Develop³ Systems Engineering 02.2016
Themenschwerpunkte: Methoden, Tools sowie Anwendungen; Köpfe der Wissenschaft: Prof. Reinhard Hüttl, Deutsche Akademie der Technikwissenschaften (acatech), und Dipl.-Ing. Arno Kühn, Fraunhofer IEM
Themenschwerpunkte: Methoden, Tools sowie Anwendungen; Köpfe der Wissenschaft: Prof. Reinhard Hüttl, Deutsche Akademie der Technikwissenschaften (acatech), und Dipl.-Ing. Arno Kühn, Fraunhofer IEM
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TITELSTORY<br />
ANWENDUNGEN<br />
develop 3 : Der ICC beschäftigt sich neben dem Thema Energie-<br />
Effizienz vor allem mit Industrie 4.0. Welche Bedeutung messen<br />
Sie dem Thema allgemein…<br />
Knafla: Der Wunsch nach individuellen Produkten treibt auch die<br />
Entwicklung im industriellen Umfeld an. Das dokumentiert sich beispielsweise<br />
darin, dass wir heute zunehmend Komponenten, Systeme<br />
und Lösungen über Portale konfigurierbar anbieten müssen.<br />
Bisher können wir Produkte in großen Stückzahlen automatisiert<br />
und kostengünstig produzieren. Doch wie lassen sich die dabei gesammelten<br />
Erfahrungen auf die automatisierte Fertigung individueller<br />
Produkte übertragen? Das ist die Herausforderung, vor der wir<br />
stehen. Es muss uns gelingen, ein individuelles Produkt zu den Kosten<br />
der Massenfertigung herzustellen. Das verstehen wir unter Industrie<br />
4.0. Diese Entwicklung betrifft alle Wertschöpfungsstufen<br />
und erfordert die horizontale und vertikale Integration von Wertschöpfungsnetzwerken.<br />
Die Nutzung des Internets sowie wandelbarer<br />
Automatisierungskonzepte, die vertikale Integration und der<br />
Einsatz industrieller Kommunikation sind Methoden, um diese Ziele<br />
zu erreichen.<br />
develop 3 : …aber auch für das Unternehmen Phoenix Contact bei?<br />
Knafla: Phoenix Contact produziert einerseits Geräte und Varianten<br />
in großen Stückzahlen mit Methoden der klassischen Automatisierung<br />
in hocheffizienten Produktionsprozessen. Das IO-System Axioline<br />
beispielsweise besteht aus etwa 200 Varianten. Seltene Typen<br />
aus diesem Portfolio können wir jedoch nicht mehr Losgrößen-orientiert<br />
fertigen. Aufgabe unseres Bereichs Manufacturing Solutions<br />
ist es deshalb, eine Varianten-orientierte Fertigung zu ermöglichen,<br />
um so auch kleine Losgrößen vollautomatisiert, teilautomatisiert<br />
oder auch von Hand zu produzieren. Der Schlüssel dazu, so wie wir<br />
das in der Fertigung ansatzweise realisiert haben, ist ein digitaler<br />
Zwilling. Zu jedem Gerät wird ein virtuelles Abbild benötigt, in dem<br />
alle Produktionsinformationen enthalten sind und auf das jederzeit<br />
zurückgegriffen werden kann. Aus diesem virtuellen Abbild bezieht<br />
der Prozess die Informationen für die einzelnen Fertigungsschritte,<br />
und die einzelnen Maschinen parametrieren sich damit selbst.<br />
develop 3 : Wie sieht die Fabrik der Zukunft überhaupt aus? Was<br />
wird produziert, in welchen Stückzahlen, an welchen Orten, auf<br />
welchen Maschinen und mit welchen Materialien?<br />
Knafla: Die Fabrik der Zukunft muss in der Lage sein, auch Produkte<br />
zu fertigen, die heute noch gar nicht bekannt sind, auf Maschinen,<br />
die zwar jetzt verfügbar, aber zukünftig auch beliebig erweiterbar<br />
sind. Die Produktionsprozesse sollten deshalb flexibel und wandelbar<br />
ausgelegt sein. Prozessmodule sollten in die Anlage integrierbar<br />
sein, sowohl mechanisch als auch per digitaler Beschreibung. Für eine<br />
Industrie-4.0-Produktion sind deshalb Modularität und Wandelbarkeit<br />
der Anlagen wichtigste Kriterien. Mit minimalem <strong>Engineering</strong><br />
muss es außerdem möglich sein, ein neues Produkt in die Fertigung<br />
einzuführen. So definieren wir die smarte Fabrik der Zukunft.<br />
Bild: Phoenix Contact<br />
Die modularen und skalierbaren Automationskonzepte<br />
der Industrie 4.0 erfordern den Einsatz von<br />
Komponenten, die einfach an unterschiedliche<br />
Anwendungen angepasst werden können<br />
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