprofil von Robotern und
Menschen, die am Produktionsprozess beteiligt
sind. Durch die Auswertung von 3D-Bilddaten
lassen sich potenzielle Berührungspunkte
zwischen Mitarbeitern und Robotern frühzeitig
und genau vorhersagen. Dies vermeidet Kolli
sionen und macht Fertigungsabläufe sicherer
sowie effizienter.
• Optimierung der Mensch-Maschine-Interaktion
• Erhöhung der Sicherheit und Effizienz
in der Fertigung
• Reduzierung von Maschinenstopps
und Produktionsausfällen
• Einsparung von Kosten
MVTec Software GmbH • Arnulfstraße 205 • 80634 München
Internet www.mvtec.com
36 INDUSTRIE 4.0
Vollautomatisierte Waferinspektion mit
µsprint-Technologie
Fotos: NanoFocus
Die NanoFocus-Messtechnik kann in vollautomatisierte
Prüfanlagen für benutzerunabhängige Serienmessungen
integriert werden.
Für eine optimierte Dokumentation werden Messdaten und Auswertungen dauerhaft in einer datenbankbasierten Auswertebibliothek gespeichert.
Qualitätssicherung mit 3D-Oberflächenmesssystemen
Ausgangssituation
In der industriellen Produktion geht der Trend zu
verknüpften Prozessketten unter dem Stichwort
Industrie 4.0. Gleichzeitig wird eine immer höhere
Produktqualität gefordert. Damit gewinnt eine
benutzerunabhängige und automatisierbare Messtechnik in der qualitätssichernden Prozessführung
an Bedeutung. Zuverlässige Messdaten liefern IstWerte über die Produktqualität, die für die Steuerung von Produktionsprozessen unerlässlich sind.
Lösung
Die NanoFocus AG bietet inline-fähige Ober
flächenmessgeräte mit vielseitigen Automationsmöglichkeiten, die sich flexibel in produktions
bezogene Regelkreise einbinden lassen. Die vollautomatisierbaren konfokalen 3D-Oberflächenmesssysteme können in Fertigungsanlagen zur
100%-Kontrolle integriert oder zur Stichprobenkontrolle (Einzel- und Serienmessungen) fertigungsnah eingesetzt werden. Komplexe Messstrategien und Auswertungen lassen sich mit einer
Automatisierungssoftware kundenspezifisch konfigurieren. Die Messdaten werden direkt in vorde-
finierte Ergebnisprotokolle überführt oder über
zahlreiche Datenschnittstellen exportiert. Damit
stehen sie für Soll-/Ist-Vergleiche zur Verfügung
oder können für weitere Auswertungen
an qs-STAT, Matlab, verschiedene Datenbanken
oder SPC-Charts übergeben werden. Bei Serienmessungen entfällt der Anwendereingriff vollständig durch zahlreiche Features wie Passmarkenerkennung, automatisiertes Alignment und
Messbereichsnachführung. Die Unterstützung von
Wafer-Map-Importen oder OCR/DDM/Bar Code
Reading erfüllt gängige Industriestandards.
• Inline-fähige 3D-Oberflächenmessgeräte zur
Integration in Fertigungsanlagen
• Vollautomatisierbarer Messvorgang und
Messdatenauswertung
• Zuverlässige Messdaten zur Qualitätssicherung
und Steuerung von Produktionsprozessen
• Erhöhter Durchsatz und verminderte Standzeiten
• Berührungsloses und zerstörungsfreies
optisches Messverfahren
NanoFocus AG • Max-Planck-Ring 48 • 46047 Oberhausen
Internet www.nanofocus.de
INDUSTRIE 4.0 37
Quelle: ORBIS
Digitales Werkzeugmanagement
Die Ausgangssituation
Die Hager Group ist ein führender Anbieter von
Lösungen und Dienstleistungen für elektrotechnische Installationen in Wohn-, Industrie- und
Gewerbeimmobilien. Im Rahmen des Projektes
„Digitales Werkzeugmanagement“ automatisiert
das Unternehmen logistische Prozesse, löst
manuelle SAP-Buchungsvorgänge ab, visualisiert
Aufgaben, setzt das „Internet of Things“ konsequent um und plant, zukünftig die vorbeugende
Wartung von Spritzwerkzeugen zu realisieren.
Das Resultat ist die Steigerung der Prozesssicherheit in der Logistik und Erhöhung der Maschinenund Werkzeugverfügbarkeit aufgrund durchgehender Informationstransparenz.
der ORBIS MPS werden die Werkzeugdaten und
-bewegungen berührungslos und in „Echtzeit“
ins SAP ERP-System übermittelt und gleichzeitig
auf Stapler-Terminals benutzerspezifisch und
optisch ansprechend visualisiert. Die Werkzeuge
lassen sich auf diese Weise in der Fabrik lückenlos
verfolgen. Diese Transparenz ermöglicht es, den
Werkzeugeinsatz hinsichtlich Produktions
planung und Wartung zu optimieren – und damit
auch die Kosten zu senken. Der ROI des Projekts
ist nach ungefähr 2,5 Jahren erreicht. Für dieses
innovative Industrie 4.0-Projekt erhielt die Hager
Group im Herbst 2015 den renommierten „Digital Transformation Award“ des Magazins Wirtschaftswoche.
Die Lösung
Mithilfe der ORBIS Multi-Process-Suite (ORBIS
MPS) und dem Einsatz von RFID-Technik realisiert
Hager auf Basis von SAP ERP die Vernetzung von
Spritzgusswerkzeugen, Maschinen, Gabelstaplern
und Lagerplätzen. Jedes Werkzeug und jeder
Lagerplatz erhält dazu einen RFID-Tag zur Iden
tifizierung und zur Individualisierung. Mittels
Der Nutzen im Überblick
• Automatisierte Abläufe erhöhen
die Prozesssicherheit
• Automatisierung der kompletten
Werkzeugverwaltung
• Optimierte Produktionssteuerung
und Instandhaltung
• Vorbeugende Wartung von Spritzwerkzeugen
ORBIS AG • Nell-Breuning-Allee 3–5 • 66115 Saarbrücken
Internet www.orbis.de
38 INDUSTRIE 4.0
Quelle: Parker
Sensoren für die zustandsorientierte Instandhaltung
Ausgangssituation
Als weltweiter Ausrüster verfügt Parker Hannifin
über eine Vielfalt an Sensoren, Elektroniken,
Antrieben und Messtechnik für die Prozess
überwachung und Regelung in der Fluid- bzw.
Automatisierungs- und Steuerungstechnik.
Der Wunsch, auf Messdaten einfach und schnell
zugreifen zu können, konnte bisher durch die
existierenden Feldbussysteme nur eingeschränkt
realisiert werden. Inzwischen hat sich neben der
Sensor- auch die Informationstechnologie weiterentwickelt und etabliert.
Lösung
Zentrale Merkmale, welche Sensoren und Systeme Industrie-4.0-fähig machen, sind die direkte
Vernetzbarkeit und Intelligenz der Komponenten.
In Systemen werden noch Gateways eingesetzt,
um feldbusfähige oder analoge Sensoren netzwerkfähig zu machen. Somit stehen die Messwerte auf allen Ebenen bis in den Officebereich
zur Verfügung und können auf PCs oder Mobil
geräten analysiert, interpretiert und gespeichert
werden. Ein Beispiel ist das intelligente Parker
SensoNODE-System, bei dem Messdaten kabellos
über eine App dargestellt werden können und
dem Anwender bei der richtigen Entscheidungsfindung unterstützt.
Neben der Messdaten-Aufzeichnung erfolgt eine
anwendungsspezifische, regelbasierte Interpre
tation. Somit können:
• Wartungsarbeiten bedarfsangepasst
urchgeführt werden (Parker Total Health
d
Management)
• Stillstandzeiten minimiert werden,
Wartungsarbeiten besser planbar gemacht
und Wartungsintervalle optimiert werden
Durch die Kombination aus Sensorspektrum
und Anwendungs-Know-how stellt Parker seinen
Kunden die Basis für ein eigenes „Predictive
Maintenance“ für seine Anwendungen zur
Verfügung.
Parker Hannifin GmbH • Pat-Parker-Platz 1 • 41564 Kaarst
Internet www.parker.com/de
INDUSTRIE 4.0 39
Quelle: Phoenix Contact
Durchgängig digital
Die Ausgangssituation
Phoenix Contact ist weltweiter Marktführer für
Komponenten, Systeme und Lösungen in der
Elektrotechnik, Elektronik und Automation. Als
ein produzierendes Unternehmen, das seine
Produktionsanlagen selbst fertigt, kennt Phoenix
Contact die Anforderungen an die intelligente
Produktion von morgen genau. Damit sich
Mensch, Maschine und das Produkt zu einem
intelligenten und selbständigen Netzwerk
zusammenschließen können, sind die beteiligten
Systeme durchgängig digital, also maschinen
lesbar, zu beschreiben.
Die Lösung
Im Rahmen des Spitzenclusters it‘s OWL entstand
die „Automation für wandlungsfähige Produk
tionstechnik“ (it´s OWL-AWaPro). Die individuelle
Bestückung von Tragschienen mit Reihenklemmen passt sich flexibel an sich ändernde Herstellungsverfahren an. Die Datendurchgängigkeit
vom Engineering-Tool bis zur Qualitätskontrolle
sowie die wandlungsfähige Produktion machen
alle Vorteile der Massenfertigung für die indivi-
duelle Produktion nutzbar – selbst bei der Stückzahl eins.
Produkt und Prozesse entstehen zunächst virtuell
und sind vollständig transparent. Das Ergebnis
des Engineering-Prozesses ist der digitale Artikel
der bestückten Tragschiene. In der modular aufgebauten Fertigungslinie setzt ein Roboter die
Einzelkomponenten auf die Tragschiene. In einem
angeschlossenen Handarbeitsplatz wird die
Bedruckung erstellt und aufgebracht. Anschließend prüft eine Kamera das fertige Produkt. Die
eindeutige Kennzeichnung per RFID erlaubt es,
die einzelnen Prozessschritte unabhängig aus
zuführen und zusätzliche Daten anzubinden.
Der Nutzen im Überblick
• Schnelleres Engineering
• Automatisierte Produktionsprogrammierung
• Höhere Verfügbarkeit, Flexibilität
und Schnelligkeit der Produktion
• Produkte in Stückzahl eins zu Serien
bedingungen und marktakzeptierten
Preisen fertigen
Phoenix Contact GmbH & Co. KG • Flachsmarktstraße 8 • 32825 Blomberg
Internet www.phoenixcontact.de/industrie4_0
40 INDUSTRIE 4.0
Quelle: pi4
workerbot – der humanoide Fabrikarbeiter
Ausgangssituation
Das Internet der Dinge hat die Ära der Industrie
4.0 eingeleitet. Die Wandlung klassischer
Fabriken in die Smart Factory ist ein unaufhalt
samer Prozess, der einer erneuten industriellen
und technologischen Revolution gleichkommt.
Um auch in Zukunft effizient und mit hoher
Produktivität arbeiten zu können, musste eine
robotische Plattform geschaffen werden, die den
Anforderungen an Ressourceneffizienz, Wandlungsfähigkeit sowie ergonomischer Gestaltung
dauerhaft gerecht wird.
und die Basisvorrausetzung für die Integration
des Roboters in die vernetzte Fabrik.
Lösung
Mit dem workerbot hat das Berliner Unter
nehmen pi4 robotics ein effektives Werkzeug
geschaffen, das praxistauglich und hochflexibel
in moderne Produktionslinien integrierbar ist.
• Voll vernetzbar , Gbit Ethernet
• Einfache Integration in die bestehende
Maschinenkommunikation
• Intuitiv erlernbare Steuerungssoftware
pi4_controlV10 mit Touchscreen
• Optische Erkennung von Lage und
Beschaffenheit von Teilen
• Integrierte automatische Kraftüberwachung
• Mobile Plattform
Die hohe Flexibilität bei der Implementierung
verschiedenster Kommunikations- und Schnittstellenstandards sowie eine vereinfachte
Mensch-Maschine-Kommunikation waren
wesentliche Konstruktionsziele des workerbot
pi4_robotics GmbH • Gustav-Meyer-Allee 25 • 13355 Berlin
Telefon +49 30 700 96 94-0 • E-Mail [email protected]
Internet www.pi4.de
Durch seinen modularen Aufbau und die Steuerung durch einen Industrie-PC ist der workerbot
auch an zukünftige Innovationen anpassbar.
Die humanoide Anatomie – zwei Arme, und ein
drehbarer Oberkörper – ermöglichen die autonome Teileversorgung. Dies wird durch Kameraund Bildverarbeitungssysteme unterstützt, die
ihm das selbständige Erkennen der Lage und
Beschaffenheit von Produktionsteilen erlauben.
INDUSTRIE 4.0 41
Quelle:PILZ
Steuerungskonzepte für die Zukunft – verteilte Intelligenz
Ausgangssituation
Auf dem Weg in die Zukunft der Fertigungsautomatisierung sind Modularisierung und Dezentralisierung zwei der wichtigsten Erfolgsfaktoren.
Mit zentralistisch ausgelegten SPS-Steuerungen
können die Vorteile einer Modularisierung nicht
ausgeschöpft werden. Änderungen in Anlagenteilen verursachen einen hohen Aufwand auf Steuerungsebene, da Programmstrukturen an zentralen Stellen der Steuerung verändert werden
müssen. Für die Automatisierung der Zukunft
sind daher Lösungen gefragt, die zum einen in
der Lage sind, Steuerungsintelligenz zu verteilen
und zum anderen gewährleisten, dass die Dezentralisierung und Vernetzung mehrerer Steuerungen für den Anwender dennoch einfach in der
Handhabung bleibt.
Lösung
Das Industrie-4.0-fähige Automatisierungs
system PSS 4000 erlaubt es, den mechatronischen Ansatz auch auf die Steuerungsebene zu
übertragen. Dadurch lassen sich komplexe,
verteilte Anlagen in übersichtliche, selbstständig
arbeitende Einheiten zerlegen. Aufwände für
Engineering, Inbetriebnahme und Wartung
werden dadurch deutlich reduziert. Auch der
Grad der Standardisierbarkeit von Teilen von
Maschinen und Anlagen steigt, so dass sich diese
flexibel und schnell auf veränderte Kunden
wünsche anpassen lassen.
• Vorteile einer dezentralen Steuerungsstruktur
nutzen, ohne dass die Handhabung von Hardund Software komplexer wird.
• Engineering-Aufwand durch die Entkopplung
von Hard- und Softwareentwicklung deutlich
reduzieren. Funktionsbausteine vereinfachen
die Erstellung von Automatisierungsprogrammen und erlauben eine funktionale Gliederung
und Strukturierung der Programme.
• Der Aufbau von Anlagen nach dem mecha
tronischen Ansatz ermöglicht die komplette
Modularisierung in Maschinenelemente.
Funktionen lassen sich standardisieren und
modulübergreifend wiederverwenden.
Pilz GmbH & Co. KG • Felix-Wankel-Straße 2 • 73760 Ostfildern
Internet www.pilz.de
42 INDUSTRIE 4.0
Quelle: PROXIA Software
BDE-Software verdoppelt Produktionsleistung nahezu
Ausgangssituation
Als Unternehmen der HF-MIXING GROUP hat sich
die Harburg-Freudenberger GmbH auf die Fertigung von Mischern für die Gummi verarbeitende
Industrie spezialisiert. Sie bietet ihren Kunden
durchgängige Komplettlösungen: von F & E,
Konstruktion, Fertigung, Montage über die
Steuerungstechnikund Installation bis hin zum
24/7-Service, Schulung und After-Sales-Support.
Dieser Anspruch und der Erfolg der letzten Jahre
aufgrund der Fusion haben das Unternehmen vor
die gewaltige Aufgabe gestellt, mit dem schnellen
und starken Auftragseingang fertig zu werden.
Lösung
Seit Mitte 2011 ist die Fertigung mit PROXIA-Software und -Terminals vernetzt. Durch die BDE hat
sich die Transparenz deutlich verbessert und der
Output gesteigert. Vor Einführung des Systems
konnte Harburg-Freudenberger rund drei Maschinen im Monat fertigen. Heute schafft das Werk
acht Maschinen pro Monat. Zudem konnte
Harburg-Freudenberger die vereinbarten Fristen
halten – trotz des deutlich höheren Auftrags
eingangs. Darauf ist Produktionsleiter Karl-Heinz
Linke besonders stolz: „Kaum ein Kunde hat
jemals Probleme wegen der Liefertermine
bekommen!“
Die eingeführte BDE-Software von PROXIA unterstützt den Maschinen- und Anlagenbauer, einen
Überblick über alle Vorgänge in der Fertigung zu
behalten, seine Ressourcen optimal einzusetzen
und so das Produktionswachstum abzusichern.
• Höhere Produktionsleistung – Umsatz nahezu
verdoppelt
• Transparentere Prozesse – automatisierte
Erfassung von Betriebsdaten
• Schnellere Rückmeldung – Produktionsdaten
in Echtzeit verfügbar
• Wirtschaftlichere Planung – zielgerichteter
Einsatz von Ressourcen und Personal
• Bessere Kommunikation – rasche Information
über aktuellen Fertigungsstand
• Leichtere Anwendung – einfache Bedienung,
verständliche Visualisierung
PROXIA Software AG • Anzinger Straße 5 • 85560 Ebersberg
Internet www.proxia.com
INDUSTRIE 4.0 43
Quelle: Bosch Rexroth
Variantenreiche Montage wirtschaftlich umsetzen
Ausgangssituation
Industrie 4.0 zielt unter anderem auf die hoch
flexible und variantenreiche Montage von kleinen
Losgrößen bis zur Stückzahl 1. Das erhöht die
Anforderungen in der manuellen Montage. Die
Mitarbeiter müssen mehrere tausend Varianten
mit teils unterschiedlichen Materialen eindeutig
identifizieren, die jeweiligen Arbeitsanweisungen
kennen und sie in reproduzierbarer Qualität
umsetzen.
Die Anweisungen können in Sprache und Arbeitstiefe individuell und einfach angepasst werden.
In Kombination mit dem intelligenten Funkakku
scharuber Nexo von Rexroth wird automatisch
lokalisiert, wo geschraubt werden muss und ob
die Schraube richtig sitzt. Modular integrierbare
Systeme wie 3D-Kameras oder Ultraschall
sensoren überprüfen die Arbeitsschritte und
helfen dem Werker, sofort Korrekturmaßnahmen
einzuleiten.
Lösung
Eine Lösung bietet das modulare und frei anpassbare Werkerassistenzsystem ActiveAssist von
Rexroth für die variantenreiche Montage. Es
verbindet reale Montagestationen mit der
virtuellen Welt der Informationstechnologie.
Die webbasierte Software identifiziert mit RFID
das Werkstück und lädt den entsprechenden
Arbeitsplan über eine Verbindung mit dem übergeordneten MES- oder ERP-System. Digitale Assistenzsysteme wie Beamer, die Arbeitsanweisungen
projizieren und Materialkisten markieren, oder
Pick-to-Light-Module führen den Mitarbeiter.
• Kürzere Einarbeitungszeiten und reproduzierbare Qualität in der variantenreichen manuellen
Montage
• Webbasierte Software mit Schnittstellen zu
MES- und ERP-Systemen
• Modular aufgebaut und erweiterbar um
zukünftige Technologien wie Augmented
Reality
Bosch Rexroth AG • Maria-Theresien-Straße 23 • 97816 Lohr am Main
Internet www.boschrexroth.de
44 INDUSTRIE 4.0
Quelle: ebm-papst
Die Produktion digitalisieren
Ausgangssituation
Produktionsverfahren stetig verbessern und
gleiche Qualitätsstandards in allen Werken weltweit etablieren: Das sind wichtige Ziele des
Ventilatoren- und Motorenherstellers ebm-papst
(Umsatz: 1,6 Milliarden Euro, Mitarbeiter: 12.000).
Gut aufeinander abgestimmte Produktions
abläufe sind die Voraussetzung dafür, diese
Anforderungen zu erfüllen. Der Digitalisierung der
Fertigung kommt hierbei eine Schlüsselrolle zu.
Lösung
SAP Manufacturing Execution (SAP ME) unterstützt das baden-württembergische Unternehmen
ebm-papst darin, die Produktion im Unternehmen und hin zu Lieferanten und Kunden weiter
zu vernetzen, die Auftragsabwicklung zu vereinfachen und den Fertigungsprozess zu digitalisieren. Zwischen den Produktionsmaschinen und
SAP ME werden selbständig Daten abgefragt und
Fertigungsschritte veranlasst. Der gesamte Fertigungsprozess lässt sich in einem zentralen System managen und überprüfen. Darüber hinaus
sind alle Fertigungsschritte im Nachhinein nachvollziehbar.
• Vom Lieferanten bis zum Kunden lassen sich
sämtliche relevanten verbauten Teile rück
verfolgen. Das gilt auch für alle definierten
Prozesse zwischen der Bestellung und
Auslieferung.
• Die Leistungsfähigkeit der Produktion kann
jederzeit analysiert und visualisiert werden.
• Ein Produkt wird nicht ausgeliefert, solange
es nicht alle vordefinierten Quality-Gates
erfolgreich durchlaufen hat.
• Die Software-seitige Umsetzung erfolgt in
Anlehnung an Lean-Management-Prinzipien
wie Poka Yoke (fehlhandlungssichere Prozesse)
und Jidoka (Prozessverriegelung).
• Prozessänderungen in der Fertigung können
via Drag & Drop realisiert werden.
SAP Deutschland SE & Co. KG • Hasso-Plattner-Ring 7 • 69190 Walldorf
Telefon +49 6227 74 74 74 • E-Mail [email protected]
Internet www.sap.de
Eine weitere Industrie-4.0-Lösung
von ebm-papst finden Sie auf S. 18.
INDUSTRIE 4.0 45
Quelle: Schaeffler Technologies
Innovative Wälzlagerlösungen
Ausgangssituation
In Werkzeugmaschinen übertragen Wälzlager
und Führungen die Bearbeitungskräfte vom Tool
Center Point TCP in das Maschinengestell. Sie
bestimmen maßgeblich die geforderte Dynamik,
Präzision und Steifigkeit und stellen so die Produktivität sicher. Daher beeinflusst der Zustand
der Lager und Führungen im Betrieb die Bearbeitungsqualität stark. Auch der Werkzeugverschleiß
verändert die Qualität beträchtlich und überlagert
sich mit dem Einfluss des Lager- und Maschinenzustandes. Diese zeitlichen Veränderungen werden heute meist nicht direkt, sondern indirekt
erfasst: Am Werkstück ist dies u. a. die Vermessung im Rahmen der Qualitätssicherung. Veränderungen in der Produktion werden so relativ
spät erkannt.
Lösung
Lagersysteme mit darauf abgestimmter Sensorik
eignen sich sehr gut, um den aktuellen Lagerzustand zu bestimmen, aber auch um ein virtuelles
Echtzeitabbild vom Maschinenzustand und von
der Qualität des Produktionsprozesses zu erhalten.
Hierzu realisierten DMG Mori und Schaeffler die
„Werkzeugmaschine 4.0“ von der Sensorik bis
in die Cloud. Mit über 60 Sensoren zur Messung
von Schwingungen, Kräften, Temperaturen und
Drücken ausgestattet, liefern die Fräs-Dreh-
Bearbeitungszentren eine große Menge an Daten
in die Schaeffler-Cloud. Aus den abgeleiteten
Informationen werden wissensbasierte Handlungsempfehlungen verfügbar.
• Optimierung von Fertigungs- und Planungsprozessen bei konstant hoher Bearbeitungsqualität
• „One shot – one hit“: Losgrößen von 1 in der
spanenden Fertigung
• Predictive Maintenance: Eine kontinuierliche
Zustandserfassung und Überprüfung der
Komponenten mit periodischer Berechnung
der nominellen Restlebensdauer ausgewählter
Lagerstellen unter Berücksichtigung real wirkender Lastkollektive ermöglicht eine optimale
Nutzung der Komponenten und eine daten
basierte Planung bedarfsorientierter Instandhaltung.
Schaeffler Technologies AG & Co. KG • Georg-Schäfer-Straße 30 • 97421 Schweinfurt
Internet www.schaeffler.de
46 INDUSTRIE 4.0
Quelle: SCHUNK
Smarte Montage aus dem Baukasten
Ausgangssituation
Konventionelle Hochleistungsmontageanlagen
bieten bislang meist nur eine eingeschränkte
Flexibilität. Prozessabläufe sind in der Regel starr
definiert und lassen sich oft nur durch ein zeitaufwändiges manuelles Umrüsten der Anlage
auf ein neues Teilespektrum variieren. Die
Zustands- und Prozessüberwachung erfolgt
ausschließlich in der SPS. Prozessabweichungen
werden erst vergleichsweise spät erkannt und
erfordern ein manuelles Eingreifen.
Lösung
Wandlungsfähige SCHUNK Greifmodule,
leistungsfähige SCHUNK Wechselsysteme und
hochdynamische, frei programmierbare SCHUNK
Lineardirektachsen erlauben eine flexible
Prozessgestaltung bei maximaler Produktivität.
Mit jedem neuen Bauteil und jedem priorisierten
Auftrag erfinden Montageanlagen immer wieder
neu eine passende Choreographie. Auf Kraft und
Position regelbare SCHUNK Mechatronikgreifer
sowie SCHUNK Kraft-Momenten-Sensoren
ermöglichen ein präzises Condition Monitoring.
Sie erlauben eine dezentrale Intelligenz im
einzelnen Prozessschritt und eignen sich zur
Überwachung der Prozessparameter, zur dezentralen Qualitätssicherung und zur Dokumentation
von Qualitätskriterien. Noch bevor es zu Ausfällen
kommt, erfassen die Kraft-Momenten-Sensoren
selbst feinste Abweichungen und schaffen damit
die Voraussetzung für ein planbares und effektives Eingreifen im Rahmen der vorausschauenden
Instandhaltung oder eine notwendige Korrektur
der Prozessparameter. Feldbustauglich ermög
lichen die Module eine unmittelbare, barrierefreie Kommunikation vom Bauteil zur Anlage.
• Prozesse lassen sich jederzeit flexibel,
situationsabhängig gestalten.
• Die Steuerung erfolgt dezentral auf
Komponentenebene.
• Sämtliche Prozessschritte können in
Echtzeit überwacht werden.
• Die erfassten Daten liefern eine optimale
Grundlage für die vorausschauende
Instandhaltung.
SCHUNK GmbH & Co. KG Spann- und Greiftechnik
Bahnhofstraße 106–134 • 74348 Lauffen/Neckar
Telefon +49-7133-103-0 • E-Mail [email protected]
Internet www.schunk.com
INDUSTRIE 4.0 47
Quelle: SEW-EURODRIVE
Industrie 4.0 erhöht Produktivität
Ausgangssituation
Die wachsende Innovationsgeschwindigkeit hat
den Druck auf Deutschlands Unternehmen
erhöht. Deshalb gilt es, Langfriststrategien zu
entwickeln, die über den aktuellen Status quo
hinausgehen und ein spezifisches, auf das eigene
Tun, auf die Historie einer Firma, ihr Image und
ihr Portfolio zugeschnittenes Zukunftsbild
beschreiben.
wertschöpfungsorientierte, verschwendungsfreie, flexible und motivierende Arbeitsabläufe zu
gestalten und diese mit eingebetteten intelligenten Automatisierungslösungen bereichs
übergreifend zu unterstützen. Unter den Gesichts
punkten der Industrie 4.0 werden bisher
getrennte Funktionen wie Fertigung, Montage
und Logistik intelligent miteinander verzahnt und
verschmelzen so zu einem Gesamtsystem.
Lösung
Die enge Vernetzung von Industrieprozessen mit
modernen IT-Technologien mit dem Ziel der intelligenten Fabrik bietet eine Lösung. Neu hierbei
ist, dass nicht nur Maschinen und integrierte Systeme miteinander kommunizieren, sondern alle
Systeme untereinander intelligent vernetzt sind
und mit den zu fertigenden Produkten Informationen austauschen. Der Lösungsansatz ist: Perfekt
umgesetzte Lean-Prinzipien und Technologieansätze aus Industrie 4.0 zu realisieren und damit
Fabriken nach der Erfolgsphilosophie „Mensch
und Technik im Arbeitsprozess intelligent miteinander kombiniert“ zu schaffen. Das bedeutet,
• Mitarbeiter wird bei der Ausführung seiner
Tätigkeiten unterstützt, bzw. es werden ihm
wichtige Informationen übermittelt
(Augmented Reality).
Neuartige
IT-basierte Assistenzsysteme fördern
•
Kreativität und Lernfähigkeit.
• Arbeitsablauf, der die Akzeptanz, Leistungsund Entwicklungsfähigkeit, das Wohlbefinden
und die Gesundheit der Mitarbeiter unterstützt.
• Gewinnbringende Verknüpfung von Mensch
und Technik im gesamten Montageablauf
• Handlings-, Bewegungs- und ergonomieoptimierte Material- und Werkzeugbereitstellung
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG • Ernst-Blickle-Straße 42 • 76646 Bruchsal
Internet www.sew-eurodrive.de
48 INDUSTRIE 4.0
Quelle: SICK AG
Produktionssteuerung durch intelligente Sensorik
Ausgangssitutation
Das gesamte industrielle Umfeld ist derzeit von
grundlegenden Veränderungen geprägt. Die Verschmelzung von Produktions-, Informations- und
Kommunikationstechnologien steht dabei im
Mittelpunkt. Unternehmen benötigen deshalb
die direkte Verbindung zwischen der realen Produktion und einer Software für die Fertigungsplanung, die die Komplexität der Materialflüsse, die
Auslastung von Maschinen und Personal und den
aktuellen Zustand aller Aufträge nachvollziehbar
und nahezu in Echtzeit abbilden kann.
Lösung
In einem gemeinsamen Forschungsprojekt haben
SICK und die Ortlinghaus-Werke GmbH ein neuartiges Fertigungsinformationssystem entwickelt, das viele Zusatzdaten abbilden kann. Dabei
handelt es sich um eine Identifikationslösung zur
Materialidentifikation, basierend auf RFID-Technologie. Auf dem Weg vom Lager zu den Vorkomplettierungszonen bei Ortlinghaus wurde jeweils
ein RFID-System als durchfahrbares Gate installiert. Das System besteht aus einem RFID-
Schreib-/Lesegerät RFU63x im Verbund mit einer
externen Antenne RFA63x. Die Komponenten
werden im Produktionsbereich einfach oberhalb
eines Transportweges montiert und beeinflussen
dadurch die Arbeitsabläufe nicht.
Über Antennen liest das Schreib-/Lesegerät die
auf dem Transponder befindlichen Auftragsdaten
berührungslos und ohne direkten Sichtkontakt.
Diese werden durch intelligente Funktionen, die
im Sensor integriert sind, an das neue Fertigungsinformationssystem übermittelt. Diese intelligenten Sensoren sind in der Lage, aus Messdaten
Informationen zu erzeugen, die quantitative oder
qualitative Aussagen treffen.
• Ein aktualisierter Überblick über den
Zustand aller Fertigungsaufträge kann jederzeit abgerufen und visualisiert werden.
• Auf Turbulenzen in der Produktion kann
zeitnah reagiert werden.
SICK AG • Erwin-Sick-Straße 1 • 79183 Waldkirch
Internet www.sick.com
INDUSTRIE 4.0 49
Quelle: Siemens / Fripa
Maßgeschneiderte Lösung
Ausgangssituation
Die Papierfabrik Albert Friedrich AG (kurz: Fripa)
aus dem unterfränkischen Miltenberg produziert
Hygienepapiere wie Küchenrollen, Toilettenpapier
oder Taschentücher. Zur Produktion solcher
Papiere wird zunächst ein Zellstoffballen aufgelöst und die entstandene Papiersuspension auf
ein Sieb aufgebracht. Der Feststoffanteil beträgt
hier unter ein Prozent. Durch Entwässerung,
Pressen und Trocknung wird dieser Anteil auf
95 Prozent erhöht – in weniger als einer Sekunde.
Aufgrund langer Maschinenlaufzeiten und des
energieintensiven Trocknungsprozesses ist viel
Wärme und somit Strom nötig. Um trotz des
steigenden Kostendrucks wettbewerbsfähig zu
bleiben, spielt der Energieverbrauch eine wichtige
Rolle bei der Produktion.
Lösung
Fripa setzt deshalb auf energieeffiziente Technik
von Siemens. Bei der neuen Hygienepapierlinie
PM7 kommt das fabrikweite Branchenkonzept
SIPAPER zum Einsatz. Diese für die Papierindustrie
maßgeschneiderte Lösung ist exakt auf die
Anforderungen der Branche abgestimmt: für
hocheffiziente Antriebssysteme, speziell entwickelte Automatisierungs- und Prozessführungssysteme, eine intelligente Energieverteilung und
branchenspezifische Serviceleistungen. Als
Produkt- und Lösungsanbieter ist Siemens für
den Kunden Fripa der Ansprechpartner für jeden
Schritt der industriellen Wertschöpfungskette
und begleitet das Unternehmen im Zeitalter der
Digitalisierung auf dem Weg zur Industrie 4.0.
• Speziell auf die Anforderungen der
apierindustrie angepasste Lösung
P
• Geringerer Energieverbrauch bei
gleichzeitig gesteigerter Produktion
• Höhere Durchlaufgeschwindigkeit
• Investitionssicherheit in zukunftssichere
Technik
• Alles aus einer Hand bei nur einem
Ansprechpartner
• Sehr kurze Projektimplementierung durch
langjährige Partnerschaft
Siemens Aktiengesellschaft • Wittelsbacherplatz 2 • 80333 München
Internet www.siemens.com
50 INDUSTRIE 4.0
Ansätze von Consistent R&D
Quelle: Techniciency Consulting
Quelle: Shutterstock / wavebreakmedia
„Consistent R&D“ –
Prozesse in der Produktentwicklung neu gestalten
Ausgangssituation
Viele Unternehmen haben ihren Produktions
prozess durch ständige Verbesserungen gut
optimiert. In der Produktentwicklung sind aber
noch große Potenziale vorhanden. Dies betrifft
sowohl die Gestaltung eines systematischen
Prozesses als auch die inhaltliche Qualität bei
der Entwicklung neuer Produkte.
Lösung
Techniciency hat einen ganzheitlichen Ansatz
entwickelt, der sich deutlich von Lean Development unterscheidet und der die Möglichkeiten
von Industrie 4.0 zukünftig nutzen kann. Diesen
bezeichnet das Unternehmen als „Consistent R&D“.
Der Prozess ist dadurch gekennzeichnet, dass:
• alle Bereiche bei der Entwicklung aktiv
mitwirken,
• Erfordernisse der Produktentwicklung und der
Produktion gleichwertig für die Unternehmens
steuerung herangezogen werden,
• Entwicklung und Produktion verschmelzen –
das Unternehmen wird zur Entwicklungsfabrik,
• Kompetenz und Vollmacht in kleinen weit
gehend frei agierenden Teams gebündelt
werden.
Durch die hochgradige Vernetzung von Informa
tionen können drastische Verkürzungen der
Durchlaufzeiten in der Produktentwicklung
erreicht werden. Ergebnisse können direkt ein
fließen, wie z. B., indem neu entstandenen Teilen
zusätzliche Informationen mitgegeben werden.
• Verkürzung des Entwicklungsprozesses
um bis zu 25%
• Berücksichtigung zusätzlicher Umsatzpoten
ziale in ganzheitlichen Kennzahlen (z. B. Total
Value Matrix). Nachhaltigkeitsaspekt fließt
bereits bei der Produktentwicklung ein.
• Massive Erhöhung der Flexibilität, da durch
enge Verzahnung von Entwicklung und Produktion eine neue Arbeitsweise gefördert wird.
• Orientierung auf eine produktbezogene
Unternehmenssteuerung, bei der Wert
schöpfung ganzheitlich verstanden wird.
Techniciency Consulting • Thüringer Waldblick 19 B • 99880 Aspach
Telefon +49 172 97 11 888 • E-Mail [email protected]
Internet www.techniciency.de
INDUSTRIE 4.0 51
Quelle: TRUMPF
Technologie für vernetzte Fertigung
Ausgangssituation
Sinkende Losgrößen und steigende Varianten
vielfalt machen die Fertigungsprozesse in der
blechbearbeitenden Industrie immer komplexer.
Dadurch steigt insbesondere der Aufwand für
indirekte Prozesse. Es wird zur Herausforderung,
den Überblick und die Kosten im Griff zu behalten.
Lösung
TRUMPF hilft dabei, die Geschäftsprozesse ganzheitlich und individuell zu optimieren sowie
die Transparenz und Datendurchgängigkeit zu
steigern. Eine praxisnahe Beratung zeigt, wie der
Weg zur eigenen Smart Factory aussehen kann,
welche Vorteile sie bringt und welche konkreten
Schritte der Kunde dafür gehen muss.
Entscheidend dafür sind die Kriterien des Kunden,
was möchte er erreichen: Mehr Transparenz,
bessere Wirtschaftlichkeit, schnelleren Durchlauf,
höhere Reaktionsgeschwindigkeit auf Änderungen oder eine Mischung von mehreren Kriterien.
Für die Umsetzung bietet TRUMPF eine breite
Palette an Modulen, mit denen sich der Wertschöpfungsprozess erweitern und je nach Anforderung eine individuelle Smart Factory kreieren
lässt. Das Spektrum der Werkzeuge reicht von
Softwarelösungen beispielsweise zur Fertigungssteuerung oder zur automatischen Angebots
erstellung bis hin zu Monitoring Tools und
Lösungen für die Teilenachverfolgung sowie
vielem mehr.
• Gesteigerte Produktivität und Prozesssicherheit
sowie mehr Flexibilität in der Fertigung
• Durchgängige Prozesse für die gesamte Fabrik
und leichter beherrschbare Einzelprozesse,
die Systeme arbeiten Hand in Hand
• Bessere Datenerhebung und -auswertung und
dadurch Transparenz über Leistungsdaten,
Kosten und Bearbeitungsstände
TRUMPF GmbH + Co. KG • Johann-Maus-Straße 2 • 71254 Ditzingen
Telefon +49 7156 303 – 0 • E-Mail [email protected]
Internet www.trumpf.com
52 INDUSTRIE 4.0
Quelle: Weidmüller
Lösungen zum Condition Monitoring
Ausgangssituation
Maschinenverfügbarkeit ist ein kritischer Erfolgsfaktor für produzierende Unternehmen, gerade in
Industrien, bei denen die Prozesse kontinuierlich
laufen müssen oder ungeplante Wartungsauf
gaben nur mit viel Aufwand realisiert werden
können. Außerplanmäßige Stillstände verur
sachen hohe Kosten: Beispielsweise führt ein
Ausfall in der Stahlproduktion oder bei OffshoreWindkraftanlagen in kürzester Zeit zu Kosten im
sechsstelligen Bereich.
Lösung
Mit Lösungen zum Condition Monitoring arbeitet
Weidmüller gezielt daran, Fehler frühzeitig erkennen und beheben zu können. Die Reaktions
bereitschaft des Kunden wird erhöht und teure
Ausfallzeiten werden so auf ein absolutes
Minimum reduziert.
Beim Thema Predictive Maintenance bietet
Weidmüller Lösungen für ein vorausschauend
gewartetes Maschinenportfolio und ergänzt
dieses mit kundenfreundlichen Lösungen zu
einer sicheren Fernwartung. Zum Einsatz kommen dabei kommunikationsfähige Signalwandler
wie zum Beispiel der ACT20 sowie Router und
Switche. Mit diesen ist zustandsorientierte
Wartung und Überwachung von kritischen
Größen und das Erkennen von Anomalien pro
blemlos möglich. Grundlage dafür ist die Digita
lisierung und Vernetzung der Prozess- und
Zustandsdaten, beispielsweise mit dem RemoteIO-System u-remote. Kombiniert mit der Fern
wartungslösung u-Link kann der Kunde dabei
auch auf global verteilte Anlagen zugreifen – von
jedem Ort.
Nutzen
• Zustandsorientierte Überwachung erhöht
die Prozesssicherheit.
• Kosten werden reduziert, Lieferzuverlässigkeit
erhöht.
• Sicherer Fernzugriff ermöglicht es jederzeit,
einfache Wartungsroutinen durchzuführen.
• In einem nächsten Schritt werden Data
Analytics eingesetzt, um die Wartung
langfristig zu optimieren.
Weidmüller Gruppe • Klingenbergstraße 16 • 32758 Detmold
Internet www.weidmueller.de
INDUSTRIE 4.0 53
Quelle: WERMA Signaltechnik
Transparenz dank vernetzter Signalsäulen
Ausgangssituation
Zunehmende Komplexität verhindert die Transparenz in der Fertigung, Störungen reduzieren die
Produktivität. Um versteckte Potenziale in der
Fertigung aufzudecken, benötigen Unternehmen
ein System zur Messung aller unproduktiven
Zeiten.
Lösung
Durch die intelligente Vernetzung von Signal
säulen entsteht – unabhängig vom Maschinenhersteller – eine einfache, kostengünstige und
nachrüstbare Alternative zu herkömmlichen
komplexen Maschinen-Daten-Erfassungssystemen (MDE). Auf Basis vernetzter Signalsäulen
werden belastbare Daten gesammelt, das Potenzial für eine nachhaltige Kostenoptimierung in
der Fertigung wird geschaffen. Das System ist
einfach nachrüstbar und funkbasiert. Eine Signalsäule dient als gemeinsame Schnittstelle. Per
Plug & Play wird ein Sender in eine bestehende
KombiSIGN-Signalsäule eingesetzt. Dieser sendet
die Zustände der Säule an einen Empfänger. Die
Daten aller Sender werden lückenlos und sicher
in der integrierten SQL-Datenbank gespeichert.
Mit dem weiteren Ausbau dieses Systems gelingt
auch die Steuerung von Maschinen und Anlagen.
Dies ermöglicht eine ressourceneffiziente Produktion, Energieverbräuche können vermindert und
mittels einer „Head-of-line“-Funktion kann der
Status der gesamten Fertigung visualisiert werden. Ein integriertes Logikmodul verarbeitet die
erfassten Zustände aller eingebundenen Sender
selbstständig und unterstützt bei der Erzeugung
der Steuerbefehle.
• Stillstände sofort erkennen und reagieren
• Verbesserungspotenziale in der Fertigung
ufdecken
a
• Zahlreiche Reporting- und Analysefunktionen
integriert
• Transparenz über die gesamte Fertigung,
unabhängig von Hersteller und Alter der
Maschinen
• Integration manueller Arbeitsplätze
• Funkbasierte Nachrüstlösung erspart
aufwendige Installation
WERMA Signaltechnik GmbH + Co. KG • Dürbheimer Straße 15 • 78604 Rietheim-Weilheim
Internet www.werma.com/industrie4.0
54 INDUSTRIE 4.0
Quelle: WIBU-SYSTEMS AG
Schutz von Know-how und Produktionsdaten
Ausgangssituation
Wertvolles Know-how eines industriellen Herstellers steckt in Software und Daten. Aufgrund der
wachsenden Vernetzung benötigt die intelligente
Produktion gemäß Industrie 4.0 passende Schutzkonzepte.
Schutz von Produktionsdaten gegen Diebstahl
und Mehrnutzung. Durch Verschlüsseln und
Signieren werden die Daten vor Manipulation
und Diebstahl geschützt. Mittels eines Zählers in
der „Lizenz“ wird die Produktionsstückzahl kontrolliert.
Lösung
Als technisch präventive Lösung bietet CodeMeter
Lösungen für die Anforderungen zur sicheren
Produktion. Diese Sicherheit wird durch die Verschlüsselung des Know-hows, das in den Produktionsdaten und Produktionsprozessen steckt,
und durch den Einsatz von nicht-klonbarer
Schutzhardware erzielt. Das Beispiel einer Stickmaschine zeigt, wie mittels Verschlüsselung und
Signaturen Software und Produktionsdaten
geschützt werden. Der Schutz der Steuerungssoftware verhindert den Nachbau; die flexible
Lizenzierung ermöglicht das Zusatzgeschäft
durch Vermietung. Ein elektronisch signierter
Programmcode und die Prüfung gegen eine Zertifikatskette verhindern außerdem Manipulationen
an der Maschine. Besonders wichtig ist der
• Industrietaugliche Schutzhardware
„CmDongle“ erlaubt moderne Kryptographie
über einen SmartCard-Chip.
• Security mittels Signaturen und Zertifikate:
Nur zugelassene Sensoren, Geräte oder
Maschinen kommunizieren miteinander.
• Lizenzierung, aber auch Verteilen und
Verwalten von Signaturen und Zertifikaten
mit Hilfe der „CodeMeter License Central“.
• Hohe Automation durch Integration der
„CodeMeter License Central“ in Geschäfts
prozesse und ERP-Systeme.
WIBU-SYSTEMS AG • Rüppurrer Straße 52-54 • 76137 Karlsruhe
Internet www.wibu.com
INDUSTRIE 4.0 Industrie 4.0 – Ihre Ansprechpartner im VDMA
Dietmar Goericke
Geschäftsführer
Forum Industrie 4.0
Telefon +49 69 6603-1821
E-Mail [email protected]
Dr. Beate Stahl
Projektleitung
Forum Industrie 4.0
Telefon +49 69 6603-1295
Anita Siegenbruk
Assistenz
Forum Industrie 4.0
Telefon +49 69 6603-1906
Judith Binzer
Forschung & Innovation
Telefon +49 69 6603-1810
Dr. Christian Mosch
Produktion
Normung & Standards
Telefon +49 69 6603-1939
Dr. Michael Kruppa
Digitale Geschäftsmodelle
Telefon+49 69 6603-1495
[email protected]
Steffen Zimmermann
IT-Sicherheit
Telefon +49 69 6603-1978
Prof. Claus Oetter
IT-Technologien & Software
Telefon +49 69 6603-1667
Daniel van Geerenstein
Recht
Telefon +49 69 6603-1359
Dr. Jörg Friedrich
Bildung
Telefon +49 69 6603-1935
Andrea Veerkamp-Walz
Arbeitsorganisation und -gestaltung
Telefon +49 69 6603-1488
Peter Thomin
Geschäftsmodelle & Dienstleistungen
Telefon +49 69 6603-1216
Kai Peters
Europa
Telefon +32 2 7 06 82 19
Frank Brückner
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Telefon +49 69 6603-1156
Dr. Beate Metten
Mitgliederkommunikation
Telefon +49 69 6603-1231
industrie40.vdma.org
55
56 INDUSTRIE 4.0
Impressum
VDMA
Forum Industrie 4.0
Lyoner Straße 18
60528 Frankfurt am Main
Design und Layout
VDMA DesignStudio / VDMA Verlag GmbH
Druck
h. reuffurth gmbh
Copyright
VDMA
April 2016
Bildnachweis
Titelbild: iStockphoto / alengo
VDMA
Forum Industrie 4.0
Lyoner Straße 18
60528 Frankfurt
industrie40.vdma.org
VDMA Verlag
Kontakt
Dietmar Goericke
Geschäftsführer
Telefon +49 69 6603-1821
[email protected]
Internetindustrie40.vdma.org

Industrie 4.0 konkret – Lösungen für die industrielle Praxis 2016

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