Evolution oder Revolution? Hype oder wirkliches Trend-Thema? Über den Begriff \’Industrie 4.0\‘ diskutieren zurzeit viele Spezialisten für die industrielle Produktion und die Automatisierungstechnik. Aus Sicht von Eplan handelt es sich durchaus um eine handfeste Veränderung, die viele Grundzüge der Produktion drastisch verändern wird. Sie wird dazu beitragen, den Fertigungsstandort Deutschland zu stärken und vor allem die wirtschaftliche Produktion intelligenter Produkte in kleinen Losgrößen zu erleichtern. Die Automatisierungstechnik spielt dabei die Rolle des Innovationstreibers.
Nicht alles ist neu
Über den Begriff der \’Revolution\‘ kann man sicherlich streiten, denn einige der zentralen Themen, die man mit Industrie 4.0 verbindet, werden nicht zum ersten Mal adressiert, und es ist Kontinuität in der Entwicklung sichtbar. Das gilt z.B. für das Zusammenwachsen und -wirken der einzelnen Ingenieursdisziplinen. Der moderne Engineering-Prozess ist idealerweise interdisziplinär aufgesetzt – unter Einbeziehung von Mechanik, Elektrik und Software. Übergreifende Methoden und Werkzeuge integrieren die jeweiligen Autorensysteme. Auch die Digitalisierung des Produktentstehungsprozesses (PEP) ist bereits weitgehend verwirklicht. Heute kann der Konstrukteur schon die Vorplanung mit leistungsfähigen Tools beginnen und diese vom Basic Engineering bis zum Detail Engineering weiter nutzen, dabei auch andere Gewerke einbeziehen und letztlich Fertigungsdaten z.B. für den Schaltschrankbau oder die Kabelkonfektionierung generieren – und das alles ohne System- bzw. Medienbrüche.
Durchgängiges Engineering über den gesamten Lifecycle
Im Zuge von Industrie 4.0 wird sich diese Entwicklung aber noch beschleunigen, und die zentralen Engineering-Tools werden künftig während der Betriebszeit der Maschine oder Anlage weiter genutzt. Denkbar sind z.B. deutlich verbesserte Diagnose-Tools, die bei einer Fehlermeldung auf die CAE-Daten zurückgreifen und dem Bediener oder dem Servicepersonal anzeigen, welche Ursache der Defekt vermutlich hat und wie er behoben werden kann. Für diese Aufgabe werden dann verstärkt mobile Endgeräte genutzt, die Viewing-Funktionen und damit Einblick in die jeweils benötigten Konstruktionsdaten bieten.
Weitergedacht: Validierung und Energieeinsparung
Wenn man dies weiterdenkt, ist ein nächster Schritt folgerichtig: die Ermittlung von Energieverbrauch und -effizienz auf der Basis von CAD-Daten. Fortschrittliche Produktionsunternehmen setzen sich klare Ziele der Energieeinsparung bzw. sie möchten sehr genau wissen, wie viel Energie für die Herstellung eines Produktes verbraucht wird. Das kann man mit Energiemanagementsystemen erledigen, die aber einen hohen Aufwand an Sensorik und Steuerungstechnik erfordern. In den CAD/CAE-Systemen der Elektrokonstruktion und der SPS-Programmierung hingegen sind bereits alle Kenndaten der Antriebe hinterlegt, und auch die Stromlaufpläne \’kennen\‘ alle angeschlossenen Verbraucher. Diese Plattform muss nur noch mit zusätzlichen Informationen hinterlegt werden, die Auskunft geben, wann die Antriebe jeweils hochlaufen bzw. in Betrieb sind. Der Anwender kann dann ganz ohne ein zusätzliches System die Faktoren \’Energieverbrauch pro Produkt bzw. pro Zeiteinheit\‘ ermitteln und die Anlage entsprechend validieren. Selbstverständlich können diese Daten auch schon bei der Entwicklung, im Sinne einer Simulation, generiert werden, um eine möglichst energieoptimierte Maschine zu konstruieren.
