Die Fabrik der Zukunft wird bald Realität
Fertigungsprozesse neu denken!
Dr. Heiner Lang, Leiter Automation & Electrification Bosch Rexroth AG, erläutert, wie die Fabrik der Zukunft aussehen muss, damit Deutschlands Unternehmen weiterhin eine führende Rolle in der Welt spielen können.
Stellen Sie sich vor: Was wäre, wenn man in einer Fabrik alles außer Boden, Dach und Wänden innerhalb weniger Tage oder sogar Stunden ändern könnte? Volle Flexibilität, Individualität und Skalierbarkeit. Genau darum geht es in der Fabrik der Zukunft.
Alles beginnt mit der flächendeckenden Vernetzung von Sensoren, Maschinen, Anlagen und Prozessen, also allem, was Informationen im Industrieumfeld liefert. Lösungen wie die Rexroth IoT Gateway-Produkte vernetzen vom Sensor bis zu Maschinendaten in wenigen Schritten die gesamte Produktion und ermöglichen damit eine „schonungslose„ Transparenz und Überwachung des Gesamtsystems. Hieraus lassen sich beispielsweise Condition Monitoring-Lösungen ableiten und zudem sehr wirksame Mechanismen für vorausschauende Wartung.
Dezentrale Automatisierungskonzepte von Rexroth, zum Beispiel schaltschranklose Antriebs- und Steuerungstechnik, erlauben es bereits heute, Maschinen und Anlagen nach Bedarf modular zu erweitern. Die Kommunikation erfolgt dabei über offene Standards wie IO-Link, Multi-Ethernet und zunehmend OPC UA für den Maschine-zu-Maschine Datentransfer. Intelligente Montagestationen wie unser ›ActiveAssist‹ identifizieren Montageelemente, rufen die entsprechenden Arbeitspläne ab und führen den Mitarbeiter durch den Montageprozess, sie kontrollieren und optimieren die Arbeitsschritte und die Qualität. Sie ermöglichen es, selbst untrainierte Mitarbeiter mit eindeutigen Anweisungen durch die variantenreiche Montage zu leiten.
Bosch und Bosch Rexroth entwickeln aber auch erste Use Cases für die nahe Zukunft. Eine zentrale Rolle spielen dabei digitale Zwillinge als virtuelle Abbilder aller Komponenten, Module und ganzer Wertschöpfungsketten. Gemeinsam mit der Rampf-Gruppe hat Bosch Rexroth ein intelligentes Maschinenbett entwickelt, in dem Sensoren im Betrieb die Temperatur und Drücke des Kühlsystems erfassen und beeinflussen.
Damit können Fertigungsprozesse analysiert, Veränderungen detektiert und optimiert sowie Abweichungen oder Verschleiß rechtzeitig erkannt werden. Für den Einstieg in die Vernetzung, Analyse und das Condition Monitoring von Produktionsdaten haben wir eine neue, günstige und besonders einfach zu integrierende Sensorgeneration SCD (Sense Connect Detect) entwickelt. Sie erfasst und verarbeitet zusammen mit einer Smart Device App (IOS oder Android) oder dem IoT Gateway zusätzliche Daten für noch bessere Zustandsüberwachung.
Damit können die Daten einer bestimmten Anzahl von SCD-Sensoren gesammelt und in der Cloud analysiert sowie verwaltet werden. Wir wollen Anwendern damit ein Werkzeug in die Hand geben, neue Möglichkeiten für ihre Praxis zu ergründen und einfach zu Ergebnissen zu kommen. Unser Ziel orientiert sich daran, binnen weniger Stunden Produktions- und Sensordaten zur Verfügung zu stellen und Industrie 4.0 für jeden anwendbar erlebbar zu machen.
Auch für den derzeit erst in Ansätzen vernetzten Bereich der Intralogistik haben Bosch und Bosch Rexroth bereits Lösungen: Mit Nexeed Intralogistics Execution zum Beispiel stehen Informationen zur gesamten Flotte jederzeit in nahezu Echtzeit zur Verfügung: vom Lagerort des Materials über den Status von Fahrzeugen und Transportwegen bis hin zum Anteil an Leer- und Vollfahrten.
So schafft die Software auch in der Intralogistik eine Transparenz, die bei Produktionssystemen bereits Standard ist. Mit dem Laser Localization Software Module (LLC) stellt Bosch eine wesentliche Basistechnologie für autonom fahrende Fahrzeuge in der Intralogistik bereit. LLC erfasst und bestimmt mithilfe eines Lasersensors jederzeit hochgenau die Position des jeweiligen Fahrzeugs und der abgelegten Waren innerhalb von Gebäuden und Hallen.
Im Gegensatz zu anderen Ansätzen benötigt LLC keine aufwendige Infrastruktur mit Magnetschienen oder Reflektoren. Vielmehr orientiert sich die Lösung selbstständig und kontinuierlich, sogar in sich dynamisch verändernden Umgebungen. Aktuell entwickelt Bosch Rexroth darüber hinaus mit dem ›ActiveShuttle‹ das erste nach Level 5 autonom fahrende Fahrzeug für den innerbetrieblichen Transport.
Für die Überwachung und Rückverfolgung des außerbetrieblichen Warenstroms kommt Nexeed Track and Trace zum Einsatz. Über Sensoren speist die Ware selbstständig Informationen über ihre Position und ihren Zustand über das Mobilfunknetz in die Cloud, sodass Logistiker stets den exakten Liefertermin in Abhängigkeit der tatsächlich aktuellen Position abrufen und ihre Material- und Kapazitätsplanungen optimieren können.
Schon in absehbarer Zukunft werden in den Fabriken nur noch die Wände, der Boden und die Decke unveränderbar sein. Alle Maschinen und Anlagen lassen sich ganz schnell zu neuen Linien konfigurieren und die gesamte Produktion findet nicht nur im realen, sondern parallel dazu auch in der virtuellen Produktionswelt statt, indem digitale Zwillinge ein absolut realistisches Abbild und Verhalten liefern, lange bevor die Hardware überhaupt zum Einsatz kommt. Die Produktionsmittel kommunizieren über die Ebenen hinweg miteinander – drahtlos über den neuen Mobilfunkstandard 5G und in Echtzeit über OPC UA mit TSN.
Daraus ergeben sich natürlich auch neue, vielversprechende Geschäftsmodelle für Maschinenhersteller und Automatisierer. Industrielle Endanwender werden zunehmend weniger Kapital in Maschinen investieren, sondern Betreiber für die Ausführung von Prozessschritten zahlen, Maschinen auf Zeit mieten oder Verfügbarkeit ihrer Anlagen als Dienstleistung einkaufen. Auch hier erarbeiten Bosch und Bosch Rexroth bereits erste Modelle in Zusammenarbeit mit Kunden.
Download:
Diesen Artikel finden Sie auch in Ausgabe 1/2019 unseres Fachmagazins ›Welt der Fertigung‹ auf Seite 93. Zum besagten Heft führt ein Klick auf den nachfolgenden Button!
Bitte beachten: Dieses Heft steht ab 1.2.2019 zum Download bereit.
Mehr Informationen zur Bosch Rexroth AG:
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Bosch Rexroth AG |
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97816 Lohr am Main |
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Telefon: +49 (0)9352-18 0 |
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Fax: +49 (0)9352-18 3972 |
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