TRENDS PERSPEKTIVEN 5G,
TRENDS PERSPEKTIVEN 5G, NB-IoT, WLAN oder LoRaWAN vernetzen Produktionsmittel und Werkstoffe Wireless optimiert die Intralogistik Digitalisierung und Industrie 4.0 verändern die Produktionswelt. Kürzere Innovationszyklen, eine wachsende Zahl von Varianten, Losgröße 1 sowie eine effizientere Nutzung von Produktionsanlagen und Ressourcen zwingen zum Einsatz innovativer Technologien in der Intralogistik. Von besonderer Bedeutung ist in diesem Zusammenhang die Kommunikation zwischen der Vielzahl von Sensoren, Aktoren sowie der IT. Welche Rolle dabei die drahtlose Kommunikation einschließlich 5G spielt und ob sich daraus neue Geschäftsmodelle erschließen lassen, das diskutieren Experten der Branche. Andreas Gees, stellvertretender Chefredakteur KEm Konstruktion Immer kürzere Innovationszyklen, eine rasant wachsende Zahl von Varianten bis hin zur Fertigung in Losgröße 1 stellen die Industrie vor enorme Herausforderungen. Dabei führt die Flexibilisierung der Produktionswelt zu erheblichen Mehrkosten und höherem Zeitdruck. Wettbewerbsvorteile lassen sich nur dann erzielen, wenn ein Unternehmen schnell und flexibel auf sich ändernde Marktbedingungen reagiert, wenn es Losgröße 1 zu den Kosten der Serienfertigung produzieren kann. Idee von Industrie 4.0 ist laut Bundesministerium für Bildung und Forschung/BMBF: „Mit intelligenteren Monitoring- und Entscheidungsprozessen sollen Unternehmen und ganze Wertschöpfungsnetzwerke in nahezu Echtzeit gesteuert und optimiert werden. Nur mit wandelbaren Produktions- und Logistik- systemen lässt sich der Materialfluss so optimieren, dass auch auf nicht vorgeplante Ereignisse effizient reagiert werden kann.“ Wachsende Anforderungen in der Intralogistik Dr. Anton Schäfer, verantwortlich für den Bereich Travel, Transport & Logistics bei der Telekom, bestätigt das: “Einzelprozesse in der Produktion sind vielfach standardisiert und digitalisiert. Deren Vernetzung ist jedoch hoch komplex. Künstliche Intelligenz, Big Data und Data Analytics optimieren zukünftig die gesamte Wertschöpfungskette. KI übergibt in der robotergesteuerten Prozess-Automatisierung Routineaufgaben an Software-Roboter. Und spezielle Maschinen- und Sensornetze wie NB-IoT oder LTE-M als Teil von 5G binden Bild: Telekom Campus-Netze bilden die Basis für zuverlässige Netzwerklösungen für die Industrie 4.0 30 K|E|M Konstruktion 03 2020
„Siemens wird auch zukünftig unterschied - liche Funktechnologien wie Industrial 5G oder Wi-Fi 6 unterstützen.“ Bild: Siemens Eckard Eberle, CEO Siemens Process Automation in Karlsruhe Sensoren ins Internet der Dinge ein.“ Das erfordere laut Dr. Anton Schäfer einen enormen Aufwand bei der Kommunikation: „In den Campus-Netzen der Unternehmen arbeiten dann Transport-Roboter drahtlos vernetzt. Um die wachsenden Anforderungen an die Data- Security zu erfüllen, hilft die Blockchain-Technologie bei der lückenlosen Dokumentierung der Prozesse.“ Deshalb, so kommentiert Dr. Anton Schäfer, rückten Themen wie Track & Trace, Predictive Maintenance, Zugangsmanagement über digitale Schlüssel und digitale Leitsysteme in den Fokus der Intralogistik. Schäfer hält deshalb einen Wandel in der Intralogistik für notwendig, um auf die wachsenden Anforderungen zu reagieren: „Logistische Netzwerke und Lieferketten werden in der Struktur immer komplexer – mit steigenden Datenmengen. Dabei steigt die Forderung nach Flexibilität in jeder Phase des Prozesses. Da helfen nur Transparenz und ein bedingungsloser Umstieg von Papier auf digitale Prozesse.“ Als ein Beispiel nennt er das digitale Frachtpapier, bei dem eine elektronische Anzeige mit GPS-Modul immer die gerade benötigten Papiere anzeigt. Dabei erleichtere der weltweite Electronic-Data-Interchange- Standard den Austausch von Geschäftsdaten, Track & Trace sowie Blockchain-basierte Prozesse. „Entscheidend ist die technologische Ausstattung und eine passende IT-Infrastruktur für vernetze Endgeräte und Anwendungen“, so Dr. Schäfer: „Sie sorgen für Konnektivität mit möglichst geringen Latenzzeiten bei gleichzeitig bestmöglicher IT-Sicherheit. Es gilt: Mutig voranzugehen – Entscheider müssen die digitale Transformation als Wachstumschance begreifen.“ Laut Eckard Eberle, CEO Siemens Process Automation, wird die digitale Transformation in der Industrie vor allem durch die Notwendigkeit angetrieben, auf eine immer höhere Volatilität und weiterwachsende Produktvielfalt adäquat zu reagieren, und insbesondere dabei auch die Prozessqualität zu steigern. Eberle: „Antworten darauf sind der Einsatz digitaler Systeme, die unterschiedliche Prozesse mit einem ‚digitalen Zwilling‘ ergänzen. Was es hier braucht ist ein kontinuierlicher, leistungsfähiger, flexibler und sicherer Abgleich der realen Vorgänge mit den IT-Systemen und der Cloud – etwas, was wir als Digital Connectivity bezeichnen. Und da die digitale Transformation die gesamte Wertschöpfungskette betrifft, kann sich auch die Intralogistik diesen Anforderungen nicht entziehen.“ Höhere Flexibilität bei geringeren Kosten bzw. Fehlern sei das, was auch die Intralogistik leisten müsse, kommentiert Eckard Eberle, wobei die Grundaufgabe natürlich gleichbleibe: „Das heißt, die richtigen Komponenten zur richtigen Zeit am richtigen Ort zu haben. Im Detail bedeutet das unter anderem auch: schnellere und automatisierte Bestellungen, lückenlose Erfassung aller Warenbewegungen, dynamische Im Automotive Showroom und Testcenter können Siemens und Qualcomm Technologies die verschiedenen Technologien in einem eigenständigen 5G-Netzwerk unter realen Bedingungen testen und intelligente Reaktion auf Änderungen aller Art.“ Wie Andreas Schenk, Produktmanager Wireless bei Steute Technologies, meint, geht der Trend weiterhin zur durchgängigen Automatisierung der Prozesse: „Die Unternehmen möchten so Zeit sparen und ihre Effizienz steigern, aber sie möchten auch die Prozesssicherheit erhöhen.“ Hinzu komme, dass immer mehr Produkte ‚on demand‘ gefertigt würden oder in kundenspezifischen Varianten. Schenk: „Fertigung und Logistik werden somit immer komplexer. Das müssen die Software-Lösungen wie ERP- oder MES-Systeme abbilden, und zwar immer häufiger nicht für bestimmte Jobs und Losgrößen, sondern für jedes einzelne Produkt.“ Letztlich entspreche diese Infrastruktur auf der Datenseite dem digitalen Zwilling der smarten Fabrik. Um diese vielfältigen neuen Aufgaben übernehmen zu können, müssten die ERP-Systeme immer leistungsfähiger werden. Andreas Schenk: „Über standardisierte Schnittstellen docken sie dann an Subsysteme wie unser Funknetzwerk an.“ Das führe dann zu den notwendigen Veränderungen. „Wenn jedes einzelne Produkt auf seinem Weg durch Fertigung, Montage und Kommissionierung datentechnisch begleitet wird – und das ist eindeutig der Trend –, benötigt man leistungsfähige IT-Lösungen und auch Kommunikationsnetze, die mit dem Datenvolumen Schritt halten“; erläutert der Produktmanager Wireless: „Das ist durchaus anspruchsvoll. Hier befindet sich die Branche gerade im Umbruch.“ Man sehe in einigen Bereichen einen starken Trend zu flexiblerer Funktion, so Schenk. Die Autohersteller verzichteten aufs Fließband, das exakt 100 Jahre lang die Produktion dominiert habe, und in Forschungsinstituten erprobe man Konzepte wie die Matrixproduktion, mit der man zum Beispiel heute Autoräder und morgen Kochtöpfe herstellen könne: „Das heißt aber auch, es müssen mehr Daten übertragen werden.“ Einen weiteren Aspekt bringt Michael Braun, Marketing & QM/UM bei Unitronic, in die Diskussion: „Wir sehen im Rahmen der Digitalisierung der Geschäftsprozesse definitiv einen Trend zur Homeoffice- Arbeit – sprich, überall dort, wo die Arbeit nicht ortsgebunden ist, können Mitarbeiter auch von zu Hause aus Prozesse steuern. Dazu zählen auch flexible Arbeitszeiten, die die Arbeitgeber ihren Angestellten zugänglich machen.“ Speziell im Bereich der Intralogistik werde der Einsatz der Robotik immer wichtiger. Kommissionierro- Bild: Siemens K|E|M Konstruktion 03 2020 31
