Wie Automatisierung die Resilienz stärkt

Auf der virtuellen Messe SPS Connect 2020 berichten die Hersteller von Automatisierungstechnik von ihren Erfahrungen mit der Krise – häufig bezogen auf die Digitalisierung. „Wir sehen, dass unsere Wettbewerbsfähigkeit und Wertschöpfung elementar davon abhängen, wie digital fit wir sind“, sagte Roland Bent, Vorstandsmitglied im Fachverband Automation des ZVEI.

Die wirtschaftliche Situation der Branche sei schwierig, so Bent. Die preisbereinigte Produktion habe sich bereits ab Ende 2018 gegenüber den Vorjahreswerten bis zu einem Umsatzminus von elf Prozent ins Negative gedreht. Die Exporte gingen um einen ähnlichen Prozentsatz zurück. Ohne das fünfprozentige Export-Plus nach China sähe die Lage noch düsterer aus: „China hält uns über Wasser“, fasst er zusammen.

Neben der Corona-Krise habe der konjunkturelle Abschwung auch außenwirtschaftliche Gründe: „Der weiterhin ungelöste Handelskonflikt zwischen China und den USA, auch die anhaltenden Unsicherheiten Europas mit den USA“, zählte er auf. Doch Bent sieht einen Lichtblick, denn zur Jahresmitte 2020 begann der Abschwung sich endlich abzuschwächen.

„Digitalisierung schafft Resilienz – auch gegen eine Pandemie“, sagt Bent. So mussten sich die Unternehmen zu Beginn der Krise blitzschnell auf eine völlig neue Form des Arbeitens, Produzierens und Handelns einstellen. Mit den Technologien der Automatisierer gelang dies vielfach. Wie, konkretisierte Steffen Winkler, CSO Business Unit Automation bei Bosch Rexroth: „Seit vielen Jahren haben wir das Problem, dass Maschinen und Anlagen online nicht zugänglich sind. Plötzlich verändert sich in der aktuellen Situation das Verhalten der Anwender. Sie müssen sich auf einmal online auf ihre Maschinen und Anlagen schalten, sie müssen aus der Ferne Remote Service leisten, sie müssen Maschinen und Anlagen in Betrieb nehmen.“ Die Akzeptanz gegenüber diesen Technologien nimmt zu.

Doch inwieweit die Digitalisierung damit flächendeckend Eingang in die Fabriken gefunden hat, beurteilen die Referenten unterschiedlich. „Wir können virtuelle Meetings auf amerikanischen Softwareplattformen ausrichten. Das entspricht der digitalen Kompetenz von Zehn- bis Zwölfjährigen, reicht uns das?“, meint etwa Gunther Kegel, CEO Pepperl+Fuchs und neuer Präsident des ZVEI, provokativ.

Noch düsterer ist das Bild in Bezug auf KI, das der Ökonom Dr. Holger Schmidt, TU Darmstadt, zeichnet: „Die KI-Revolution fällt in Deutschland erst einmal aus!“. Der Weg vom Interesse für KI bis zum realen Erfolg sei noch weit. Weltweit fließe zwar bereits heute der größte Teil des eingesetzten Risikokapitals in KI, doch im realen Einsatz sehe man davon zu wenig: Laut einer Umfrage der ZEW 2020 seien es nur 6,8 Prozent der Unternehmen der Elektrotechnik und des Maschinenbaus, die KI einsetzen würden. Dabei könnten gerade diese von KI besonders profitieren, so Franz Menzl, Head of Technology and Innovation bei Siemens Digital Industries. Er beschreibt künftige Einsatzszenarien von KI: „Wir benötigen mehr Flexibilität und eine höhere Produktivität in den Fabriken. Und KI kann uns dabei helfen, beide Ziele zu erreichen. Denn KI ist in der Lage riesige Mengen Daten auf eine Art und Weise zu verarbeiten, die es nie zuvor gab. Mit der Zunahme an Rechen-Kapazitäten und anderen aktuellen Technologien wie Edge- oder Cloud-Computing, kann KI Maschinen mit kognitiven Fähigkeiten ausstatten, insbesondere auf dem Gebiet der Wahrnehmung, des logischen Denkens und der Lern- und Entscheidungsfähigkeit. Autonom handelnde Maschinen werden aus diesem Grund ein wichtiger Bestandteil künftiger Fabriken sein. In Form von Fahrerlosen Transportsysteme werden sie zu neuen Standards in der Intralogistik führen, oder als Roboter Montagearbeiten in gesicherten Bereichen durchführen können, ohne für ihre Aufgabe programmiert werden zu müssen.“

Auch Lenze präsentierte mit Plug & Produce ein Konzept, das datenbasierte Dienste durchgängig vom Engineering bis zur Inbetriebnahme enthält. Ines Oppermann, Corporate Communications Lenze, beschreibt dessen Vorteile in der praktischen Anwendung: „Entwicklungsprozesse lassen sich auf Basis des sogenannten digitalen Zwillings als Single Point-of-Information viel schneller und sicherer umsetzen. Bei der Automatisierung einer Sortierzelle mit hochdynamischem Doppel-Delta-Roboter konnten beispielsweise Fehler in der Steuerungslogik ausgemerzt werden, noch bevor die erste Schraube gesetzt war. Wären die ersten Testläufe nicht in der Simulation, sondern am realen Objekt erfolgt, wären die Roboter beschädigt worden.“

Sie fährt fort: „Zentrales webbasiertes Planungstool für komplette Automatisierungsprojekte ist der Easy System Designer, der die PLC-Programmierung unterstützt und die Verwaltungsschale mit Daten füllt. Von den ersten Engineering-Schritten wie Idee, Design bis zur konkreten Entwicklung, vom Controller bis zur Antriebstechnik, inklusive der nötigen Applikationssoftware.“ Alle Informationen, die im Laufe des Prozesses anfallen werden im digitalen Zwilling gesammelt und stehen somit in allen folgenden Lifecycle-Phasen zur Verfügung.

Dr. Till Potnte Senior Director Production & Engineering bei Phoenix Contact greift das Leitbild einer „All Electronics Society“ auf, in der die Sektoren Energie, Industrie, Gebäude, Infrastruktur und Mobilität intelligent miteinander verbunden werden. Dazu entwickelte Phoenix Contact die Steuerungsplattform PLCnext Technology, die schon heute unternehmensübergreifende eingesetzt werden kann. Auf die Maschine gekoppelte PC-Boxen lesen die Maschinendaten aus, sogar Handarbeitsplätze und das Gebäude-Energiemanagement können integriert werden. „Das geht quer durch die Unternehmens-Orga. Die klassischen Grenzen weichen auf“, beschreibt Potente.

Das Denken in Plattformen und damit die ganzheitliche Betrachtung aller Prozesse vom Auftragseingang, bis zum Service, von der Maschine bis zum Energiemanagement führt zu großen Veränderungen.