Wer auftragsbezogen die Maschinenmodule anordnen will, braucht auch flexible Antriebs- und Steuerungstechnik mit entsprechender Anschlusstechnik, vorzugsweise kompakt und in IP67.

Wer auftragsbezogen die Maschinenmodule anordnen will, braucht auch flexible Antriebs- und Steuerungstechnik mit entsprechender Anschlusstechnik, vorzugsweise kompakt und in IP67. AMK

Die Zeiten sind passé, als Antriebssysteme nur mechanische Bewegungsenergie bereitzustellen hatten. Immer öfter schlüpft der Antrieb bei der Realisierung von industriellen Prozessen, die immer mehr auf mobile und modulare Fertigungslinien setzen, in die Rolle einer Systemlösung. Dass dadurch auch die ‚Ansprechpartner‘ der Antriebe mehr und mehr wechseln, bestätigt die Digitalisierung: Intelligente Antriebe kommunizieren in Zukunft direkt mit IT-Systemen und vernetzen sich darüber untereinander.

Auf diese Weise können sich Antriebskomponenten in einer flexiblen Fertigung immer wieder neu als Gruppe organisieren und Steuerungsaufgaben autark übernehmen. Nicht umsonst spricht man von wandelbaren Anlagendesigns, die Abläufe steuern und Störungen eigenständig beheben. Hier fungieren die Antriebe als Brücke zwischen der Fertigung und der Informationstechnologie. Die Wegweiser zeigen dabei nach oben in Richtung Cloud. Mit MoreDrive beginnt AMK, ihre Antriebe für diese Rolle zu ertüchtigen.

Interview mit Udo Huneke und Jürgen Rapp, AMK Antriebe: Antriebstechnik neu gedacht

Grenzen zwischen IT und OT verschwimmen

Waren früher noch IT und OT (Operational Technology) getrennt, so verschwimmen in IIoT-Zeiten die Grenzen. Cloud Computing oder die Weiterentwicklung von Embedded Systemen zu IoT-Devices machen den Weg frei für Ethernet IEEE 802.1 TSN zusammen mit dem plattformunabhängigen Interoperabilitäts-Standard OPC UA. Für AMK eröffnet das interessante Steuerungsansätze: Braucht es in einzelnen Maschinenmodulen oder kleineren Anlagen künftig noch einen separaten Motion Controller oder lässt sich deren Funktion zwischen dem intelligenten Antrieb und einer Ablaufsteuerung in der Cloud aufteilen?

Erster Vertreter der MoreDrive-Philosophie: Der 4-Achs-MultiServo unterstützt bereits die App-orientierte Konfiguration und Parametrierung und kann die komplette Steuerung eines Maschinenmoduls übernehmen.

Erster Vertreter der MoreDrive-Philosophie: Der 4-Achs-MultiServo unterstützt bereits die App-orientierte Konfiguration und Parametrierung und kann die komplette Steuerung eines Maschinenmoduls übernehmen. AMK

Auch wenn die Realität im Maschinenbau noch eine andere ist, AMK arbeitet bereits an solchen Automatisierungskonzepten. Für AMK steht fest: Die Antriebstechnik ist eine wichtige Stellschraube für Performancesteigerungen und Cost-Cutting im Maschinenbau. Sowohl das kompakte Multiachssystem als auch der App-orientierte Programmieransatz vergrößern den Spielraum für Maschinenbauer.

Gerade weil die Grenzen der Schlüsseltechnologien wie Mechatronik und Digitalisierung nicht mehr klar erkennbar sind, verändern sich im Engineering die Arbeitswelten. Unternehmen müssen sich darüber im Klaren sein, dass Engineering mit IT und OT völlig neue Anforderungen beinhaltet. AMK ist sich dessen bewusst und positioniert sich zu den neuen entstehenden Berufsbildern, die in einer vernetzten Produktion notwendig sein werden.

Als ein systemorientierter Komponentenhersteller rüstet sich das Unternehmen für die Digitale Transformation und deren Wirkung auf die elektrische Antriebs- und Steuerungstechnik – inklusive Vorbereitung auf die kreativen Berufe. AMK hat dazu spezifische und auch strategische Tätigkeitsbereiche für sich definiert, die die Fähigkeiten der Mitarbeiter auf Performanceverbesserungen im Lebenszyklus einer kundenspezifischen Anlage ausrichten.

Disziplinmix verlangt Digitalisierungs-Techniker

Erste kundenspezifische Apps für die Bedienung sind bereits realisiert.

Erste kundenspezifische Apps für die Bedienung sind bereits realisiert. AMK

Datenanalyst: Künftig braucht es Datenanalysten, die Daten extrahieren, Analysen erstellen und so die Grundlagen zur Verbesserung von Produkten und Prozessen schaffen. Der Weg von Big Data zu Smart Data hängt allerdings von der Aufbereitung der Daten und einfachen Zugriffsmöglichkeiten ab. Bei der Signalauswertung im produktionstechnischen Umfeld geht der Trend allerdings weg von ausprogrammierten Maschinenfunktionen in der PLC. Künftig werden Servo-Einheiten über standardisierte Schnittstellen aus der Cloud mit abrufbaren Funktionen konfiguriert. AMK stellt diese Daten daher bei MoreDrive über OPC UA bereit, sowohl über die Steuerung als auch direkt aus dem Servoverstärker. Zur Aufbereitung und Darstellung der Daten stehen dann Cloudlösungen oder Apps zur Verfügung. Das Feld um eine Smart Data Analytik offeriert Perspektiven für die Simulation des Betriebsverhaltens. Predictive Maintenance sowie AR- und VR-Technologien erlauben neue Serviceangebote für Kunden.

IT/IoT-Lösungsarchitekt: Maschinen und Produkte, die in Echtzeit miteinander verbunden sind, brauchen ein Systemdesign, in das die Antriebe als ‚Exekutive der Bewegungen‘ harmonisch eingebettet sind. Bei AMK steht diesbezüglich die dezentrale Antriebstechnik im Fokus, in der jedem Prozessschritt in einer Produktion ein separates Modul zugeordnet ist. Das gibt einer Fertigungsanlage die notwendige Flexibilität, um vernetzte Strukturen à la Industrie 4.0 aufzubauen.

Für einen IT/IoT-Lösungsarchitekt bedeutet der modulare Maschinenbau mit seinen dezentralen Strukturen eine andere Herangehensweise an die Installationstechnik als bisher: Für unabhängige, flexibel kombinierbare Einzelmodule muss sich in erster Linie die zunehmende Zahl von Servoantrieben flexibel vernetzen lassen. IP67-geschützte Anschlusstechnik  und dezentrale Motion Con­troller, die antriebsnah montiert werden können, geben dem Projekteur viele Topologiefreiheiten. So lassen sich Module bequem in bestehende Maschinen integrieren.

Industrieller UI/UX-Entwickle: User Interface- (UI) und User Experience (UX)-Entwickler sorgen für intuitive Benutzeroberflächen und arbeiten an den Zukunftsszenarien bei HMIs – ein weiteres Kompetenzfeld bei AMK, da die digitale Inbetriebnahme auf dem Vormarsch ist. Ein aktuelles Beispiel dafür ist die Parame­trierung eines Delta-3-Roboters per App: Für die typischen Einrichtungsaufgaben des Roboters wurden intuitiv bedienbare Konfigurationsmöglichkeiten entwickelt. Die App zeigt dazu alle relevanten Parameter der Antriebe beziehungsweise des Prozesses an. Im Betrieb- oder Einrichtmodus gibt die App, die auf einem Smartphone oder einer Steuerung ausgeführt werden kann, lediglich die Zielpositionen vor. Die Interpolation der Roboterkinematik übernimmt dann der MultiServo. Umfangreiche Service-Apps für mobile Diagnosen und Condition Monitoring ergänzen die Inbetriebnahme.

Weitere Potenzialfelder können auch unter den Berufsbezeichnungen Roboterkoordinator und Industrieller Entwickler/Programmierer erschlossen werden. Ersterer kümmert sich im Produktionsumfeld um (semi-)autonome und humanoide Roboter und beseitigt deren Störungen. Ein Industrieller Entwickler agiert als Exekutive für die Umsetzung der entworfenen IT-Lösung. Cloud-Architekturen brauchen zudem neue Programmierparadigmen, wie sie bei der offenen, unabhängigen und skalierbaren Cloud Solution von AMK bereits implementiert sind.

In Summe sind diese Berufsbilder bei AMK nur der Anfang, der sich mit dem Begriff IIoT skizzieren lässt. Basiskompetenz bleibt jedoch eine kundenorientierte Entwicklung. Denn die Vorteile in Bedienung und Flexibilität durch IIoT-Lösungen können nur Wirkung zeigen, wenn die für dynamischere Maschinen notwendigen Leistungsdaten auch auf der Hardware­ebene erfüllt werden.

Das Engagement von AMK für cyberphysische Systemtechnologie fußt in der Gründung eines Innovation Labs im Umfeld der TU München zusammen mit Partnern. Kreative Prototypenentwicklung und Demonstratoren sollen die Skills von Mitarbeiter, Kunden und Studenten entwickeln, Cloud-Infrastrukturen praxisnah manifestieren und den Spaß am Engineering forcieren.