Plattform für die Industrie 4.0

Die Hannover Messe sieht sich als die wichtigste Plattform für die Industrie 4.0. Red150770 – Fotolia.com

Auf der Hannover Messe im vergangenen Jahr übergab der Arbeits­kreis Industrie 4.0 der Bundesregierung seinen Abschlussbericht und die Verbände Bitkom, VDMA und ZVEI starteten ihre gemeinsame ‚Plattform Industrie 4.0‘. „Als Veranstalter der Hannover Messe haben wir die Entwicklung zu Industrie 4.0 schon frühzeitig erkannt. Dementsprechend passen wir die Messe­themen an und besetzen wichtige Schwerpunkte, mit denen sich unsere Aussteller identifizieren“, sagt Olaf Dae­bler, Abteilungsleiter Hannover Messe des Veranstalters Deutsche Messe. „Das Leitthema ‚Integrated Industry – Next Steps‘ ist daher eng mit Industrie 4.0 verknüpft, denn es kommt für die Industrie auf die nächsten Schritte an, um von der Vision der Smart Factory zur realen vernetzten Indus­trie-4.0-Fabrik zu gelangen.“ ­Besonders deutlich zeigen sich die Verknüpfungen im Bereich Industrieautomation und IT. Die Anbieter von Software für CAx, MES, ERP und PLM in der Digital Factory (Halle 7) sorgen mit ihren Produkten für die zunehmende Verschmelzung von digitalem und realem Unternehmen. Daebler dazu: „Eines der Highlights ist in dieser Hinsicht das zweite CAE-Forum auf der Messe. Dort findet die Industrie alles, was sie für die realistische Simulation ihrer künftigen Produkte und Produktion braucht.“

Die Aussteller zeigen, was sie für die Industrie 4.0 anzubieten haben – für die digitale Entwicklung und Produktion in der Digital Factory und für die reale Umsetzung in den anderen Hallen. Auch in diesem Jahr wird das Forum Industrial IT in der Halle 8 die Brücke schlagen zwischen der digitalen Welt der Halle 7 und der realen Welt der Automation der Halle 9.

Simulation und Ressourceneffizienz

Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen zeigen wie sich die Industrie auf den Weg zur vierten Revolution macht, Die Technische Universität Berlin demonstriert in Halle 2, Stand C31 einen Versuchsaufbau für die Erforschung von Mehrwertdiensten für eine cloud-­basierte Robotersteuerung. Die Demo besteht aus einem Knickarmroboter, einem Tablet und einem Motion-Tracking-Sensor. Mithilfe des Tablets lassen sich in einer ‚Augmented Reality‘ verschiedene Szenarien mit dem Roboter simulieren. Dazu wird das Bild der integrierten Tablet-­Kamera um eine 3D-Darstellung des Roboters sowie dessen geplante Bewegungsbahnen erweitert. Nach der Verifikation der Simulation kann diese auf die Robotersteuerung übertragen und vom realen Roboter ausgeführt werden. Ein weiteres Ziel des Forschungsprojektes ist die Verlagerung der Rechenleistung in eine zentrale Rechnerarchitektur (Cloud).

Auf dem OWL-Gemeinschaftsstand (Halle 19, Stand A04) geht es im Elektronikforum OWL um ressourceneffiziente Mikro­elektronik und damit um die Basiseinheiten der Industrie 4.0 und ihrer eingebetteten Systeme. Hinter Ressourcen­effizienz verbirgt sich zum einen das Ziel, die Energieeffizienz zu steigern, zum anderen die Effizienz beim Materialeinsatz durch neue Entwicklungsansätze zu erhöhen. In diesem Kontext spielen auch dynamisch rekonfigurierbare Hardware-Plattformen, bestehend aus Funktionseinheit, Kommunikationseinheit und I/O-Modulen, eine zentrale Rolle.

Neben Industrie 4.0 zeigen Unternehmen, Universitäten und Forschungseinrichtungen natürlich auch Lösungen für die Probleme von heute. Deutsche Messe

Kapazitäten effizient nutzen

Trebing+Himstedt (Halle 7, Stand B18) entwickelte in Zusammenarbeit mit Forschungspartnern wie SAP Research, dem Fraunhofer IAO sowie Industriepartnern eine vernetzte, flexible und selbstorganisierte Kapazitätssteuerung. Sie ermöglicht es Unternehmen, ihre Produktionskapazitäten gemeinsam mit den Mitarbeitern kurzfristig, bedarfsorientiert und unternehmensübergreifend zu steuern. Ziel ist eine selbstorganisierte Kapazitätsflexibilität in cyber-physischen Systemen (Kapa­flex Cy). Der Schichtplan wird zum Beispiel nicht zentral geplant und vom Schichtleiter verteilt. Die Mitarbeiter stimmen sich kooperativ in einem ‚Schicht-Doodle‘ ab – zum Beispiel mithilfe von Social-Media-ähnlichen Funktionen und anderen interaktiven Kommunikationstechnologien –, um die Produktionsziele auftragsgerecht zu erreichen und mit Arbeit und Freizeit in Einklang zu bringen. Die selbstorganisierte Kapazitätssteuerung soll die Reaktionszeit bei schwankender Auftragslage verkürzen, unproduktive Zeiten vermeiden und den Aufwand für die Kapazitätssteuerung verringern.

Die Arbeiter von morgen schulen

Um die Arbeitswelt der Industrie 4.0 geht es auf dem Gemeinschaftsstand ‚Technologien aus Sachsen‘ (Halle 2, Stand A60). Dort zeigt das Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen das Forschungsprojekt ‚Elias‘ (Engineering und Mainstreaming lernförderlicher industrieller Arbeitssysteme für die Industrie 4.0). Bei dem Projekt geht es darum, dass die vierte industrielle Revolution auch das Arbeitsumfeld der Menschen verändern wird – Arbeitsabläufe werden komplexer und ändern sich häufiger. Dementsprechend müssen die Mitarbeiter ständig dazulernen. Dies muss bereits bei der Entwicklung von Produktionssystemen bedacht werden. Das Planungstool Elias ist ein Instrument für die Neu- und Umgestaltung von Arbeits- und Produktionsprozessen. Es plant die Lernförderung bereits im Entstehungsprozess ein und optimiert diese stetig, sodass sowohl die Qualifikation als auch die Produktivität der Beschäftigten zunimmt. Entscheidungsträger erhalten Empfehlungen, welche Lernmethoden und -technologien eingesetzt werden sollten und wie diese sich auf die Mitarbeiterqualifizierung und Produktivität auswirken.

Auch das DFKI ist wieder mit seiner Smart Factory vertreten – in einer erweiterten Variante. Redaktion IEE

Referenzsysteme für cyber-physische Systeme entwickeln

Das Projekt Cypros hat einen eigenen Messestand (Halle 8, Stand C10). Es verfolgt das Ziel, ein repräsentatives Spektrum cyber-physischer Systemmodule zu entwickeln und eine konzeptionelle und methodische Basis für deren Betrieb in realen Produktionsumgebungen zu schaffen. Dazu verfolgt das Projekt drei Ziele: Als erstes die Entwicklung einer Referenzarchitektur und eines repräsentativen Spektrums cyber-physischer Systemmodule für Produktions- und Logistiksysteme. Als zweites die Bereitstellung von universellen Vorgehensweisen, Hilfsmitteln und Plattformen zur Einführung von cyber-physischen Produktionssystemen. Und zu guter Letzt das Erstellen einer technischen und methodischen Basis für den wirtschaftlichen Betrieb cyber-physischer Produktionssysteme und deren Umsetzung in realen Produktionsumgebungen einer Demo-Fabrik.

Auch das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) zeigt wieder seine Smart Factory (Halle 8, Stand D20). Die Fabrik hat neue Idustriepartner gewonnen und zeigt sich auf der Messe mit einer neuen Anlage.

(mf)