Anlässlich unseres 100-jährigen Bestehens präsentieren wir – elektrotechnik AUTOMATISIERUNG – die Pioniere der industriellen Automation. In einer exklusiven Berichtserie zeigen wir deren Errungenschaften. Mit den Wegbereitern der Automation lassen wir Technologien und Entwicklungen Revue passieren, betrachten die Gegenwart und wagen einen Blick in die Zukunft!

Steuerungen

„Wir verfolgen die richtigen Zukunftsthemen“

| Autor: Karin Pfeiffer

Steuerungsplattformen vernetzen sämtliche Maschinen und Anlagen einer Fertigung. Das gilt ausdrücklich auch für bereits installierte und bislang nicht vernetzte Maschinen. Im Zusammenspiel mit Sensoren und der Maschinensteuerung erfasst das IoT Gateway etwa zahlreiche Betriebszustände der Anlage, und zwar herstellerunabhängig.
Steuerungsplattformen vernetzen sämtliche Maschinen und Anlagen einer Fertigung. Das gilt ausdrücklich auch für bereits installierte und bislang nicht vernetzte Maschinen. Im Zusammenspiel mit Sensoren und der Maschinensteuerung erfasst das IoT Gateway etwa zahlreiche Betriebszustände der Anlage, und zwar herstellerunabhängig. (Bild: Bosch Rexroth AG)

Mit dem klaren Anspruch, führender Hersteller für die Automatisierung der Zukunft zu werden, baut Dr. Heiner Lang bei Bosch Rexroth die Business Unit „Automation und Electrification“ auf. Strategisch setzt er auf variable, offene Ansätze bei den Lösungen für morgen und stärkt die Kompetenzen in den Feldern Antriebe, Steuerungen, IoT-Lösungen und Elektrifizierung von Fabriken.

Sie kennen Ihren Markt der Automatisierung seit Jahrzehnten. Welche Entwicklungen haben ihn besonders geprägt?

Lange Zeit ging es fast ausschließlich darum, Produkte in hohen Stückzahlen immer kostengünstiger herzustellen. Mit der Elektronifizierung von Werkzeugmaschinen führte beispielsweise die Automobilindustrie zunächst Transferlinien als hoch produktive Lösungen für Präzisionsbauteile ein. Danach setzten sich verkettete Bearbeitungszentren durch, um parallel unterschiedliche Operationsfolgen abzubilden.

Dr. Heiner Lang leitet die Business Unit „Automation and Electrification Solutions“ und liefert mit ihr Antriebs- und Steuerungstechnologien für die Fabrikautomation und Industrie-4.0-Lösungen für die Fabrik der Zukunft.
Dr. Heiner Lang leitet die Business Unit „Automation and Electrification Solutions“ und liefert mit ihr Antriebs- und Steuerungstechnologien für die Fabrikautomation und Industrie-4.0-Lösungen für die Fabrik der Zukunft. (Bild: Bosch Rexroth)

Gab es einen wesentlichen Treiber für die Entwicklung?

Das war der Trend zu immer kürzeren Produktlebenszyklen und kleineren Stückzahlen und die daraus resultierende Reduzierung der Amortisationszeit. Das ist auch eine Herausforderung, der sich Industrie-4.0-Konzepte ausdrücklich stellen: Die flexible Fertigung kleinster Losgrößen mit minimalen Kosten. Hier kommen immer leistungsfähigere Steuerungen zum Einsatz. Sie ermöglichen die schnelle Umrüstung von Maschinen und Anlagen auf neue Produktvarianten per Softwarebefehl und steigern damit die Flexibilität in der Fertigung. Sie dienen in der Fabrik der Zukunft als wichtige Befähiger zwischen der realen Produktion und der virtuellen IT-Welt, damit sich die Maschinen schnell, selbstständig und zuverlässig auf immer neue zu fertigenden Produkte einstellen können.

Hat Ihr bisheriges Geschäftsmodell für Industrie-4.0-Konzepte mittelfristig noch Bestand?

Auch in der Fabrik der Zukunft werden Produkte durch reale Maschinen hergestellt. Die Bedeutung intelligenter Automatisierung und elektrifizierter Antriebstechnologien wird sogar noch wachsen: Natürlich werden sie wie bislang den eigentlichen Produktionsprozess steuern und überwachen. Zusätzlich gilt es, die vertikale Anbindung an übergeordnete IT-Systeme und cloudbasierte Anwendungen zu gewährleisten.

Und welche neuen Geschäftschancen und -modelle erkennen Sie für die Zukunft?

Als Teil von Wertschöpfungsnetzwerken müssen alle Antriebe und Steuerungen sämtlicher Maschinen und Anlagen inter- operabel sein, über Plug & Work-Funktionalitäten verfügen und sich über offene Standards in vernetzte Umgebungen ein- fügen. Genau da sehen wir uns ganz weit vorn, weil wir die richtigen Zukunftsthemen bereits heute nachhaltig verfolgen.

Welche technologischen Trends zeichnen sich bereits deutlich in der Automatisierung ab?

Wir beschäftigen uns sehr intensiv mit Automatisierungslösungen für die Fabrik der Zukunft. Wir sind überzeugt, dass die einzigen ortsfesten Elemente der Zukunftsfabrik die vier Wände, das Dach und der Hallenboden sind. Alles andere wird variabel und mobil für die schlanke und hochflexible Produktion. Maschinen und Anlagen kommunizieren überwiegend drahtlos. Das Produktionsequipment wird mobil, um sich flexibel auf neue Fertigungsaufträge einstellen zu können.

Was bedeutet das für die Anwender?

Daraus leiten sich praktische Anforderungen an die Automatisierung ab: Anwender akzeptieren zunehmend keine Schaltschränke mehr, weil sie wertschöpfenden Platz beanspruchen und die Mobilität von Maschinen einschränken.

Mit schaltschrankloser Antriebstechnik und integrierten Mehrachssteuerungen von Rexroth können sie gleichzeitig die Modularisierung ihrer Konzepte vorantreiben und bis zu 30 Prozent Raum einsparen.

Außerdem funktioniert eine fabrikweite Vernetzung insbesondere mit offenen, herstellerübergreifenden Standards wie TSN und OPC UA für die Kommunikation und Signalübertragung.

Ergänzendes zum Thema
 
„Wir sind die Automatisierer für die Fabrik der Zukunft“

Welche Ziele haben Sie sich mit der neuen Business Unit „Automation and Electrification Solutions“ gesteckt?

Unser Anspruch ist, führender Hersteller für die Automatisierung der Zukunft zu werden. Dafür wollen wir unsere Kompetenzen im Bereich der Antriebe, Steuerungen, IoT-Lösungen und Elektrifizierung von Fabriken und Erzeugnissen noch stärker ausbauen. Wir setzen dazu konsequent auf ein dezentrales, intelligentes und interoperables Automatisierungsdesign und die Elektrifizierung klassischer Hydraulik- und Mechanik-Komponenten.

Was wollen Sie anders machen als bisher?

Unsere Aufstellung in marktorientierte, agile und schlagkräf­tige Business Units erlaubt es jetzt, uns ganz auf unser Kerngeschäft zu konzentrieren und damit schnell und kundennah zu agieren. Und wir wollen uns noch stärker auf die Anforderungen des Mittelstands einstellen.

Meilenstein der Automation: Der Schlüssel zur Smart Factory

Steuerungen

Meilenstein der Automation: Der Schlüssel zur Smart Factory

27.04.18 - In der Fabrik der Zukunft werden Maschinen flexibler und mobiler eingesetzt werden denn je. Eine zentrale Rolle spielen dabei Steuerungen der nächsten Generation. Spoiler-Alarm: Die Steuerungssoftware entkoppelt sich komplett von der Hardware. lesen

Und wie gehen Sie dafür mit Ihrer Business Unit oder auch im Konzern strategisch vor?

Wir sind als Teil der Bosch-Gruppe in einer wirklich einzigartigen Situation. Wir können sie als Leitanwender in mehr als 270 eigenen Werken die Industrie-4.0-Ansätze seit Jahren praktisch umsetzen, testen und validieren.

Die umfangreichen Erfahrungen, die wir dabei machen, fließen direkt wieder in die Entwicklung von Automationslösungen ein. Mehr noch: Wir setzen sämtliche neuen Komponenten, Module, Systeme und auch Dienstleistungen vor dem Vermarktungsstart in unseren eigenen Werken ein.

Bevor sie zum Kunden kommen, haben sich diese Indus­trie-4.0-Ansätze also in unseren eigenen Werken bereits in der Praxis bewährt. In der bereichsübergreifenden Zusammenarbeit bringen wir ein abgestimmtes Produktspektrum vom Sensor über die Steuerungs- und Antriebstechnik bis hin zu Softwarelösungen in den Markt.

Digitalisierung, Connected Automation: Welche Technologien werden von Ihren Kunden derzeit schon nachgefragt?

Wir hören sehr deutlich von unseren Fertigungsspezialisten in den eigenen Werken wie auch von anderen industriellen Anwendern, dass sie ihre Bestandsmaschinen und -anlagen in ihre zukünftig vernetzten Strukturen einbinden wollen. Wir unterstützen diesen „Brownfield-Ansatz“ massiv mit unserem IoT Gateway.

Wie lässt sich die Kernidee des IoT Gateways für den Anwender skizzieren?

Das ist eine Hardware-unabhängige Software, die auf allen Steuerungsplattformen von Rexroth läuft. Sie vernetzt sämtliche Maschinen und Anlagen einer Fertigung. Das gilt ausdrücklich auch für bereits installierte und bislang nicht vernetzte Maschinen. Im Zusammenspiel mit Sensoren und der Maschinensteuerung erfasst das IoT Gateway zahlreiche Betriebszustände der Anlage, und zwar herstellerunabhängig.

Anwender können daraus beispielsweise Qualitätsdaten auslesen und dokumentieren, um die Nachverfolgbarkeit aller Produktionsschritte zu erweitern. Das ist eine wichtige Anforderung aus dem Automotive-Bereich.

Gleichzeitig können Anwender damit die Verfügbarkeit älterer Maschinen nachhaltig verbessern. Mit Hilfe unserer Software erkennen wir aus den Sensordaten Verschleiß, bevor er zu einem Stillstand führt, und leiten rechtzeitig entsprechende Hinweise und Wartungsmaßnahmen ein.

Welche Rolle spielt das Thema Steuerungen auf dem Weg Richtung Factory of the Future?

Bei der PC-Technologie wie auch bei Maschinensteuerungen waren traditionell Hardware und Software genau aufeinander abgestimmt. Das löst sich auf. Früher wurde für jeden PC eine DVD mit Bürosoftware gekauft und installiert. Heute werden die einzelnen Anwendungen als App auf beliebigen Endgeräten, PC, Tablet oder Smartphone, heruntergeladen und genutzt.

In der Steuerungstechnik zeichnet sich eine ähnliche Entwicklung ab. Wir verlagern immer mehr Funktionalitäten in die Software. Die entsprechenden Bausteine müssen Maschinenhersteller und Anwender nur noch parametrieren. Dabei entkoppeln wir diese Software von der Hardware. Je nach Anforderungen läuft identische Software in intelligenten Antrieben mit integrierter Mehrachssteuerung ab, in klassischen Embedded-Systemen oder auf PCs.

Wir sehen erste Edge-Anwendungen, bei denen Steuerungsfunktionen auf produktionsnahe Rechner portiert werden. Sobald die entsprechenden Bandbreiten zuverlässig zur Verfügung stehen, werden die Programme auch in die Cloud verlagert und können bedarfsabhängig abgerufen werden.

Wie unterstützen Sie technologisch Ihre Kunden bei den Entwicklungen und der Umsetzung von Industrie 4.0?

Grundvoraussetzung für Industrie 4.0 ist eine dezentral intelligente Automatisierungsarchitektur mit offenen Standards. Das allein wird aber nicht reichen. Weltweit sind Fachkräfte knapp, das gilt besonders für solche, die SPS-Programmiersprachen beherrschen. Gleichzeitig wächst die Vernetzung mit IT-Anwendungen exponentiell an.

Das führt dazu, dass neben der etablierten SPS-Programmierung auch Hochsprachen in der Automatisierung eingesetzt werden. Unser Open Core Engineering bringt Automatisierung und IT-Welt in dieser Frage ganz einfach zusammen: Programmierer erstellen Funktionen in Hochsprachen und können sie ohne Umweg in unserem Kern implementieren und schützen.

Eine ganz andere praktische Anwendung von I4.0 ist unser IoT Gateway: Wir vernetzten damit bereits installierte Maschinen nachträglich. Wir ermöglichen eine Portierung aller Steuerungsdaten und Sensoren, herstellerunabhängig in das www oder firmeninterne Server. Dort können Big Data Analytics Verfahren zur Anwendung kommen, um beispielsweise wiederkehrende Fehlerbilder zu erkennen.

Wie wichtig ist der Mensch, wie wichtig Ihre Mitarbeiter in einer digitalisierten Zukunft?

Mitarbeiter spielen in der Fabrik der Zukunft eine zentrale Rolle. Digitale Assistenzsysteme unterstützen sie besser denn je. Unser Active Cockpit erfasst beispielsweise alle relevanten Informationen einer Produktionslinie in Echtzeit, selektiert die wichtigen Informationen und bereitet sie für Produktionsführer, Meister oder Facharbeiter visuell auf.

Da entsteht jetzt eine neue Qualität, mit deren Hilfe Mitarbeiter Fertigungsprozesse und deren Daten verstehen und kontinuierlich verbessern.

Wo bremsen aus Ihrer Sicht heraus denn noch echte Hürden auf dem Weg in Richtung Connected Automation?

Wer über Vernetzung spricht, muss auch über das Thema Security reden, also den Schutz vor Angriffen und den Schutz der eigenen Daten. Hier brauchen wir allgemeingültige Standards und sichere Prozesse. Die Herausforderung besteht darin, dass Security anders als Maschinensicherheit nicht einfach ein einmal erreichter und damit bleibender Zustand ist.

Die Herausforderungen verändern sich ständig und hier müssen entsprechende Schutzmechanismen greifen. Wir erfüllen solche hohen Standards in den mehr als 270 Bosch-Werken. Davon profitieren natürlich auch unsere Kunden.

Und ganz generell: Wo sehen Sie Bosch Rexroth in den nächsten Jahren?

Bosch Rexroth ist ein traditionsreiches Unternehmen mit viel Erfahrung in Multitechnologie von der Mobilhydraulik bis zur Fabrikautomation. Wir haben den Markt immer wieder mit wegweisenden Innovationen geprägt: Vom ersten wartungsfreien Servomotor über die elektronische Welle und schaltschranklose Antriebstechnik bis hin zur Entwicklung der Motion-Control-Technologie.

Wir sind bereits heute ein Leitanbieter für horizontal und vertikal vernetzbare Automatisierungstechnik – das werden wir mit aller Kraft ausbauen.

Ich kenne aus eigener Berufserfahrung die Anforderungen von mittelständischen Maschinen- und Anlagenbauern an die Automatisierung und die Elektrifizierung. Deshalb weiß ich, dass Bosch Rexroth mit dem Connected-Automation-Portfolio diese Anforderungen wirtschaftlich und technologisch richtig adressiert. Und ich bin sicher: Wir verfolgen die richtigen Zukunftsthemen bereits heute nachhaltig und werden die Automatisierungsaufgaben der Zukunftsfabrik entsprechend frühzeitig lösen.

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