AUTOMATION 26. Jun 2019 Martin Ciupek

Mehr Wandlungsfähigkeit bitte!

Die durchgängige Vernetzung soll die Flexibilität von Fertigungsprozessen weiter erhöhen. Wie das unter Einbeziehung der aktuellen Technik und der Mitarbeiter erfolgen kann, war vorige Woche Thema auf der Hannover Messe.

Sinnbild für die Veränderung: Unterstützt durch Technologien wie Datenbrillen und mobile Arbeitsstationen, ändern sich die Aufgaben des Menschen in der Fabrik. Die Hannover Messe lieferte Ende April konkrete Eindrücke.
Foto: Rainer Jensen/Deutsche Messe AG

Eindrücke von der industriellen Produktion der Zukunft konnten vorige Woche die Besucher auf der Hannover Messe sammeln. Manfred Wittenstein, Aufsichtsratschef des Antriebsherstellers Wittenstein, formulierte seine Wahrnehmung so: „Die Hannover Messe ist für die Industrie inzwischen das, was die Consumer-Electronic-Show in Las Vegas für die Konsumgüterbranche ist.“ Die Digitalisierung in der Industrie rückte einmal mehr in den Vordergrund und mit ihr die Anforderungen an die Menschen in den Fabrikhallen.

Studie zur wandlungsfähigen Fabrik

In seiner rund 70 Seiten starken Studie „Wandlungsfähige, menschzentrierte Strukturen in Fabriken und Netzwerken für Industrie 4.0“ nennt der Forschungsbeirat der Plattform Industrie 4.0 Leitplanken und Handlungsfelder für künftige Produktionskonzepte.

Die Autoren gehen dabei davon aus, dass Megatrends wie Digitalisierung, Urbanisierung und das Internet der Dinge zunehmend für Veränderungen sorgen werden.

Die Studie steht im Downloadbereich der von den Bundesministerien für Wirtschaft und Energie sowie Bildung und Forschung geförderten Homepage der Plattform Industrie 4.0 zur Verfügung:

http://www.plattform-i40.de

Gemeinsam mit Herstellern von Energie-, Antriebs- und Automatisierungslösungen diskutierten in Hannover Vertreter von Unternehmen aus der IT- und Telekommunikationsbranche Lösungen für hochflexible Produktionskonzepte der Zukunft. Gemeinsam und branchenübergreifend befinden sich die Unternehmen in einem Lernprozess. Ein Beispiel ist die Kommunikation über den neuen Mobilfunkstandard 5G. Industrielle Anwender haben ein Interesse daran, eigene Frequenzbereiche zu bekommen, um damit kabellos zeitkritische Automatisierungsaufgaben regeln zu können. Den Kommunikationsunternehmen schwant dagegen, dass das industrielle Internet der Dinge künftig mehr kommunizierende Geräte hervorbringen wird, als es Menschen mit Mobiltelefonen gibt. Gemeinsam arbeiten Firmen aus beiden Branchen nun in der Initiative 5G-ACIA (siehe kommende Ausgabe) zusammen. Noch ist allerdings offen, ob sie sich auf ein gemeinsames Vorgehen einigen können, von dem alle Beteiligten profitieren, oder ob am Ende die eigenen Geschäftsinteressen größer sind als der Wille zur Kooperation.

Das Bild der Fabrik der Zukunft wird in Hannover von Jahr zu Jahr konkreter. Neuestes Trendthema der Messe ist angesichts der zunehmenden Vielfalt vernetzter Daten die künstliche Intelligenz und das damit verbundene maschinelle Lernen. Rainer Glatz, Geschäftsführer des Fachverbands Elektrische Automation + Software und Digitalisierung im Maschinenbauverband VDMA, verdeutlichte den Unterschied zu bisherigen Automatisierungsansätzen: „Früher wurden klassisch Algorithmen – also Programme – entwickelt. Die hat man mit Daten gefüttert und Entscheidungen getroffen.“ Nun werde umgekehrt aus den Daten gelernt. „Daraus kann man Zusammenhänge und Muster erkennen, aus denen sich wiederum neue Algorithmen ableiten lassen“, so Glatz. Wo schnelle Datenanalysen und kurze Prozesse gefordert sind, stoßen verteilte Infrastrukturen und Cloud-Computing an Grenzen. Er machte deutlich: „An der Stelle kommt das Edge-Computing zum Zug. Das ist ein neuer Ansatz, bei dem man Modelle trainiert und diese in Realzeit vor Ort durchrechnet.“

Komponenten und ganze Fertigungsmodule werden dazu mit kleinen Computern kommunikationsfähig gemacht. Ziel ist es dabei einerseits die Konfiguration von Systemlösungen zu vereinfachen und gleichzeitig, zeitkritische Aufgaben nicht über verteilte Cloud-Netzwerke abwickeln zu müssen. Ein Beispiel dafür ist die Computerbox Mica von Harting aus Espelkamp. Das Unternehmen hat inzwischen ein Netzwerk von Partnern aufgebaut, welches die Weiterentwicklung weitertreibt. Und mit der Anwendung scheint auch die Lust auf mehr zu wachsen. Im Gegensatz zur ersten Version, die 2016 den Innovationspreis Hermes Award gewann, wurde das Gerät inzwischen mit mehr Rechenleistung ausgestattet.

Auch Simulation und Realität wachsen zunehmend zusammen. So zeigte der Softwareanbieter Dassault Systèmes auf seinem Messestand eine Maschine des Automatisierungsspezialisten Bosch Rexroth, die über ein digitales Abbild verfügt, das wiederum am Stand von Bosch Rexroth zu sehen war. Der Clou: Wird der Werkstückträger in der Maschine ausgetauscht, ändert sich auch das digitale Modell der Maschine. Sensoren in der Maschine erfassen die Änderung automatisch und die Vernetzung sorgt dafür, dass das virtuelle Abbild entsprechend aktualisiert wird. Die Technologie soll dazu beitragen, dass der digitale Zwilling einer Produktionsanlage über deren Lebenszyklus hinweg immer aktuell bleibt. Produktionsplaner, Instandhalter und andere hätten damit jederzeit Zugriff auf den aktuellen Anlagenstatus.

Die Wandlungsfähigkeit künftiger Produktions- und Logistikprozesse ist Ziel all dieser Bestrebungen. Fakt ist allerdings, dass diese nicht nur von der Technik, sondern auch von den Menschen gefordert wird. Das hat der Forschungsbeirat der Plattform Industrie 4.0 zum Anlass genommen, eine Studie über „Wandlungsfähige, menschzentrierte Strukturen in Fabriken und Netzwerken der Industrie 4.0“ durchzuführen. „Das Problem mit der Wandlungsfähigkeit ist, dass der Mensch sie erst zu schätzen weiß, wenn der Wandel eingetreten ist“, verdeutlichte Gisela Lanza, Institutsleiterin am Institut für Produktionstechnik (wbk) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), bei der Vorstellung der Studie auf der Hannover Messe. Das ist für sie der Fall, wenn sich etwas geändert hat und beispielsweise ein Lieferant bzw. wichtiger Kunde ausgefallen ist.

Sie sagt: „Darauf vorbereitet zu sein und schnell reagieren zu können, das bezeichnen wir als Wandlungsfähigkeit.“ Natürlich verursache die Wandlungsfähigkeit einen gewissen Anfangsinvest. Daher mahnt die Institutsleiterin zu unternehmerischer Weitsicht und warnt gleichzeitig vor übertriebener Datengläubigkeit. „Daten können auf der einen Seite hilfreich sein, auf der anderen Seite aber dazu führen, dass wir alles bis zur dritten Nachkommastelle vorberechnen wollen“, stellt Lanza fest.

Klassische Arbeits- und Geschäftsmodelle werden bei der Digitalisierung infrage gestellt. „Die Veränderungen sind dramatisch und es ist nicht einfach, ein Businessmodell neu zu denken“, verdeutlicht Unternehmer Manfred Wittenstein. Unternehmen müssten sich fragen, wie sie sich in Zukunft positionieren wollen. „Ich brauche eine Vision, welchen Beitrag ich für die Gesellschaft leisten möchte“, stellt er fest. „Eine solche Vision kann man nicht im stillen Kämmerlein entwickeln, sondern man muss andere mitnehmen.“ Wichtig ist für den Aufsichtsratschef dabei die Sinnhaftigkeit. „Wenn wir es nicht schaffen, die Sinnhaftigkeit in unserem Handeln zu vermitteln, dann werden wir scheitern.“ Das bedeute einen Kulturwandel im Management. Denn: Wenn das mittleren Management Facharbeiter als Konkurrenz sehe, werde der Wandel behindert.

„Wir müssen wieder mehr ausprobieren und dabei Fehler einkalkulieren“, fordert Wittenstein. Denn er weiß: „Wenn etwas funktioniert, steigt die Akzeptanz.“ Das erfordere eine entsprechende Fehlerkultur. Dabei sollte das Management auch akzeptieren können, wenn sich etwas nicht umsetzen lasse. Durch Weiterbildung gelte es nun die Mitarbeiter, aber auch die Führungskräfte für den Wandel fit zu machen. Eines wird sich dabei auch in der Fabrik der Zukunft für Wittenstein nicht ändern: „Aus Wertschätzung entsteht Begeisterung.“ Es sei deshalb gut, dass bei dieser Industriellen Revolution wieder der Mensch in den Mittelpunkt gerückt werde.

Klar scheint, dass sich die Veränderung kaum aufhalten lässt. Deshalb lautet Lanzas Appell: „Egal wo Sie anfangen – bei Qualifikation, Strategie oder Transparenz –legen Sie los und zwar sofort.“ Durch das Machen komme der Spaß und damit der Erfolg.

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