Stefanie Michel

Autonome industrielle Prozesse sind eine Vision im Rahmen von Industrie 4.0. Der Treiber dafür ist die Künstliche Intelligenz. Schon heute entstehen damit in Industrieanwendungen bessere Möglichkeiten der Überwachung, die die Anlagenverfügbarkeit steigern.

Elektrische Antriebe in Fahrzeugen werden zunehmen. Wenn traditionelle Antriebsstränge zukünftig an Bedeutung verlieren, gilt das auch für deren Produktionsverfahren und -technik. So sind Maschinenbau und Antriebstechnik-Hersteller gefragt, diese Transformation hin zur Elektromobilität mitzugestalten und neue Wertschöpfungspotenziale zu entwickeln.

Additive Verfahren werden zunehmend für die Herstellung von Endprodukten eingesetzt. Im Vergleich zu anderen Fertigungstechniken ist die Prozesskette von der Konstruktion hin zur Produktionsvorbereitung allerdings weniger durchgängig. Doch CAD-Softwareanbieter und 3D-Drucker-Hersteller rücken zusammen.

Ob 3D-Drucker, Smart Glasses oder Werkzeugmaschine – auf der Hannover Messe zeigt Axoom, wie einfach sich Maschinen, Software und Services digital vernetzen lassen.

Höchstgeschwindigkeit war das, was zählte: Bei der Space-X Hyperloop Pod Competition von Elon Musk traten mit Elektromotor angetriebene Kapseln auf einer Teststrecke gegeneinander an. Darunter war auch das „WARR Hyperloop Team“ der TU München, das mit seiner Kapsel 324 km/h erreichte und damit den Wettbewerb gewann.

Ein Unternehmen mit 100-jähriger Geschichte: Parker hat Krisen, Kriege und viele technische Fortschritte miterlebt und mitgeprägt. Dennoch ist sich der Antriebstechnik-Hersteller immer treu geblieben – in seinen Produkten und seiner Unternehmensphilosophie.

Wenn sich in der Fertigung etwas bewegt, dann steckt Antriebstechnik drin. Soll sich in einer Industrie-4.0-nahen Fertigung etwas bewegen, dann müssen auch die Antriebskomponenten intelligent sein – ein Trend, der sich gerade in diesem Jahr sehr dynamisch entwickelt hat.

Die vorausschauende Wartung soll den Unternehmen helfen, mit ihren Maschinen mehr Effizienz und eine höhere Produktivität zu erzielen. Studien zeigen einen Rückgang der Wartungskosten bis 30 % und bis 70 % weniger ungeplante Stillstände. Und das Beste: Mittlerweile haben sich die Hersteller von Zulieferteilen darauf eingestellt und bieten schon die dazu notwendigen Produkte an.

Die Umsetzung von Industrie 4.0 kommt nicht voran – dieser Kritik müssen sich vor allem die Verbände und die Plattform Industrie 4.0 stellen. Doch eigentlich sind viele der produzierenden Unternehmen weiter, als es scheint. Ganz selbstverständlich und ganz im Stillen sind bereits autonome Produktionslinien oder weitestgehend automatisierte Werke entstanden.

Voith muss sparen und restrukturieren, um sein Geschäftsmodell aus der „mechanischen“ in die „digitale“ Industriewelt zu überführen. Eine Massnahme ist Stellenabbau: weltweit etwa 1600 bis zum Jahr 2016. Zudem will man sich künftig mehr auf die Technologie- und Engineering-Kompetenz für das digitale Zeitalter konzentrieren.

Augmented Reality verspricht, Arbeitsabläufe im Engineering neu zu definieren. Viele in der Industrie sind jedoch noch skeptisch, was den konkreten Nutzen angeht. Konkrete Beispiele zeigen, welche Vorteile sich bieten und welchen Herausforderungen man sich stellen muss.

Elektrische Antriebe in Fahrzeugen werden zunehmen. Wenn traditionelle Antriebsstränge zukünftig an Bedeutung verlieren, gilt das auch für deren Produktionsverfahren und -technik. So sind Maschinenbau und Antriebstechnik-Hersteller gefragt, diese Transformation hin zur Elektromobilität mitzugestalten und neue Wertschöpfungspotenziale zu entwickeln.

Von der Idee zum Entwurf und von da aus schnell auf die Fräsmaschine oder den 3D-Drucker – und das an einem Tag. Für die Fertigung von Prototypen setzt Alfred Kärcher deshalb auf Hypermill von Open Mind.

Die vorausschauende Wartung soll den Unternehmen helfen, mit ihren Maschinen mehr Effizienz und eine höhere Produktivität zu erzielen. Studien zeigen einen Rückgang der Wartungskosten bis 30 % und bis 70 % weniger ungeplante Stillstände. Und das Beste: Mittlerweile haben sich die Hersteller von Zulieferteilen darauf eingestellt und bieten schon die dazu notwendigen Produkte an.

Autodesk ist eine Partnerschaft mit der Lego-Gruppe eingegangen, um interaktive 3D-Bauanleitungen für Lego Mindstroms EV3 zu entwickeln. Dies ist eine neue Plattform, dafür geschaffen, eine jüngere Generation für das Bauen und Programmieren von Robotern zu begeistern.

Voith muss sparen und restrukturieren, um sein Geschäftsmodell aus der „mechanischen“ in die „digitale“ Industriewelt zu überführen. Eine Massnahme ist Stellenabbau: weltweit etwa 1600 bis zum Jahr 2016. Zudem will man sich künftig mehr auf die Technologie- und Engineering-Kompetenz für das digitale Zeitalter konzentrieren.

Auf der SPS 2019 zeigen die Aussteller zahlreiche Neuheiten rund um die Fabrikautomatisierung. Die elektrischen Antriebstechnik ist ein Teil davon – hier finden Sie eine Übersicht der neuen Produkte.

Additive Verfahren werden zunehmend für die Herstellung von Endprodukten eingesetzt. Im Vergleich zu anderen Fertigungstechniken ist die Prozesskette von der Konstruktion hin zur Produktionsvorbereitung allerdings weniger durchgängig. Doch CAD-Softwareanbieter und 3D-Drucker-Hersteller rücken zusammen.

Schneider Electric zeichnet intern ein spanisches Werk als „Smart Factory“aus. Grund dafür war die schnelle digitale Transformation hin zu Industrie 4.0 durch den Einsatz eines 3D-Druckers von Stratasys.

Basiert die Produktentwicklung auf Model-Based Design, ist ein digitaler Zwilling unausweichlich. Wer ihn dann tatsächlich als Zwilling des Produkts über den gesamten Lebenszyklus einsetzt, kann in Kombination mit Echtzeitdaten sinnvolle Anwendungen entwickeln.

Das Wasserstrahlschneiden hat sich als Trennverfahren etabliert, auch wegen der zuverlässigen Technik für Hochdruckpumpen. Die Pumpen haben mittlerweile einen Druckbereich bis 6200 bar. Eine neue Generation von Hochdruckpumpen ist durch eine intelligente Druckübersetzerkonstruktion schnell und einfach zu warten.

Auch im Maschinenbau stehen immer mehr Apps für Smartphone und Tablet zur Verfügung, die Ingenieure bei der Arbeit unterstützen. Deshalb stellen wir nachfolgend Apps aus der Antriebstechnik und Automatisierung vor, die weit mehr sind als ein simpler Produktkatalog. Dieser Artikel wird fortlaufend ergänzt.

Ein Unternehmen mit 100-jähriger Geschichte: Parker hat Krisen, Kriege und viele technische Fortschritte miterlebt und mitgeprägt. Dennoch ist sich der Antriebstechnik-Hersteller immer treu geblieben – in seinen Produkten und seiner Unternehmensphilosophie.

Zwei Prototypen eines Bearbeitungszentrums zeigen auf der EMO den Weg hin zu Industrie 4.0: Die vernetzten Werkzeugmaschinen sind mit Sensoren ausgestattet, die zunächst die Daten liefern. Doch erst die intelligente Auswertung in Korrelation mit anderen Daten bietet eine neue Aussagequalität über den Maschinenzustand.

Wenn sich in der Fertigung etwas bewegt, dann steckt Antriebstechnik drin. Soll sich in einer Industrie-4.0-nahen Fertigung etwas bewegen, dann müssen auch die Antriebskomponenten intelligent sein – ein Trend, der sich gerade in diesem Jahr sehr dynamisch entwickelt hat.

Industrie 4.0 und digitale Automation sind Schwerpunkte der SPS IPC Drives 2018. Viele Aussteller zeigen bereits realisierte Lösungsansätze, Produkte und Applikationen für die digitale Transformation. Aber auch IT-Unternehmen sind stärker denn je auf der vertreten und belegen, dass die Branchen IT und Automation zusehends verschmelzen.

Additive Verfahren haben sich bereits bewährt: Wurden gestern noch Anwendungen in der Medizintechnik oder Luftfahrtindustrie mit meist kleinere Stückzahlen aufgeführt, stellt sich heute der Maschinenbau auf die Serienfertigung ein. Doch der Einsatz der Techniken erfordert ein Umdenken und viel Prozesswissen.

Autonome industrielle Prozesse sind eine Vision im Rahmen von Industrie 4.0. Der Treiber dafür ist die Künstliche Intelligenz. Schon heute entstehen damit in Industrieanwendungen bessere Möglichkeiten der Überwachung, die die Anlagenverfügbarkeit steigern.

Großprojekte wie das Automatisieren des Wasserkraftwerkverbunds Hinterrhein sind eine Herausforderung – auch was Schaltpläne und Schaltschrankkonstruktionen betrifft. Um dem Kosten- und Termindruck standzuhalten, kommt die E-CAD-Plattform Electric P8 von Eplan zum Einsatz.

Auch das Berufsbild und das Selbstverständnis des Konstrukteurs werden von der digitalen Revolution erfasst – und wer sich nicht bereit macht, auf der Welle zu surfen, wird von ihr verschlungen. Es ist wichtig, sich auf die aktuellen Trends wie Big Data, Künstliche Intelligenz oder Automatisierung in der Konstruktion vorzubereiten.

Für ein neues additives Verfahren müssen die Werkstücke in der Maschine exakt positioniert werden. Der Maschinenhersteller setzt dabei auf angepasste 2-Achs-Schwenkeinrichtungen, die den Bedürfnissen von Schweissanwendungen gerecht werden.

Schon im 1-kW-Bereich sind CO2-Laser zum Schneiden von Stählen wirtschaftlich, insbesondere bei niedrig legierten Stählen unter Verwendung von Sauerstoff als Schneidgas. Bei Aluminiumwerkstoffen jedoch muss der starken Reflexion und der hohen Wärmeleitung begegnet werden. Mit dem entsprechenden „Energiemanagement“ sind mit einer Laserschneidanlage saubere Schnitte mit hoher Genauigkeit möglich.

Wenn kein Kataloggetriebe die Anforderungen mehr erfüllen kann, müssen gemeinsam mit dem Kunden Sondergetriebe entwickelt werden. Dafür ist nicht nur das Know-how nötig. Doch ebenso wichtig ist es, die Herstellbarkeit nicht aus den Augen zu verlieren.

Digitalisierung als Antwort auf die stagnierende Produktivität in Deutschland – so sahen es die beiden BCT-Geschäftsführer Klaus Erdrich und Jürgen Hillemann. Sie unterstützen damit den Weg von Siemens PLM Software, dessen Ziel ist es, die Realität digital abzubilden und damit Lösungen für eine Industrie 4.0 zu realisieren. Welche Chancen sich daraus ergeben, zeigte das Unternehmen auf den BCT Technologietagen.

Zu ihrer 30. Ausgabe bewies die SPS 2019, dass sie relevanter ist denn je. Sie bleibt die führende Fachmesse für die smarte und digitale Automation. Davon konnten sich in diesem Jahr 63.708 Besucher bei 1585 Ausstellern überzeugen.

Das von der deutschen Bundesregierung auf den Weg gebrachte Konzept Industrie 4.0 soll Unternehmen befähigen, die grossen Potenziale der vierten industriellen Revolution zu nutzen. Bislang ist der Begriff „Industrie 4.0“ in den Unternehmen aber noch nicht durchweg bekannt – und die Praktiker sind auch kritisch.

Die Umsetzung von Industrie 4.0 kommt nicht voran – dieser Kritik müssen sich vor allem die Verbände und die Plattform Industrie 4.0 stellen. Doch eigentlich sind viele der produzierenden Unternehmen weiter, als es scheint. Ganz selbstverständlich und ganz im Stillen sind bereits autonome Produktionslinien oder weitestgehend automatisierte Werke entstanden.

Präzision und Oberflächengüte sind beim Fräsen ein Muss, über den wirtschaftlichen Erfolg entscheidet die Bearbeitungsgeschwindigkeit. Die Version 2016.2 konnte die Leistung des CAM-Programms Hypermill noch einmal steigern. Ein wesentlicher Bestandteil ist Hypermill Maxx Machining, das gegenüber klassischen Fertigungsverfahren Leistungssteigerungen von bis zu 90 % ermöglicht.

Dassault Systèmes zeigt am Stand auf der Hannover Messe anhand des Verpackungshersteller Westrock, wie sich die komplette Wertschöpfung von den Bedürfnissen des Kunden über die Entwicklung und Produktion bis hin zur Positionierung im Handel und Nutzung im täglichen Gebrauch digital zusammenführen lässt.

Die Produkte werden komplexer, die Anforderungen höher – auch bei der Konstruktion sportlicher Motorräder. Um diese Aufgaben zu meistern, entschied sich ein Motorradhersteller, ein digitales Produktentwicklungssystem auf-zubauen, in dem CAD, CAE und PDM durchgehend eng zusammenspielen.

Ob 3D-Drucker, Smart Glasses oder Werkzeugmaschine – auf der Hannover Messe zeigt Axoom, wie einfach sich Maschinen, Software und Services digital vernetzen lassen.

Höchstgeschwindigkeit war das, was zählte: Bei der Space-X Hyperloop Pod Competition von Elon Musk traten mit Elektromotor angetriebene Kapseln auf einer Teststrecke gegeneinander an. Darunter war auch das „WARR Hyperloop Team“ der TU München, das mit seiner Kapsel 324 km/h erreichte und damit den Wettbewerb gewann.

In Chile entsteht das grösste Weitwinkel-Teleskop der Welt. Auch ein Filterwechsler gehört dazu, doch verfügbare Systeme waren zu langsam. Mit zuverlässigen Motoren und Controllern wurde ein neues System entwickelt, das mit einer Präzision im Zehntelmillimeterbereich arbeiten kann.

Durch Einsatz additiver Verfahren können die Einsparungen bei der Herstellung von Produktionswerkzeugen und Vorrichtungen beträchtlich sein. Sind CAD-Zeichnungen und die Fertigungssysteme vorhanden, beträgt der Aufwand weniger als einer Viertelstunde. Das soll dazu anspornen, mehr Produktionshilfsmittel als bisher zu nutzen.

Am 4. April 2017 wird bekannt, dass ABB das österreichische Unternehmen B&R übernehmen wird. Damit schließt ABB seine historische Angebotslücke in der Maschinen- und Fabrikautomation und baut seine führende Rolle in der Industrieautomation aus.

Das Thema Predictive Maintenance wird auf der MDA (Motion, Drive & Automation) im Rahmen der Hannover Messe 2017 eine zentrale Rolle spielen, denn zahlreiche Unternehmen der Antriebs- und Fluidtechnik haben Systeme entwickelt, mit denen zum Beispiel Wälzlager, Getriebe, Elektromotoren, Hydraulikpumpen sowie Druckluftflüssigkeiten kontinuierlich überwacht werden.

Am 20. Juli 1969 betraten Neil Armstrong und Buzz Aldrin als erste Menschen den Mond. Inzwischen gibt es unter anderem eine dauerhaft bemannte Raumstation und Missionen zum Mars. Die Antriebstechnik war immer dabei – aber auch ein Unterwäsche-Hersteller.

Der Wettbewerb ist groß – auch unter den mittelständischen Unternehmen. Deshalb ist es nötig, das Profil zu schärfen und klare Alleinstellungsmerkmale in den Vordergrund zu stellen. Eine erfolgreiche Markenbildung kann dann beim Kunden Vertrauen schaffen und für Authentizität sowie eine langfristige Bindung sorgen.

Laut Bundeswirtschaftsministerium liegt der Digitalisierungsgrad der deutschen Wirtschaft bei 54 von 100 möglichen Indexpunkten. Im verarbeitenden Gewerbe sind es nur 42 Punkte. Dabei lassen sich die Vorteile der Industrie 4.0 konkret messen – zum Beispiel in 20 bis 30 % höherer Produktivität.

Die Maxon Motor Gruppe hat 2017 mit einem Umsatz von CHF 459 Mio. ein Rekordergebnis erzielt. Gleichzeitig erhöhte sich der Cashflow auf knapp CHF 50 Mio. und die Anzahl der Mitarbeiter stieg auf 2577. Aufgrund der guten Auftragslage blickt Maxon mit Zuversicht in die Zukunft.

Die „Crew“ der Horizons-Mission, die letzte Woche zur Internationalen Raumstation ISS aufgebrochen ist, hat Motoren von Faulhaber an Bord. Sie dienen als Antrieb für den Astronauten-Assistenten Cimon (Crew Interactive Mobile Companion), ein wissenschaftliches Projekt mit der ersten künstlichen Intelligenz (KI) für die ISS.

Ein großer Maschinenpark mit einer neuen EHT-Abkantpresse, an die 100 % Fertigungstiefe und flache Hierarchien. Die Zimmerlin Edelstahl-Technik GmbH in Bötzingen am Kaiserstuhl stellt qualitativ hochwertige Mannlochverschlüsse und Deckel für Edelstahlbehälter her. Und hat damit eine Nische besetzt, in die sich derzeit deutschlandweit kein Mitbewerber wagt.

Wer sich nur oberflächlich mit Fluidtechnik beschäftigt, unterschätzt leicht die Leistungsfähigkeit und Intelligenz moderner Hydraulik. Wer denkt bei dieser Technologie schon als erstes daran, dass sie hochpräzise, energieeffizient und schon heute bereit für Industrie-4.0-Anwendungen ist?

Im Vorfeld der Solidworks World 2014 in San Diego präsentierte Stratasys erstmals den neuen 3D-Drucker Objet500 Connex3, den ersten und bisher einzigen Mulitmaterial-Drucker, der zudem in versch. Farben druckt. Mit ihm sollen sich völlig neue Möglichkeiten eröffnen, Prototypen in hoher Genauigkeit und Detailtreue herzustellen – fast wie das Original.

Im Dezember 2012 hatte die chinesische Nanshan-Gruppe die 50.000-t-Gesenkschmiedepresse bei Siempelkamp geordert – die grösste je in Deutschland und damit auch bei Siempelkamp gebaute Presse. Jetzt startete der erste von drei Transporten zum Kunden.

Spaceclaim erleichtert die Vorbereitung von CAD-Objekten auf den 3D-Druck: Mit dem Modul STL Prep 3D Printing für Spaceclaim Engineer modifizieren Anwender CAD- und STL-Daten aus allen führenden CAD-Systemen und vermeiden Probleme beim Drucken bereits im Vorfeld.

Cadfem zeigt an seinem Messestand, wie Sensordaten in Simulationen eingespeist werden und im laufenden Betrieb ist zu sehen, wie der Digitale Zwilling und die physische Welt in einer IoT-Plattform zusammengeführt werden.

Auf der Preview der Hannover-Messe 2013 konnten sich 47 Aussteller bereits im Vorfeld mit ihren Messeschwerpunkten präsentieren. Die anwesenden Unternehmen deckten zum einen die Kernthemen der Messe ab, zum anderen stellte die Industrie bereits Produkte vor, die auf der erstmals eigenständigen Metropolitan Solutions ausgestellt werden.

PTC präsentiert mit PTC Windchill PDM Essentials eine Produktdatenmanagementsoftware für kleine und mittelständische Unternehmen. Das neue Angebot basiert auf der bewährten PLM-Software Windchill und wurde speziell auf die Bedürfnisse kleinerer Hersteller zugeschnitten.

Im heutigen, von Hochtechnologie dominierten Rohr- und Behälterbau gibt es noch immer Bereiche, in denen sich die Produktion beschleunigen und effizienter gestalten lässt. Dazu zählt vor allem die Nahtfrästechnik, mit der sich die Kantenvorbereitung für UP-Schweißnähte exakt und kostengünstig für den Schweißprozess gestalten lässt.