Hannover Messe: Industrie-4.0-Tourist

Alles ist miteinander vernetzt und zieht seine Kreise vom Consumer Market zielstrebig in die Industrie. „Die zunehmende Digitalisierung der Wirtschaft sorgt für eine kraftvolle Dynamik in der Industrie“, erklärt Dr. Jochen Köckler, Mitglied des Vorstands der Deutschen Messe. „Fabriken und Energiesysteme arbeiten digital vernetzt, Produktsysteme werden kürzer, neue Geschäftsmodelle entstehen. Wer sich dabei nur auf sich allein und seine eigenen Kompetenzen verlässt verliert den Anschluss.“

Und das wissen deutsche Industrieunternehmen nur allzu gut. Insgesamt 40 Milliarden Euro werden sie bis 2020 jährlich in Industrie-4.0-Anwendungen investieren. Diese Zahlen sind einfach zu erklären, denn 50 Prozent der deutschen Unternehmen halten Industrie 4.0 essentiell wichtig für den Wirtschaftsstandort Deutschland. Sie ermögliche eine höhere Produktions-, Energie- und Ressourceneffizienz. So könnte durch die Digitalisierung der Wertschöpfungskette die Effizienz um drei Prozent gesteigert und Kosten um 2,6 Prozent eingespart werden.

Sich den Herausforderungen stellen

Erstmals wird im Technology Center in Halle 8 die 3D-Simulation in den Vordergrund gestellt. Im Mittelpunkt steht die Abbildung eines 3D-basierten Produktentwicklungsprozesses.

Demnach haben schon heute 30 Prozent der Unternehmen ihre Produkte weitestgehend digitalisiert und ihr Angebot hin zu vernetzten und automatisierten Dienstleistungen ausgebaut. Der aktuelle Digitalisierungsgrad liegt bei 19 Prozent im Maschinen- und Anlagenbau. In fünf Jahren sollen es 85 Prozent sein. Aber um das auch in die Realität umsetzen zu könne, müssen Hersteller, Zulieferer und Kunden eng zusammenarbeiten.
Deswegen steht die IT-Leitmesse Digital Factory in den Hallen 7 und 8 der Hannover Messe in diesem Jahr auch unter dem Motto „Integrated Industry – Join the Network!“.

Köckler erklärt das so: „Die Frage ist nicht, ob Industrie- oder IT-Unternehmen die Führungsrolle einnehmen. Nur gemeinsam werden die Möglichkeiten von Industrie 4.0 bestmöglich erschlossen. Dafür braucht es ein starkes Netzwerk aus Maschinenbau, Elektrotechnik und IT.“

Smart ist das Stichwort der Zukunft. Smarte Häuser, smarte Autos und Smart factory. In dieser smarten Fabrik sollen Produkt und Fertigungsanlage selbst miteinander kommunizieren. Dazu sind IT-Lösungen notwendig, die alle Prozesse in den Fertigungen  unterstützen. Dabei reicht das Portfolio von CAx über die Produktionsplanung und -steuerung mit MES und ERP.

Ebenso zählt dazu die Simulation und Vorausberechnung mit Hilfe virtueller Realität und 3D-Modellen bis hin zum Management der Produkt- und Produktionsdaten über den gesamten Lebenszyklus mit PDM und PLM. Neueste Lösungen zeigen führende Hersteller der Branche wie Dassault Systèmes, PTC, Siemens, Bosch Rexroth, Copa-Data, Aucotec und Hainzl. Auch der Software-Konzern Microsoft stellt sein Portfolio vor. Außerdem präsentieren Start-ups, an der Schnittstelle zwischen realer und virtueller Welt, ihre Lösungen.

Additive Manufacturing

Eines der Schwerpunktthemen ist das Additive Manufacturing. Nicht nur in der Presse wird der Trend um den 3D-Druck gehypt, auch für den Prototypenbau und die industrielle Produktion wird das Thema immer bedeutender. So zeigt sich auf der Hannover Messe erstmals die Additive Manufacturing Plaza. Hier werden digitale Produktionsmodelle als zentrale Voraussetzung für die automatisierte Produktion in den Vordergrund gestellt.

In der Additive Manufacturing Plaza dreht sich alles um den 3D-Druck. Hier bieten Experten Einblicke in den aktuellen Stand und auf die Trends der additiven Fertigung.

Exklusiv zeigt das Spritzgießunternehmen Arburg seine Neuentwicklungen. In einer Sonderschau erklärt das Unternehmen das Zusammenspiel von additiver Fertigung und Spritzgießen anhand einer kompletten Prozesskette von Industrie-4.0-Technologie. Neben der Produktion von einzelnen Funktionsbauteilen und Kleinserien soll die Technik auch in der Individualisierung von Großserien einsetzbar sein.

„Mit dem Freeformer lassen sich konstruktive Änderungen sofort umsetzen, und die nächste Generation des Prototyps oder eines laufenden Produkts herstellen. Hinsichtlich Branchen und Einsatzbereichen sind kaum Grenzen gesetzt“, sagt Heinz Gaub, Geschäftsführer Technik bei Arburg. Im Mittelpunkt der automatisierten Prozesskette stehen die Großserienteile aus Kunststoff durch Kombination von Spritzgießen, additiver Fertigung und Leitrechnertechnik.

Das System basiert dabei auf Standardgranulat. Dieses wird verflüssigt und dann in Form kleinster Kunststofftropfen Schicht für Schicht zum gewünschten Bauteil geformt. Alles was das System dazu braucht, ist das Kunststoffmaterial, eine Steckdose und 3D-CAD-Daten. Gaub ist sich sicher, dass die additive Fertigung in Zukunft noch zunehmen werde. Grund dafür seien die immer kürzeren Produktlebenszyklen, die zunehmende Variantenvielfalt und die individuellen Produkte, deren Nachfrage stetig steigt.

Drucken mit Metall

Als Neuentwicklung im 3D-Druck zählt auch das Drucken von Maschinenbauteilen aus Metall. Der Vorteil von gedrucktem Metall ist, dass alle möglichen Teile und Strukturen im gesamten Produktionsprozess eingesetzt werden können.

Neben Arburg zeigen weitere Unternehmen wie Alphacam, ExOne, Kisters, RTC Rapid Technologies oder Voxeljet ihre Lösungen und Konzepte. Außerdem referieren am Dienstag, 14. April, verschiedene Spezialisten aus dem Bereich Maschinenbau im Saal Berlin, Convention Center über die Chancen des 3D-Drucks für die Branche. So eröffnet an diesem Dienstag Rainer Gebhardt vom VDMA mit seiner Rede „Der Maschinenbau als Schlüsselfaktor für die Industrialisierung des 3D-Drucks“ die Vortragsreihe. Weitere Themen sind „3D-Druck – Potenziale in der Automobilindustrie“ (Robert Stache, VW Wolsburg), „Von der konzeptionellen Entwicklung zu einem wirtschaftlichen Endprodukt (Ralf Becker, Schunk) oder „Übersicht der AM-Technologien und ihre Potenziale für den Maschinenbau“ (Eric Klemp, Direct Manufacturing Research Center).

Die Welt der Simulation

3D-Visualisierungen sollen dem Konstrukteur bei der Entwicklung neuer Produkte helfen. Diese Technik rückt immer mehr in den Kontext von Industrie 4.0.

Bereits zum dritten Mal treffen sich Simulationsexperten im CAE-Forum in Halle 7, A53, vom 14. bis 17. April. In einem Vortragsprogramm informieren Experten über neueste Entwicklungen in der numerischen Simulation. Interessierte können sich außerdem am Gemeinschaftsstand von Berechnungsexperten und Softwareherstellern aus dem Bereich der numerischen Simulation über Ansätze und Methoden informieren, die Lösungen für die virtuelle Produktentwicklung bieten.

Unter anderem präsentiert hier Siemens in einem Vortrag Grundlagen der Simulation im Umfeld von CAD-Systemen und die Anbindung von CAE in Konstruktionsprozessen. Themen der weiteren Sessions sind CFD, Optimierung Strategien und Anwendung, MKS, On- und Offshore-Windkraft-Anlagen, IT-Services, Wärmemanagement, Qualitätssicherung in der virtuellen Produktentwicklung, Simulation als effektives Werkzeug für Integrierte Produktpolitik (IPP), Betriebsfestigkeit und vieles mehr.

Ein weiteres Highlight der Digital Factory und der 3D-Simulation zeigt das Technology Cinema, das erstmals in Halle 8 stattfindet. Schwerpunktthema ist auch hier wieder die Industrie 4.0. Unter dem Motto Discover 3D reality rücken nun auch 3D-Visualisierungstechnologien stärker in diesen Kontext. Im Mittelpunkt stehen im Cinema die Abbildung eines 3D-basierten Produktentwicklungsprozesses: vom 3D-Scannen über die Aufbereitung der gescannten 3D-Daten zu Produktionsinformationen – Angebot, Auftrag und Fertigungsinformation – bis hin zur Wiederverwendung in einer Online-Umgebung.

Umfassende Vernetzung

Um in Zukunft immer flexibler, schneller und transparenter à la Industrie 4.0 produzieren zu können, muss eine umfassende Vernetzung verschiedener Betriebsebenen stattfinden. Dieses Thema bildet den Schwerpunkt der Manufacturing Execution Systems (MES)-Fachtagung am Donnerstag, 16. April, im Convention Center, Saal 3A. Produktionsverantwortliche und IT-Leiter berichten hier darüber, wie mit Hilfe intelligenter MES-Lösungen Produktions- beziehungsweise Fertigungsprozesse effizienter gestaltet werden können.

Unter anderem lautet der Titel von Dr. Lutz Seidenfaden, Leiter Information Management Global Factories bei Festo, wie folgt: „Komplexität der Produktion im Griff – Variantenreiche Montage mit SAP MES“. Hier geht Seidenfaden darauf ein, wie Komponenten verschiedener Ausprägungen in mechanische Anlagen montiert und dabei von MES unterstützend gesteuert werden.

Mark Reese, Director Operations von Kautex Textron, referiert über das „Lean Manufacturing mit MES und CAQ“. Als global agierender Automotive-Zulieferer hat das Unternehmen bereits bei Konzept und Auswahl der Shopfloor-IT-Anforderungen wie Quality Gates, Poka Yoke und Traceability berücksichtigt. Dabei war die Verzahnung von MES und Qualitätsmanagement ebenso wichtig wie die Echzeiterfassung und Rückverfolgbarkeit.

Guided Tours in die Zukunft

Neben 3D-Druckern ziehen auch Drohnen verstärkt in die Industrie ein. Sie helfen Unternehmen dabei, Maschinen und Anlagen einfach und schnell aus der Ferne aus zu kontrollieren, zu testen und zu warten.

Wer noch mehr über die Industrie-4.0- und IT-Highlights auf der Hannover Messe erfahren will, sollte eine der kostenlosen Guided Technology Tours der Veranstalter miterleben. Denn in Tour 1 und 2 werden die Themen Industrieautomation & IT und Industrie 4.0 näher beleuchtet.

In Tour 1 stellt man sich die Frage, wie stark die IT in die moderne Fabrik schon Einzug gehalten hat. Und wie heutzutage neue Produkte noch schneller und einfacher auf den Markt gebracht werden können. Alles was in Sachen intelligenter Software- und Automatisierungslösungen für durchgängige Unternehmensprozesse, Fertigungs- und Prozessautomation, Robotik, Montage oder Handhabung heute sowie in absehbarer Zeit relevant ist, wird hier übersichtlich demonstriert.

Tour 2 beschäftigt sich mit der Vision der intelligenten, sich selbst organisierenden Fabrik – der Industrie 4.0. Produkte, die sozusagen selbst wissen, wie sie gebaut werden müssen, sind das Kennzeichen der smarten Fabrik. Ein Produkt erzählt seine Historie vom CAD-Layout bis zur Firmware, und Fertigungsanlagen verwalten sich selber und kommunizieren miteinander. IT, Elektronik und Automatisierung wachsen zusammen. Teilnehmer erhalten hier einen Blick hinter die Kulissen und erfahren mehr über smarte Objekte und Komponenten, intelligente Maschinen, eine sichere IT-Infrastruktur sowie ein ausgeklügeltes Daten- und Energiemanagement.