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Kommunikation Industrie 4.0 ist mehr als M2M

| Redakteur: Robert Weber

Werkzeugmaschinenbau Vor einigen Jahren erklärten Wissenschaftler und Entwicklungsleiter Industrie 4.0 immer an dem Beispiel der untereinander kommunizierenden Maschinen. M2M war das Synonym für die vierte industrielle Revolution. Der Werkzeugmaschinenbauer DMG Mori geht noch einen Schritt weiter.

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DMG Mori setzt auf die Cloud und entwickelt die virtuelle Werkzeugmaschine.
DMG Mori setzt auf die Cloud und entwickelt die virtuelle Werkzeugmaschine.
(Bild: DMG Mori)

Wenn Dr. Benjamin Jurke über Industrie 4.0 referiert, dann fallen Stichworte wie Cloud, additive Fertigung oder Usability. Für den Ostwestfalen ist klar: „Intelligente M2M-Kommunikation ist nur ein kleiner Teilbereich der Digitalisierung moderner Produktionsketten.“ Jurke beschäftigt sich seit mehreren Jahren mit der digitalen Arbeitsvorbereitung und intelligenten Werkzeugmaschinen. Die Ausgangssituation in vielen Unternehmen: In vielen Bereichen ist die Hardware heute an die Grenzen des Machbaren gekommen. Produktivitätssteigerungen sind heute eher durch eine sinnvolle Reduktion der Nebenzeiten zu erreichen: Rüstvorgänge optimieren und Einfahrzeiten durch Verifikation und Simulation im Vorfeld minimieren. „Vielschichtige Handlungsfelder“, erklärt Jurke. Eine Antwort von DMG Mori ist eine virtuelle Werkzeugmaschine. Eine 1:1-Simulation ermöglicht es, kostspielige Kollisionen und Programmierfehler im Vorfeld der Realbearbeitung zu identifizieren. Die Herausforderung besteht darin, diese im Workflow eines Unternehmens zu integrieren. Hier sollten also idealerweise automatisiert alle entstehenden Produktionsprogramme durch eine virtuelle Bearbeitung geprüft werden. Jurkes Vision: Der Unternehmer wird über eine Cloud-Plattform bei der Arbeitsvorbereitung unterstützt, in der die virtuelle Werkzeugmaschine optimierte Fertigungsdaten liefert. Die virtuelle Maschine verfügt über einen virtuellen NC-Kernel als Steuerung, vollständig funktionsfähig abgebildete Maschinenteile und die exakte Arbeitsraum-Geometrie. Der Weg über die Cloud soll Nebenzeiten reduzieren und eine schnellere Reaktion bei Störungen ermöglichen.

Monitoring der Maschine in der Cloud

Gleichzeitig versprechen sich die Entwickler eine höhere Auslastung der Maschine. „Die Isolation der Kunden in einer Cloud-Dienstleistungsplattform erfordert die Entwicklung entsprechender Virtualisierungs-Konzepte und Verteilungs-Algorithmen“, fasst Jurke zusammen. Deshalb arbeitet DMG Mori in dem Projekt „Intelligente Arbeits-Vorbereitung auf Basis virtueller Werkzeugmaschinen“ mit anderen Partnern zusammen. Dabei sind Phoenix Contact, Strothmann, die Universität Paderborn und die FH Bielefeld. Doch nicht nur bei der virtuellen Maschine setzen die Partner auf die Cloud. Auch bei Lösungen zur klassischen Überwachung des Maschinenparks findet gegenwärtig ein Übergang von lokalen Systemen statt. Für das Monitoring der Maschinen wird der Maschinenstatus in Kürze über eine zentralisierte Cloud-Plattform dem Kunden angeboten. Was bedeutet dieses für den Kunden? Jurke: „Transparente Updates, neue Funktionalitäten, keine Konfigurationshürden für einen Webserver und eine verbesserte Stabilität des Systems.“ Dazu kommt langfristig die Möglichkeit einer Big-Data-Analyse der Maschinen. Aber eine der größten Reduktionen von Stillstandszeiten erreichen Anwender durch eine vereinfachte Benutzbarkeit der Maschinen selbst. Usability gewinnt an Bedeutung. Kaum ein Messestand kommt heute ohne schicke Displays, Grafik und Visualisierung aus. Manch ganz modernes Unternehmen präsentiert sich mit Datenbrille und Augmented Reality. Industrial Usability entwickelt sich zum Abgrenzungsmerkmal des Maschinen- und Anlagenbaus weltweit. „Die Kunden vertrauen auf die Funktionalität der Produkte. Jetzt müssen die Unternehmen bei der Bedienung unter Beweis stellen, dass sie es wirklich können“, erklärt Prof. Claus Oetter vom Fachverband Software imVDMA. Gute Usability sei gerade in der Industrie 4.0 mehr als schöne Bilder, so Oetter.