"Die Komponenten werden alle nötigen Daten mit sich führen"

Herr Schunk, wo wird Ihrer Meinung nach die Branche in puncto Digitalisierung in fünf Jahren stehen?

In fünf Jahren wird die Digitalisierung sämtliche Bereiche der industriellen Produktion erreicht haben, von der Konstruktion und Simulation über die Beschaffung und die Fertigung bis hin zur Qualitätssicherung, Montage und Logistik. Nicht als Selbstzweck, sondern weil ein echter Mehrwert damit verbunden ist. Schon heute arbeiten Logistik und Intralogistik zum Teil hochvernetzt. Künftig werden Komponenten auf ihrem Weg vom Rohmaterial zum fertigen Endprodukt alle nötigen Daten mit sich führen und die erforderlichen Bearbeitungs-, Montage- und Verpackungsprozesse selbst anstoßen. Mannlose Transportmittel werden sich frei zwischen den einzelnen Stationen bewegen und durch die vom Transportbehälter oder auch Werkstück eingespeisten Informationen selbst zum Ziel navigieren. Zudem ermöglichen modular aufgebaute Produktionsanlagen ein hohes Maß an Flexibilität: Fertigungsmodule können getauscht, beliebig kombiniert und ergänzt werden. So werden eine hohe Variantenvielfalt in noch kürzeren Produktionszeiten, eine hohe Anlagenverfügbarkeit und zugleich eine hohe Transparenz erzielt. Maschinenkomponenten erfassen permanent wichtige Parameter zum Prozess und den Bauteilen, passen sich selbständig und in Echtzeit an die jeweiligen Parameter an, schleusen NIO-Teile automatisch aus oder fordern bei Störungen den entsprechenden Support an.

Was sind Ihre drei wichtigsten Produkte oder Lösungen zur Digitalisierung?

Erstens: der digitale Zwilling. Zahlreiche Schunk-Komponenten sind bereits heute als digitale Zwillinge online verfügbar. Darunter verstehen wir virtuelle Baugruppen und Komponenten, die sich hinsichtlich der Schnittstellen, ihres physikalischen Verhaltens und der Parametrierung im Steuerungsumfeld wie ihre realen Vorbilder verhalten. Sie bilden die Grundlage für belastbare Integrations- und Systemtests während der Konzeption von Produktionsanlagen und damit für eine Bewertung und Optimierung der Prozessabläufe in CAx-Systemen. Im Fokus stehen dabei die Absicherung komplexer Systemanforderungen, die Beschleunigung von Entwicklungszyklen und die bedarfsgerechte Auswahl der für die jeweilige Anwendung besten Komponenten.

Zweitens: Smarte Greifsysteme. Mithilfe des als Technologieträger modifizierten Parallelgreifers EGL können Prozessschritte detailliert überwacht und die Anlagensteuerung beziehungsweise übergeordnete Systeme mit Prozessdaten versorgt werden. Zudem ist es möglich, flexibel auf die jeweiligen Ereignisse zu reagieren. Smarte Schunk-Greifer erfassen systematisch Informationen über das gegriffene Bauteil, den Prozess und die Komponenten, verarbeiten diese und führen entsprechende Reaktionen aus. Sämtliche Prozessdaten werden auf Ebene des Greifers in unmittelbar nutzbare Informationen umgewandelt und stehen über eine einzige Schnittstelle sowohl innerhalb der Anlage zur Inline-Prozessregelung sowie auf Cloudlösungen als Grundlage für die Prozessoptimierung zur Verfügung.

Drittens: Smarte Spannmittel. Der smarte Präzisionswerkzeughalter iTendo ermöglicht eine Echtzeitprozessüberwachung und -regelung unmittelbar am Werkzeug. Er erlaubt eine lückenlose Zustandsbeobachtung und Dokumentation der Prozessstabilität, eine mannlose Grenzwertüberwachung, Werkzeugbrucherkennung sowie eine echtzeitfähige Regelung von Drehzahl und Vorschub. Während der Bearbeitung analysiert der intelligente Werkzeughalter permanent den Zerspanungsprozess. Wird der Prozess instabil, kann der Prozess in Echtzeit und ohne Eingriff des Bedieners wahlweise gestoppt, auf zuvor definierte Basisparameter reduziert oder adaptiert werden, bis der Schnitt wieder in einen stabilen Bereich überführt ist.

Bitte erläutern Sie, warum diese drei Produkte oder Lösungen die Digitalisierung voranbringen werden!

Ein wesentliches Element der Digitalisierung ist die schnelle und effiziente Vernetzung von Anlagenkomponenten, Qualitäts- und Produktionsmanagementsystemen in Fertigung und Produktion. Auf diese Weise entsteht ein hocheffizientes, sich selbst organisierendes Produktionsnetzwerk, vergleichbar mit einem Nervensystem. Digitale Schatten und digitale Zwillinge sowie smarte Spannmittel und Greifer schaffen die notwendigen Voraussetzungen für die Vollintegration smarter Produktionsanlagen im Fertigungsumfeld und für deren Anbindung an cloud-basierte Ökosysteme. Unmittelbar am Werkstück ermöglichen sie eine Closed-Loop Qualitätskontrolle und die unmittelbare Überwachung des Produktionsprozesses im Fertigungstakt. Neben ihrer Kernfunktion, nämlich dem Greifen und Spannen, können smarte Greifer und Spannmittel sensorgestützt unterschiedliche Prozessparameter detektieren, verarbeiten und situativ darauf reagieren. Zudem ermöglichen sie eine Kommunikation zwischen Greifer und Anlagensteuerung beziehungsweise übergeordneten ERP-Systemen, Analyse-Datenbanken und Cloud-Lösungen. Smarte Schunk-Co-act-Greifer für kollaborative Anwendungen wiederum können dank integrierter Intelligenz und indem verschiedene Sensorsignale fusioniert werden, Kollisionen mit Bedienern vermeiden. So wird es möglich sein, Cobots mit deutlich höheren Bahngeschwindigkeiten zu betreiben als es heute möglich ist. Auf diese Weise werden wir künftig sehr viel dynamischere MRK-Anwendungen sehen als heute.