Systems Engineering Bestandsaufnahme: Maschinenbau, quo vadis?

Was bringt Maschinenbauer dazu, Prozesse zu ändern? Eine Krise? Das Leuchten von Industrie 4.0? Oder der Lockruf von Systems Engineering, um moderner Maschinenbau-Pionier zu werden? Eine Bestandsaufnahme, die neue Wege provoziert.

Anbieter zum Thema

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

SIKO GmbH

TURCK GmbH

Paul Kho

Die mechanisch geprägte Maschine hat den Staffelstab längst an eine softwarespezifische intelligente Mechatronik weiter gegeben. Heutzutage entstehen Innovationen über die Methodik, die hinter dem Bau von Maschinen, Anlagen und Komponenten stecken. Systems Engineering ist in diesem Zusammenhang ein häufig gehörtes Schlagwort.

Die Einflussfaktoren

Dem Trend zu Industrie 4.0 folgend gehören die intelligenten, stark vernetzten Systeme fast schon zum Standard, um die gefordert hohe Komplexität der Maschine abzubilden. Ingenieure und Konstrukteure prägen und steuern Prozesse, die im klassischen Ablauf kaum Alternativen offen lassen. Das gesamte Engineering steuern meist in einer Summenschaltung Spezialisten der Mechanik, Automatisierungstechnik, Elektrik und Elektronik sowie der Software. Sie bespielen im Team die Produktentstehung, angefangen vom digitalen Modell des Produkts über das Produktionssystem bis hin zu den Tests und der Inbetriebnahme – alles Einflussfaktoren, die den Preis der Maschine bestimmen.

Wer sich im unternehmerischen Alltag mit der systemtechnischen Einbindung von Maschinen befasst, dem werden die damit verbundenen Schwierigkeiten und steigenden Anforderungen tagtäglich vor Augen geführt. Im Maschinenbau sind daher dramatisch wachsende Kosten bei der Implementierung, zunehmend steigende Anforderungen aufgrund zunehmender Komplexität oder fehlende Durchgängigkeit der Systeme gewohnte Fakten.

Das idealtypische Modell ist noch in weiter Ferne

Laut Lehrbuch-Definition umfasst das Engineering alle wesentlichen Ingenieurtätigkeiten, die zur Entwicklung, Herstellung und Betrieb komplexer Produkte erforderlich sind. Um die vier Disziplinen Mechanik, Elektrik, Automatisierung und Informatik optimal miteinander verbinden zu können, müssten sie bereits bei der Produktentwicklung zusammengeführt werden. Heute jedoch kommt es nicht selten schon bei der Konstruktion von Maschinen zur Kollision, beispielsweise zwischen der geplanten Maschinenmechanik und der Verkabelung.

Die Lösung

Zwar hat sich in den vier Bereichen Software als Entwicklungstool durchgesetzt und auch – zumindest wenn man jede Disziplin einzeln betrachtet – bewährt. Dennoch werden die sich ständig weiterentwickelnden Möglichkeiten von Software, etwa zur Reduzierung der Komplexität, zur Vereinfachung der Handhabung oder hinsichtlich schneller Versionsanpassungen, nicht voll genutzt. Zusätzliche Schnittstellen, verschiedene Software-Interfaces, unterschiedliche Versionsstände und vor allem die Differenzierung in Bedienung und Handhabung haben dazu geführt, dass das genaue Gegenteil eingetreten ist. So einfach dieses Grundproblem zu beschreiben ist, so schwer ist es zu lösen. Idealtypisch sähe die technologische Lösung für Maschinenbauer, Maschinenautomatisierer oder Maschinenbetreiber folgendermaßen aus: Alle vier Disziplinen unter einem (Software-)Dach ermöglichen ein ganzheitliches Vorgehen in der Produktentwicklung und reduzieren die Komplexität, ohne auf individuelle Lösungen der Kunden verzichten zu müssen. Die betriebswirtschaftliche Logik liegt auf der Hand: Nur eine durchgängige Plattform für Systems Engineering garantiert hohe Produktivität, Qualität und kurze Realisierungszeiten und sorgt so für niedrigere Kosten. Nach Berechnungen von Blome+Partner lassen sich Zeit und Kosten über den gesamten Lebenszyklus der Maschine durch ein integriertes Systems Engineering halbieren. Die zu erwartenden Anschubkosten würden so deutlich überkompensiert.

(ID:42367782)