Produktion der Zukunft Produktion für die Zukunft auf der EMO 2013

Redakteur: Anne Richter

>> Die EMO Hannover 2013, Weltleitmesse der Metallbearbeitung, die vom 16. bis 21. September stattfindet, zeigt Innovationen für die Produktion der Zukunft. Das können die alltäglichen Probleme in der Produktion sein, aber auch die globalen Megatrends die die Entwicklung der Gesellschaft bestimmen.

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ari. Die EMO Hannover 2013, die Weltleitmesse der Metallbearbeitung, findet vom 16. bis 21. September statt. Seit der ersten Veranstaltung im Jahr 1975 hat sie ihren Ruf als grösstes und wichtigstes Innovationsforum für die Metallbearbeitung weltweit kontinuierlich aufgebaut und gefestigt. Die Faszination dessen, was dort geballt vorgestellt wird, ist für das Publikum und ebenso den Wettbewerb ungebrochen. Das Leitthema der EMO Hannover 2013 «Intelligence in Production» soll zeigen, dass neben der technischen Innovation an der Maschine auch die Komponenten, der Prozess und die Dienstleistungen eine wichtige Rolle spielen.

«Technischer Fortschritt ist kein Selbstzweck»

«Technischer Fortschritt ist kein Selbstzweck. Er wird von globalen gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Herausforderungen vorangetrieben», erläuterte Dr. Wilfried Schäfer, Geschäftsführer beim EMO-Veranstalter VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken), Frankfurt am Main, Deutschland, anlässlich der EMO-Pressekonferenz am 27. Juni 2013 in Zürich. Es seien u. a. globale Megatrends wie Urbanisierung und Ausbau der Infrastruktur, Mobilität, Energie, Ernährung und Gesundheit, die zu technischem Fortschritt führten, aber auch die täglichen Probleme in der Produktion. «Für jedes Industrieunternehmen ist es überlebenswichtig, sich mit aktuellen Trends zu befassen, ihre Entwicklung ein Stück weit vorauszudenken und daraus die richtigen Schlüsse für die Innovationsstrategie und das eigene Produkt zu ziehen», weiss Schäfer. Die Aussteller der EMO Hannover 2013 liefern dazu Informationen, Hilfestellung und Experteneinschätzungen. Globale Entwicklungen in Gesellschaft, Wirtschaft und Technik setzen dabei die Trends, die sich auch auf die Produktionstechnik auswirken.

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Globale Megatrends treiben technische Entwicklungen

Seit 2009 leben weltweit mehr Menschen in Städten als auf dem Land, Tendenz weiter steigend. Moderne Infrastruktur und leistungsfähige Kommunikationsnetze müssen dafür sorgen, dass dennoch Lebensqualität erhalten bleibt. Wachsende Städte ziehen neue Bautechnologien nach sich, bei denen immer mehr neue Werkstoffe gefordert und als vorverarbeitete Fertigteile angeliefert werden. Moderne Produktionsstätten entstehen zudem zwangsläufig in immer dichter besiedelten Gebieten. Sie müssen daher besonderen Anforderungen hinsichtlich Emissionen, Ressourcen- und Flächenverbrauch genügen.

Eine der grössten Herausforderungen ist es, den stetig wachsenden Energiebedarf umweltfreundlich und bezahlbar zu decken. Dafür bedarf es intelligenter und leistungsfähiger Umwelttechnik. Nur mit modernsten hochpräzisen Fertigungsverfahren können Wirkungsgrade optimiert und effiziente Technik in die Fläche gebracht werden. Neue Ansätze zur Energiegewinnung aus regenerativen Energieträgern müssen durch Lösungen zur Energieeinsparung ergänzt werden. Gerade hier sind die Hersteller von Produktionsanlagen gefordert. «Zur EMO Hannover 2013 wird daher im Rahmen des Kongresses ‹Intelligenter produzieren› ausführlich darüber diskutiert», sagt Schäfer vom VDW. Zusätzlich werde es eine Sonderschau geben, zu der EMO-Aussteller ihre Lösungen zur Energieeffizienz vorstellen.

Wachsender Wohlstand und wachsende Bevölkerung

Mit wachsender Weltbevölkerung und steigendem Wohlstand sind ebenso zahlreiche Herausforderungen verbunden. Beispielsweise müssen Ernährung und medizinische Versorgung sichergestellt werden. Technische Lösungen aus der modernen Landtechnik, der Nahrungsmittelverarbeitung und der Verpackungsindustrie, erweiterte Logistikketten, die Seetransporte, Luftfracht und Schienenverkehr vernetzen, sowie Softwareprogramme zur optimierten Auslastung der Verkehrsnetze weisen den Weg und bedingen schon in der Produktentstehung leistungsfähige Technologien. Gerade Werkzeugmaschinen befähigen andere Branchen des Maschinen- und Anlagenbaus, den sich stetig wandelnden Herausforderungen mit zeitgemässen und effizienten Lösungen zu begegnen.

Wachsender Wohlstand zieht unmittelbar steigende Ansprüche nach sich. Sie zeigen sich in der hohen Nachfrage nach individueller Mobilität ebenso wie in dem Wunsch nach mehr Waren und Dienstleistungen. Effektive Produktionsverfahren können daher hochtechnologische Produkte in grossen Stückzahlen zu bezahlbaren Kosten realisieren. Gleichzeitig müssen jedoch Verschwendung vermieden sowie immer kürzere Produktlebenszyklen und individualisierte Produktion realisiert werden.

Weltweit beschäftigen sich die Unternehmen mit diesen Megatrends und den Auswirkungen auf ihr Geschäft. Die Schwerpunkte in den einzelnen Märkten variieren. Fortschritte in den genannten Feldern werden vielfach mit technischen Entwicklungen und Produkten erreicht, die industriell hergestellt werden. «Als Schlüsseltechnologie für die Industrieproduktion ist die Werkzeugmaschine bei der Lösung bestehender und künftiger Herausforderungen überall eingebunden und garantiert den Fortschritt in vielen Bereichen», sagt W. Schäfer.

Megatrends verändern auch die Industrieproduktion

Für die Produktion treten bei Maschinen, Werkzeugen und Komponenten ebenfalls neue Herausforderungen auf. Aspekte wie Effizienz, Nachhaltigkeit, Kommunikation und Vernetzung, neue Werkstoffe, Flexibilität, Qualität, neue Produktkonzepte u. v. m. spielen auch hier eine wichtige Rolle. Die Effizienz von Maschinen muss sich am notwendigen Ressourceneinsatz für die Herstellung eines Produkts messen lassen. Ein wesentliches Augenmerk liegt auf der Produktivität der Fertigungseinrichtung. Effizientere Komponenten wie Antriebe und Hydraulikaggregate, hochleistungsfähige Werkzeuge, optimierte Prozesse, ergänzt mit intelligenter Steuerung ermöglichen die rationelle Fertigung. Damit können in der gesamten Wertschöpfungskette Einsparpotenziale erschlossen werden. Verbunden mit steigender Automatisierung, z. B. beim Teilehandling und Beschicken von Maschinen, lassen sich attraktive Angebote über den gesamten Lebenszyklus einer Maschine oder Anlage realisieren.

Von Massenprodukten zu individuellen Produktmerkmalen

Die Qualität gefertigter Produkte muss die Diskrepanz zwischen rasch steigenden individuellen Konsumbedürfnissen und den dafür verfügbaren Ressourcen überwinden. Nicht nur mehr Waren und Produkte werden nachgefragt, der Trend wendet sich auch ab von gleichartigen Massenprodukten hin zu individuellen Produktmerkmalen. Mit modernen Fertigungsverfahren kann man nunmehr grosse Stückzahlen mit immer weniger Material- und Ressourceneinsatz produzieren und dabei auch noch individualisierte Produktvarianten im Auge behalten. So steigt beispielsweise die Nachfrage nach Hüftimplantaten. Moderne bildgebende Verfahren ermöglichen zusätzlich die patientenindividuelle Prothese. Für den Fertigungsprozess bedeutet dies, dass jeweils nur ein Teil dieselbe Geometrie aufweist und Maschinen somit laufend neu programmiert und eingefahren werden müssen.

Der Einsatz hochpräziser Werkzeugmaschinen verbessert darüber hinaus die technischen Funktionen, z. B. hochgenaue, eng tolerierte Oberflächen. Damit lassen sich beispielsweise Spaltmasse in Motoren, Generatoren oder Turbinen optimieren. Über den so erreichten höheren Wirkungsgrad des Produkts können mit grossem Hebel Einsparpotenziale erschlossen werden, auch wenn das Fertigungsverfahren selbst möglicherweise einen schlechteren Wirkungsgrad besitzt. Nicht zuletzt heisst intelligente Produktionsplanung Verschwendung minimieren. Beispielsweise kann die Abwärme von Maschinen für die Beheizung von Bürogebäuden genutzt werden.

Stellschraube Intelligenz der Produktionssysteme

«Bei allen beschriebenen Aspekten ist die Intelligenz künftiger Produktionssysteme eine zentrale Stellschraube», beschreibt Schäfer vom VDW die weitere Entwicklung. Intelligenz wirke in zwei Richtungen. Zum einen können sich leistungsfähige Komponenten selbst vernetzen und optimieren. Die Vorreiterrolle von Smartphones, verbunden mit dezentralen, sich selbst organisierenden Netzwerken, strahlt auch in die Industrie aus. Komponenten und Baugruppen von Maschinen bringen ihre eigene Kennung und optimale Betriebsparameter mit sich, melden sich bei übergeordneten Steuerungen selbständig an und sind in kürzester Zeit ohne manuellen Eingriff einsatzbereit.

Auf der anderen Seite steigt die Komplexität der eingesetzten Systeme, weil Informationen gerade nicht mehr zentral verfügbar sind. So muss auch der Mensch als Maschinenbediener, Instandhalter oder Produktionsplaner befähigt werden, diese Systeme immer noch bedienen und beherrschen zu können. Schlagwörter hierfür sind intuitive Maschinenprogrammierung oder dezentrale Diagnose. Auf der EMO Hannover 2013 zeigen internationale Aussteller, wie sie den genannten vielfältigen Herausforderungen mit intelligenten technischen Lösungen in unterschiedlichen Ausprägungen begegnen. <<

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