Innovations-Trends Hannover Messe 2017: Wo sich Hypes mit Leben füllen lassen

Autor Karin Pfeiffer

Während für manche Industrie 4.0 noch als Hype gilt, kommen die Automatisierer bereits mit tragfähige Ideen auf die Hannover Messe und zeigen: Intelligent verknüpft lassen sich aus den Daten in digitalen Netzwerken neue Werte kondensieren - und abschöpfen.

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Neue Ökosysteme für Automatisierer: Partnerschaften bilden stabile Werte.
Neue Ökosysteme für Automatisierer: Partnerschaften bilden stabile Werte.
(Bild: © vladimirfloyd/Fotolia.com)

Bis zu elf Billionen Dollar wirtschaftlichen Mehrwert könnte uns das Internet der Dinge bis zum Jahr 2025 weltweit bringen – das wären dann in etwa elf Prozent der globalen Wirtschaftsleistung, um eine Hausnummer für diese astronomische Größenordnung zu nennen. Zu diesem Ergebnis kam zumindest vor gut einem Jahr eine McKinsey-Studie, die über 100 Anwendungsfelder untersuchte. Den potenziell größten Einfluss hat das Internet of Things (IoT) demnach in Fabriken, in denen offenbar alleine bereits bis zu 3,7 Billionen Dollar zusätzlicher Schöpfwert mit Konzepten wie Industrie 4.0, IoT, Smart Factory & Co. schlummert.

Wo aber steckt dieser Mehrwert? Das weite Produktspektrum der Automatisierungswelt von intelligenter Sensorik über elektronische Komponenten wie kabellosen Steckverbindern und smarten Filtern bis hin zu Datenbrillen und Augmented Reality erzeugen erst allmählich eine Vorstellungskraft, was alles machbar werden könnte.

Dass es dabei längst nicht mehr überwiegend um konsumnahe Produkte wie Smartwatches geht, soll die Hannover Messe dieses Jahr unter dem Motto „Integrated Industry – Creating Value“ zeigen: vernetzte Produktion, Cloud-Lösungen, Supraleiter, Hochleistungs-Chips für Echtzeit-Kommunikation, Antriebstechnik der Zukunft – viele technologische Highlights, die jedes für sich schon Zusatznutzen bieten. Wo aber sitzt das „Nochmehr“ an Mehrwert, das sich nicht nur die Analysten vor allem vom Ansatz einer Industrie 4.0 versprechen?

Wartung just in time: Keine Kosten durch Stillstand

Offenbar nicht mehr so sehr in den einzelnen Produkten, sondern in deren Ausrichtung auf die Anwendungen. Und hier öffnen sich womöglich viele neue Welten. Integrated Energy ist so ein Mehrwert-Thema, das viele Anbieter beschäftigt. So präsentiert sich ABB aktuell mit dem Konzept ABB Ability, einer digitalen Schaltanlage als Schlüsselkomponente der Stromnetze von morgen und ausgerüstet mit intelligenten elektronischen Geräten, um ein Beispiel zu nennen.

Condition Monitoring wiederum gilt schon länger als wirksamer Hebel und stand bereits im Fokus vieler MDA-Messen in Hannover. Im Zuge der Digitalisierung mausert sich die Zustandsüberwachung von Anlagen nun allmählich zur Predictive Maintenance, der vorausschauenden Wartung. Klug ausgewertet ermöglichen die in Echzeit gewonnenen Daten den Service von Komponenten genau dann, wenn es erforderlich ist: nicht zu spät, nachdem die Maschinen stillsteht, nicht kostenintensiv in zu kurzen Wartungsintervallen – Just-in-time-Wartung gewissermaßen.

Wie das funktioniert, ist auf der Hannover Messe etwa mit einer Schaeffler-Lösung für Wälzlager oder bei der Bosch Rexroth AG mit ihrem Tool Odin (Online Diagnostic Network) zu sehen. Das System soll eine Fehlererkennungsrate von 99 Prozent bieten, was bisherige Methoden kaum zu leisten vermögen. Bosch Rexroth hat selbst bereits 20 seiner Anlagen an Odin angebunden, bei denen der Stillstand „richtig Geld kosten würde“, so Dr. Steffen Haack, Vorstandsmitglied Bosch Rexroth, kürzlich auf einer Pressekonferenz. Diesen sollen sämtliche eigenen Anlagen und viele Kundenverträge folgen. „Nicht das Sammeln und Speichern der Daten ist der Zweck, wir nutzen selbstlernende Algorithmen“, so Dr. Haack und ergänzt: „Wir wollen mit Wartungsaufträgen Geld verdienen.“ Siemens wiederum will mit Mindsphere eine offene Cloud-Plattform vorstellen und als Herzstück eines IoT-Betriebssystems positionieren, das neben vorausschauender Wartung auch Energiedaten-Management und Ressourcenoptimierung ermöglicht.

Predictive Maintenance wird in einigen Unternehmen allmählich Realität, das haben auch die ersten Ergebnisse einer Studie von Roland Berger ergeben. Demnach sind 40 Prozent der befragten Unternehmen dabei, einen Piloten aufzubauen. Osram ist so ein Vorreiter aus der Índustrie: „Industrie 4.0 begann bei uns vor einigen Jahren als wir unsere hochautomatisierte Autolampenfertigung in Berlin zusätzlich mit Embedded Systemen ausgestattet haben“, erklärt Dr. Frank Sroka, verantwortlich für die Industrie-4.0-Fertigung bei Osram. „Das ermöglicht bedarfsabhängige Wartungszyklen und vorausschauende Reparaturen.“

Anwender wie Osram können sich Impulse holen auf der Hannover Messe, wo viele Automatisierer Applikationsszenarien aufbauen: „Damit die Digitalisierung von Produktion und Energie flächendeckend voranschreitet, muss die Industrie die Nutzenargumentation noch deutlicher führen als bisher“, erklärt Dr. Jochen Köckler, Vorstand der Deutschen Messe AG, in einer Messe-Veröffentlichung.

Wertvoll: lernende Maschinen und smarte Materialien

Als solche Argumente gelten beispielsweise auch Digital Twins, Machine Learning oder Smart Materials wie die Hannover Messe in einer Vorab-Veröffentlichung auflistete. Alles noch Trend-Begriffe, die sich wie Container parallel zum zunehmenden Hype erst füllen müssen. Der digitale Zwilling wird mit der Produktentwicklung geboren und bleibt während des gesamten Produktlebenszyklus untrennbar verbinden, was nicht nur für Trockenläufe nützt. Machine-Learning-Technologien ermöglichen es, Daten von verschiedenen Stellen zentral auszuwerten und an die Maschinen zurückzuspielen, die daraus lernt, sich selbstständig zu optimieren. Smart Materials, also intelligente Werkstoffe etwa aus piezoelektrischen Materialien, sind Technologien, mit denen sich das Fraunhofer ISC beschäftigt. Mit ihnen lassen sich etwa Stoßdämpfer steuern, Anwendungen für Schwingungssensorik oder Ultraschallwandler zur Zustandsüberprüfung von Bauteilen.

Eine weitere Anwendung, die neue Werte schaffen kann: vernetzte und kollaborative Roboter, die sogenannten Cobots, die inzwischen Richtung Feinmotorik gehen, etwa für Pick & Place-Anwendungen oder Etikettierungen. Schunk beispielsweise hat intelligente, feinfühlige und vernetzte Greifsysteme entwickelt.

Creating Value, das heißt für viele auch, Bestandsanlagen und einfache Lager IoT-fähig zu machen und so etwa in ERP- oder MES-Systeme einzubinden. Darin zeigt sich womöglich schon die Grundidee der sogenannten Circular Economy, auf die sich allmählich immer mehr Geschäftsmodelle hinbewegen: Materialien, Rohstoffe und Energie wieder in die Prozesse rückführen und so quasi aus sich selbst heraus Gewinne und Werte schöpfen. Sie sammeln sich wie die Tautropfen auf einem Spinnennetz in den Strukturen der Prozesse. Mit der entsprechenden Datensammlung entlang der Wertschöpfungskette könnte sich hier enormes Potenzial bieten.

Kooperationen: Gemeinsam Gewinne einfahren

Das übernehmen etwa smarte Sensoren oder ganzheitliche Lösungskonzepte. Harting beispielsweise hat mit seiner Mica, einer Art industrietauglichem Rasperry Pi, ein Lösungskonzept entwickelt, das auch jahrzehntealte Bestandsanlagen mit der Cloud verbinden kann. Für den Aufbau einer unerschöpflichen Anwendungsvielfalt kooperiert Harting mit anderen Technologie-Schmieden.

Die ZF Friedrichshafen arbeitet in seiner eigens gegründeten ZF Future GmbH mit Partnern wie Nvidia an künstlicher Intelligenzsteuerung und integriert sie in elektrische Antriebsmaschinen, ein Beispiel ist der Innovation Tractor. In der Technologieinitiative SmartFactory KL e.V. wiederum haben sich rund 20 Partnerfirmen und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI zusammengetan, um Module einer Industrie-4.0-Anlage nicht in Reihe, sondern auf Fertigungsinseln zu verteilen. Zu den Partnern zählen unter anderen Cisco, Eplan, Festo, Lapp Kabel, Phoenix Contact, Pilz, SAP, Weidmüller und Wibu Systems.

Ganz gezielt geht auch Universal Robots den kooperativen Weg mit Universal Robots+, einem eigenen Ökosystem für Entwickler, Vertriebspartner und Endkunden. Nur zwei Beispiele von vielen, inzwischen basteln Hersteller wie Anwender nahezu aller Sparten an gemeinsamen Plattformen: einerseits für die Themen Standards, Kommunikationsschnittstellen, Integration & Co., andererseits, um ihre Technologien zu neu gedachten Konzepten und Innovationen zu kombinieren.

„In der Entwicklung ganz neuer Geschäftsmodelle und der Erschließung entsprechender Märkte liegt das größte Wertschöpfungspotenzial der Digitalisierung“, erläuterte Köckler im Vorfeld das Messe-Motto gegenüber der Presse. So könnten Produkte künftig beispielsweise nach der Auslieferung mit dem Hersteller vernetzt bleiben und ihn permanent mit wertvollen Daten versorgen. Daraus ließen sich neue Services entwickeln, auch über die klassischen Branchengrenzen hinaus Märkte erobern.

Wie das funktionieren kann, zeigen uns nicht nur Internet-Pioniere wie Amazon und Google. Eaton und T-Systems beispielsweise haben erst kürzlich ihre branchenübergreifende Zusammenarbeit für das Internet der Dinge mit Blick auf die Maschinen- und Anlagenbauer angekündigt. Sensorhersteller denken über Flatrates für das Datenvolumen nach, das ihre Sensoren aus automatisierten Anlagen generieren. Robotik-Hersteller erobern den Konsumentenmarkt oder entwickeln Gemeinschaftslösungen. Und Industrie-Automatisierer entdecken Märkte wie Smart Building und Smart Health für sich.

Dr. Köckler: „In Hannover werden Kooperationen zwischen IT und Maschinenbau, zwischen Startup und Konzern geschlossen. Tragfähige 4.0-Geschäftsmodelle, aber auch disruptive Business-Ideen– das werden wir im April zu sehen bekommen.“

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