Promotion mav Innovationsforum 2019 ▶ PROZESSKETTEN IN DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK Basis für die Fabrik der Zukunft Mit neuen Automatisierungslösungen aber auch radikalen Denk - ansätzen hat Bosch Rexroth eine Vision entwickelt, wie die Fabrik der Zukunft aussehen wird: eine vernetzte und kabellose Fertigungsstätte, die effizientes Arbeiten ermöglicht und sich flexibel an Kundenbedürfnisse anpasst – vom Einzelstück bis zur Massenproduktion. Welche Rolle werden die etablierten Prozessketten unter diesen Bedingungen spielen? Die Vision der Fabrik der Zukunft: volle Flexibilität durch verteilte Intelligenz und Vernetzung sämtlicher Geräte in der Fertigung. Der Autor Dr. Karsten Kreusch, Produktmanagement CNC-Systeme, Bosch Rexroth AG. Die Rahmenbedingungen für Industrieunternehmen verändern sich zunehmend. Immer volatilere Märkte mit kürzeren Produktlebenszyklen erfordern eine höhere Flexibilität und kürzere Lieferzeiten, und das bei hohen Kostenund Qualitätsanforderungen. Gleichzeitig hat sich das Verhalten der Verbraucher geändert. Sie erwarten zunehmend individualisierte Produkte und umgehende Lieferung. Hinzu kommt die Digitalisierung aller Lebensbereiche mit neuen Kommunikationsformen rund um das Internet. All das ist die Basis für disruptive Geschäftsmodelle, die beispielsweise Produktion auf Anfrage mit Losgröße 1 zu marktgerechten Preisen bei hohem und gleichbleibendem Qualitätsstandard möglich machen. Diesen Anspruch muss die Fabrik der Zukunft erfüllen. Die Vision der Fabrik der Zukunft Die Fabrik der Zukunft ist für Bosch Rexroth zunächst einmal ein radikaler Denkansatz, der die Leitplanken für die Produktentwicklung liefert. Wenn man überlegt, was in der Zukunftsfabrik durch Vernetzung nicht veränderbar ist, bleibt erstaunlich wenig übrig: der Boden, die Wände und ein Dach. Der Rest der Fabrik, also Maschinen, Automationstopologien, Einrichtungen, Kommunikationswege, sogar die Menschen und ihre Zusammenarbeit werden sich für die Fabrik der Zukunft verändern. Das Arbeiten in der vernetzten Fabrik wird anspruchsvoller und flexibler. Die Komplexität in vernetzten Systemen wird durch intelligente IT beherrschbarer und die Vernetzung ermöglicht es auch, das Arbeitsumfeld zu individualisieren. Das Ziel ist eine maximale Flexibilität in der (Re-)Konfigurierbarkeit der Produktionsmittel. Lösungen für die Produktion von morgen Bild: Bosch Rexroth Einigen Technologien steht eine breite industrielle Anwendung erst noch bevor. Beispiele dafür sind der Mobilfunkstandard 5G oder die induktive Stromversorgung von Maschinen über den Hallenboden. Andere Technologien stehen bereits heute für die Anwendung bereit und ermöglichen es, erste Schritte in Richtung Fabrik der Zukunft zu gehen. ∙ Hydraulische, mechanische oder elektronische Komponenten, die Daten erfassen, sich selbst über- 64 April 2019
Promotion mav Innovationsforum 2019 ∙ ∙ wachen und Fehler diagnostizieren (intelligentes Hydraulikaggregat CytroBox, Lineartechnik- Komponenten mit integrierten Sensoren, CNC-System MTX) Autonom fahrende, intelligente Systeme, die den innerbetrieblichen Transport übernehmen (Active Shuttle) Digitale Assistenzsysteme, die Mitarbeiter bei manuellen Tätigkeiten unterstützen (Active Assist, intelligenter Schrauber Nexo) rungslösungen und IT-Systeme miteinander zu verknüpfen bzw. virtuelle und reale Wertströme zu einer vernetzten Produktion zu verschmelzen. Diese Offenheit ist wichtig, da sich Anwender aufgrund unterschiedlichster Kriterien für spezielle Lösungen und Softwaresysteme entscheiden und damit individuelle Prozessketten als Ausdruck der Digitalisierung von Workflows in den Unternehmen aufbauen. Diese Prozessketten werden in der Fa- Leistungsstark, intelligent und konnektiv: das CNC-System MTX von Rexroth. Bild: Bosch Rexroth ∙ Solution Sets zur Erfassung, Analyse und Visualisierung von Echtzeit-Produktionsdaten für eine kontinuierliche Prozessverbesserung ∙ Condition Monitoring und vorausschauende Wartung (Active Cockpit, Production Performance Manager, ODiN) Voraussetzung für die Anwendung all dieser Technologien und Produkte ist eine Automationsarchitektur, die auf verteilter Intelligenz und der Vernetzung sämtlicher Geräte in der Fertigung basiert. Virtuelle und reale Wertströme Mit dem Leitbild der Fabrik der Zukunft vor Augen setzt Bosch Rexroth bei seinen Produkten und Lösungen auf offene, flexible und herstellerübergreifende Kommunikationsstandards (z. B. OPC UA oder umati), um Automatisie- brik der Zukunft weiter an Bedeutung gewinnen. Prozessketten gewinnen an Bedeutung Mit dem Ziel, anwenderfreundliche, zukunftssichere und verlässliche Lösungen anzubieten, arbeitet Bosch Rexroth an den unterschiedlichsten Ausprägungen von Prozessketten: ∙ Über eine offene Schnittstelle werden einmal für die NC-Programmierung zusammengetragene Daten für Werkzeuge, Vorrichtungen und Werkstücke per Mausklick in die Simulation übernommen. Zusammen mit einer virtuellen CNC entsteht so ein Digitaler Zwilling einer Werkzeugmaschine. ∙ Ein kommerzielles, werkstattgerechtes Programmiersystem ist in die CNC-Bedienoberfläche integriert und vervollständigt in Bild: Bosch Rexroth Software-Bausteine zur Implementierung von 3D-Druck in die industrielle Fertigung. Verbindung mit einer NC-Simulation das umfassende Lösungsportfolio für das Strahlschneiden. ∙ Verschiedene Software-Bausteine für das Additive Manufacturing dienen nicht nur der Generierung von Druckprogrammen, sondern ermöglichen auch die informationstechnische Inte - gration dieser Technologie in ein bestehendes Umfeld der industriellen Fertigung für eine Auftragsplanung und -überwachung. ∙ Eine durchgehende Auftragsabwicklung, beginnend beim webbasierten Konfigurator für Lineartechnik-Produkte, über eine automatische CAD-Datengenerierung inklusive Produktdatenmanagement bis hin zur automatischen Generierung von NC- Programmen für kundenspezifische Komponenten ermöglicht kurze Durchlauf- und Liefer - zeiten. Prozessketten entscheiden über reibungslose Abläufe und fehlerfreie Prozessschritte und sind somit wertbestimmend. Die genannten Beispiele zeigen, dass sie zur Digitalisierung von Workflows neben verteilter Intelligenz und Vernetzung in der Fabrik der Zukunft eine wesentliche Rolle ■ spielen werden. Bosch Rexroth AG www.boschrexroth.com April 2019 65
