Industrie 4.0 hat sich in der Fluidtechnik etabliert

Das Oktoberfest ist Monate entfernt und auch die Maibäume werden noch nicht aufgestellt. Ob bei solchen Veranstaltungen in naher Zukunft Industrie 4.0 vor Ort eine Rolle spielen wird, ist fraglich. Denkbar wäre jedoch ein Szenario, das Spritzguss-Spezialist Dr. Boy mit Partnern auf der Hannover Messe zeigen wird. Frisch gespritzte transparente Kunststoffbecher werden der Gussmaschine von einem Leichtbauroboter entnommen und einer Etikettierstation zugeführt. Dort werden personalisierte Label aufgebracht, damit der Roboter den Minimaßkrug an seinen elektronischen Schankwart weiterreicht und dieser ihn zur Befüllung unter den richtigen Zapfhahn hält. Der Kunde nimmt seine Bestellung von dem eiskalten Greifhändchen am Bandende entgegen. Trinkgeld muss nicht gegeben werden. Bei zu viel Schaum kann anhand der im QR-Code enthaltenen Produktionsdaten reklamiert werden.

Auch wenn sich das weltweit größte Volksfest aus Rücksicht auf Tradition und Authentizität nicht für den automatisierten Zusammenschluss einzelner Prozesse eignet, so gibt es in der Industrie hingegen immer mehr Bereiche, die per intelligenter Überwachung kostensparend und effizient gesteuert werden können. Industrieexperten aus dem Fluidumfeld beurteilen den aktuellen Stand und bewerten die zu meisternden Herausforderungen.

„Der Bedarf an intelligenten Komponenten, die sich selbst überwachen, wird weiter ansteigen“, ist sich Helmut Possegger, Geschäftsbereichsleiter Systemtechnik von Hainzl, sicher. „Beispiele dafür sind Zylinder mit Leckage- oder Querkraftüberwachung oder Hydraulikventile, die ihre Schaltvorgänge protokollieren, und Pumpen, die ihre Lastkollektive ermitteln und speichern. Zusätzlich steigt der Bedarf an Daten aus den Applikationen, die den Komponentenherstellern die Optimierung der eigenen Produkte erlauben.“

Im Bereich der Fluidtechnik existieren bereits intelligente Sensoren, die interne Auswertungen der Messsignale durchführen. Es besteht aber momentan noch eine Lücke zwischen den Werten und Funktionen, die der Sensorhersteller garantieren kann, und den davon abgeleiteten Informationen, die der Anwender benötigt. „Ein Sensor bestimmt die relative Feuchtigkeit und die relative Dielektrizitätskonstante des Mediums“, nennt Possegger ein Beispiel. „Der Anwender möchte aber wissen, wie lange er das Hydraulikaggregat noch ohne Probleme betreiben kann, bevor er das Medium auswechseln muss. Die große Herausforderung ist die Dateninterpretation und die belastbare Vorhersage des Ausfalls oder des Handlungsbedarfs.“

Auch bei Bosch Rexroth sieht man dieses Jahr eindeutig den wachsenden Einsatz intelligenter Hydrauliksysteme. „Wir reden hier vor allem über die Digitalisierung etwa der Ventilelektronik, die Implementierung der gegenwärtig sich ändernden Busschnittstellen und sicherlich auch die fortschreitende Integration von Sensorik. Stand der Technik in 2017: Über Ethernet-basierte Busschnittstellen für komplexere Baugruppen oder IO-Link können Maschinenhersteller die Hydraulikprodukte in ihre zunehmend vernetzten Konzepte einbinden und schnell von Vorteilen profitieren. Besonders deutlich wird das, wenn man sieht, wie sich die Anlagenverfügbarkeit mit cloudbasierten Big Data-Lösungen steigern lässt“, beurteilt Dr. Steffen Haack, Vorstandsmitglied Bosch Rexroth, den Markt.

Geprägt durch die steigende Globalisierung sieht Eberhard Klotz, Head of Industry 4.0 Campaign bei Festo, zwei zentrale Forderungen an produzierende Firmen: unternehmerische Prozesse verkürzen und Individualisierungsgrad der Produkte erhöhen. „Die Digitalisierung bietet dafür die notwendigen Schlüsseltechnologien. Informations- und Kommunikationstechnologien verschmelzen mit klassischer industrieller Mechanik zu cyberphysischen Systemen. Die Pneumatik gilt dabei als leicht beherrschbare Technologie. Die Schnelligkeit in der Softwareentwicklung treibt die Hardwareentwicklung im Maschinen- und Anlagenbau an.“

Der Markt fordert neben individualisierten Produkten jedoch weiterhin günstig produzierte und schnell verfügbare Massenprodukte zur Versorgung der rasch wachsenden Weltbevölkerung. Unternehmen der Automatisierungsbranche müssen sich darauf einstellen, beide Bedürfnisse bedienen zu können. Gerade in der Bauwirtschaft besteht Handlungsbedarf bei der Digitalisierung von Arbeitsprozessen. „Weiteres Wachstum wird in dieser Branche nur mit Effizienz- und Produktivitätssteigerungen zu erreichen sein“, prognostiziert Matthias Henke, Bereichsleiter Vertrieb/Marketing bei Hansa-Flex. „In den vergangenen zehn Jahren stieg die Produktivität der Bauwirtschaft laut einer Studie der Unternehmensberatung Roland Berger nur um vier Prozent. Die gesamte deutsche Wirtschaft wurde im selben Zeitraum um elf Prozent produktiver, das verarbeitende Gewerbe gar um 34 Prozent.“

Den Trend hin zur digitalen Transformation sieht man auch aufseiten von Software-Dienstleistern. „Unsere Kunden erkennen das Potenzial und verankern das Thema Industrie 4.0 zunehmend in der Unternehmensstrategie“, berichtet Frank Hägele, Sales Director bei Copa-Data. „Den Zukunftsinitiativen wird dadurch deutlich mehr Aufmerksamkeit und Gewicht verliehen. Das hilft, die Prozesse und Investitionen in Unternehmen zu beschleunigen. Die Firmen bauen verstärkt eigenes Know-how und Kompetenzen auf, um sich fit für die anstehenden Veränderungen zu machen. Doch eine große Herausforderung bei der Umsetzung zur Smart Factory ist, dass die Verantwortlichen oft von den vielen Fragestellungen überwältigt sind. Das Thema Konnektivität für eine transparente Steuerung der gesamten Infrastruktur steht hierbei häufig ganz oben. Die Datenströme benötigen sichere und echtzeitbasierende Übertragungskonzepte.“ Offene und herstellerunabhängige Lösungen bieten dabei den besten Investitionsschutz.