Develop³ Systems Engineering 01.2015
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INDUSTRIE 4.0<br />
ANWENDUNGEN<br />
„Wir zeigen<br />
den Weg zu<br />
effizienteren<br />
Wertschöpfungsprozessen<br />
in der<br />
Industrie.“<br />
„Wir wollen<br />
greifbar machen,<br />
wie zukünftig<br />
entwickelt und<br />
gefertigt wird.“<br />
Bild: Rittal<br />
Bild: Phoenix Contact<br />
Dr. Thomas Steffen, Geschäftsführer<br />
Forschung und Entwicklung, Rittal<br />
Roland Bent, Geschäftsführer,<br />
Phoenix Contact<br />
Hintergrund<br />
DAZU<br />
Wie lässt sich die durchgängige Datenhaltung für Komponenten<br />
von Beginn an sichern? Wie können Prozesse unternehmensübergreifend<br />
standardisiert werden? Denkbar ist, dass Betriebsmittel<br />
künftig über eine zusätzliche virtuelle Identität verfügen.<br />
Auf Basis von CAE-Daten wie digitalen Schaltplänen werden sie<br />
virtuell zu neuen Systemen verschaltet. Diese neuen Systeme<br />
wiederum werden auf Basis der <strong>Engineering</strong>-Daten virtuell in Betrieb<br />
genommen, getestet und optimiert. Verbesserte Diagnose-<br />
Tools greifen im Fehlerfall auf die CAE-Daten zurück und liefern<br />
dem Service-Personal die erforderlichen Informationen zu Ursachen,<br />
Auswirkungen und zur Fehlerbehebung. Nachhaltig reduzierte<br />
Ausfallzeiten sind die Folge. Das allerdings stellt enorme<br />
Herausforderungen an die Werkzeuge, die Integration und die intelligente<br />
Kopplung von und mit Drittsystemen – neben ERP,<br />
PDM und PLM auch denen zur SPS-Programmierung, Auslegung<br />
von Antrieben oder thermischen Auslegung – ebenso wie an Datenmodelle<br />
und die Methoden im <strong>Engineering</strong>. Das sind einige<br />
Aspekte des <strong>Systems</strong> <strong>Engineering</strong>s!<br />
schaftlich möglich war. Auf dem Weg dahin sind allerdings auch<br />
noch Aufgaben zu lösen. So verhindert derzeit beispielsweise die<br />
Vielfalt der verfügbaren Automationstechnologien – verbunden mit<br />
der Hersteller- und maschinenspezifischen Form der Datenübernahme<br />
und Weiterverarbeitung – eine standardisierte und homogene<br />
Form der Datenbereitstellung für die Produktion. Ziel muss sein,<br />
Hersteller- und System-übergreifende Standards für Daten und ihre<br />
Bereitstellung zu definieren, die neue Prinzipien wie das ‚Produktgedächtnis‘<br />
und die ‚Selbstauskunft‘ ermöglichen. Zugleich sollte die<br />
intelligente Fertigung bis hin zur Sicherung der Produktqualität unterstützt<br />
werden – und das eben kompatibel über Systeme, Softwarewerkzeuge,<br />
Prozesse und Fertigungstechnologien hinweg. Keine<br />
einfache Aufgabe – aber hinsichtlich effizienterer Wertschöpfungsprozesse<br />
ein lohnendes Ziel.<br />
co<br />
Der Autor:<br />
Thomas Weichsel ist Produktmanager bei Eplan<br />
Bereitstellung des digitalen Prototypen<br />
Datenbereitstellung für die intelligente Produktion auf Basis AutomationML<br />
und eCl@ss – Stichwort: ‚Produktgedächtnis‘<br />
Mechanische Bearbeitung von Komponenten<br />
Datenübernahme aus dem virtuellen Prototypen in die Maschinensteuerung<br />
und vollautomatische Bearbeitung<br />
Intelligente Baugruppenfertigung in Losgröße Eins<br />
Anhand der digitalen Produktbeschreibung identifiziert das intelligente<br />
Leitsystem die für die Fertigung benötigten Stationen für<br />
einzelne Artikel<br />
RFID-basierte Fertigungssteuerung mit ‚Produktgedächtnis‘<br />
Anhand eines RFID-Tags mit Produktinformationen entscheidet<br />
das intelligente Fertigungssystem, ob eine Maschinenstation das<br />
Werkstück bearbeiten muss<br />
Qualitätsprüfung anhand digitaler Modelle<br />
Automatisierte Qualitätssicherung anhand der mit der digitalen<br />
Produktbeschreibung mitgelieferten Prüfanweisungen und -parameter.<br />
Die Ergebnisse werden als Prüfungs- beziehungsweise<br />
Fertigungshistorie hinterlegt und können über die Gesamtdokumentation<br />
bereitgestellt werden<br />
„Um heute effizientere Wertschöpfungsprozesse in der Industrie zu<br />
ermöglichen, ist es entscheidend, über hochwertige technische<br />
Produktdaten und konsequent standardisierte <strong>Engineering</strong>-Prozesse<br />
zu verfügen“, fasst Dr. Thomas Steffen, Geschäftsführer Forschung<br />
und Entwicklung bei Rittal, das Ziel der Gemeinschaftspräsentation<br />
zusammen. Die Messebesucher können dabei erleben,<br />
wie Produktdaten entstehen, für die Erstellung von virtuellen Prototypen<br />
genutzt und über standardisierte Schnittstellen bis in die<br />
Fertigung weitergereicht werden. Fünf Stationen zeigen exemplarisch<br />
die digitale Beschreibung eines Endprodukts, das <strong>Engineering</strong><br />
am Beispiel des Schaltschrankaufbaus, die NC-gestützte mechanische<br />
Bearbeitung von Bauteilen sowie die automatisierte und intelligente<br />
Konfektionierung von Baugruppen. Die digitale Produktbeschreibung<br />
kann zudem bis in die Inbetriebnahme sowie Anlagenbedienung<br />
und -wartung genutzt werden.<br />
Greifbar wird auf diese Weise die Idee hinter Industrie 4.0: Software-<br />
Lösungen und Software-Dienste stellen alle relevanten Daten über<br />
alle Instanzen des Lebenszyklus eines Produktes hinweg bereit und<br />
erlauben eine Wertschöpfung, die bislang nicht oder nur unwirtdevelop3<br />
systems engineering 01 2015 57
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