Maschinenbauer transformieren zu Software-Anbietern

Das Thema Digitalisierung hat mittlerweile die gesamte HMI erobert, weshalb die Messe AG, die mit rund 6.500 Ausstellern kalkuliert, für 2019 das Leitthema "Integrated Industry - Industrial Intelligence" ausgegeben hat. Und die Digitalisierung ist nicht länger nur ein Thema für die klassischen IT-Player, die ebenfalls zahlreich auf der Messe zu finden sind (siehe Artikel "IT-Branche nimmt Shopfloor ins Visier"). So dringen neben Siemens Unternehmen wie Festo, Bosch, Continental oder Beckhoff Automation im Zuge der Plattformökonomie und Digitalisierung immer stärker in das Software-Business vor.

Ein Beispiel dafür, wie klassisches Fertigungs- und Software-Know-how Hand in Hand gehen, ist etwa die CrimpIQ-Steuerung von Continental. Sie ist für die intelligente Steuerung für das Verpressen von Hydraulik- und Industrieschläuchen zuständig. Ferner können mit ihr Schläuche aus der Ferne gewartet und Updates aufgespielt werden. Um dies zu realisieren, hat Continental das eigene Kautschuk-Know-how mit seinem Softwarewissen zusammengeführt.

Federn werden smart

Ein anderes Beispiel ist eine smarte Luftfeder, die dank IT verlässliche Aussagen über Druck-, Temperatur- und Höhenzustand liefert. Ferner informiert die integrierte Sensorik permanent über den Betriebszustand in Echtzeit. Grundsätzlich steht der Messeauftritt von Continental ganz im Zeichen von Industrie 4.0 und KI, die man als "Schlüsselfaktoren auf dem Weg zur Mobilität von morgen" sieht. So veranstaltet das Unternehmen während der HMI auf seinem Stand in Halle 25 ein Summit, in dessen Rahmen Experten zu Trendthemen wie Industrie 4.0 und KI referieren.

Mit gleich vier Messeständen unterstreicht Siemens unter dem Messemotto "Digital Enterprise - Thinking Industry Further" die Bedeutung der HMI für den Konzern. Neben dem 4.000 Quadratmeter umfassenden Hauptstand in Halle 9 ist das Unternehmen mit Themen wie e-Mobility in Halle 27, Industrial 5G in Halle 16 und Product Lifecycle Management in Halle 6 zu finden. Im Mittelpunkt des Messeauftritts stehen Erweiterungen des Digital-Enterprise-Angebots für die digitale Transformation der Fertigungs- und Prozessindustrie.

Dabei setzt Siemens auf zahlreiche branchenspezifische Lösungen, für die in Hannover auch Best Practices gezeigt werden. Ferner bringen die Münchner auf der Hannover Messe ein ganzes Produktportfolio an Lösungen, Apps und Devices für das Edge Computing. Hierzu gehört auch eine neue Generation an Industrie-PCs.

Siemens setzt auf Edge Computing

Zu den Produktinnovationen rund um die digitale Prozesskette in der Produktion gehört eine neue Version der Software NX mit Machine-Learning (ML)- und Artificial-Intelligence (AI)-Funktionen. Das CAD/CAM/CAE-System kann anstehende Arbeitsschritte bei der Programmierung vorhersagen und die Benutzeroberfläche vorausschauend aktualisieren. Die Funktionen unterstützen laut Siemens den Benutzer dabei, die Software effizienter einzusetzen, um so seine Produktivität zu erhöhen. Ferner stellt Siemens mit dem Modul "Electrical Design" eine eigene E-CAD-Funktionalität für das mechatronische Engineering von Maschinen und Produktionslinien vor.

Nicht fehlen darf auf dem Siemens-Stand natürlich das Thema Digital Twin, bei dem Siemens im weltweiten Vergleich nach Meinung vieler Experten eine Technologieführerschaft innehat. Ein Showcase aus dem Bereich Greenfield ist in Hannover die virtuelle Abbildung einer Chemischen Fabrik. Mit dem Digital Enterprise soll so Die Simulation einer kompletten Anlage mit Labor-, Automatisierungs- und Steuerungstechnologie für eine nachhaltige und ökologische Produktion von Polyamiden aus Biomasse möglich sein. Damit diese Simulation möglichst wirklichkeitsnah ist, arbeitet Siemens intensiv an der Datengewinnung aus Prozessleitsystemen wie der Simatic.

Ein anderes Beispiel, wie sehr sich die deutschen Unternehmen im Zuge der digitalen Transformation bereits verändert haben, ist Bosch/Bosch Rexroth. Das Unternehmen zeigt in Halle 17, wie seine Vision der vernetzten Fabrik Realität geworden ist: Autonome Transportfahrzeuge liefern Komponenten zu digitalen Arbeitsplätzen, Robotiksysteme unterstützen Mitarbeiter. Im Hintergrund sammeln, analysieren und visualisieren Softwareanwendungen Die Daten. Die Qualitätsprüfung wird dank KI immer präziser und dieKommunikation erfolgt über 5G nahezu in Echtzeit.

Wird Automatisierung autonom

Wird Automatisierung dank KI autonom? Diese Frage versucht die Festo AG im Rahmen ihres Messeauftritts auf ihrem Hauptstand in Halle 15 zu beantworten. Eine mögliche Antwort gibt Festo gleich selbst: Die Pneumatische Robotik trifft auf künstliche Intelligenz. Die Lernmethoden von Maschinen sind nämlich - diese These vertritt man bei Festo - mit denen des Menschen vergleichbar: Egal, ob positiv oder negativ - sie benötigen eine Rückmeldung auf ihre Aktionen, um diese einordnen zu können und daraus zu lernen.

Bei der in Hannover gezeigten pneumatischen Roboterhand BionicSoftHand kommt die Methode des Reinforcement Learning zum Einsatz, das Lernen durch Bestärken. Das bedeutet: Statt einer konkreten Handlung, die sie nachahmen muss, bekommt die Hand lediglich ein Ziel vorgegeben. Dieses versucht sie durch Ausprobieren (Trial and Error) zu erreichen. Anhand des erhaltenen Feedbacks optimiert sie nach und nach ihre Aktionen, bis sie schließlich die gestellte Aufgabe erfolgreich löst. Konkret soll die BionicSoftHand einen zwölfseitigen Würfel (Dodekaeder) so drehen, dass am Ende eine vorher festgelegte Seite nach oben zeigt. Das Erlernen der dazu nötigen Bewegungen geschieht in einer virtuellen Umgebung anhand eines digitalen Zwillings, der mithilfe der Daten einer Tiefenkamera und KI-Algorithmen erstellt wird.

Bionic-Tauchroboter

Darüber hinaus zeigt Festo noch weitere Bionik-Projekte wie den BionicSoftArm oder den BionicFinWave. Bei letzterem handelt es sich um einen Unterwasserroboter mit einem faszinierenden Flossenantrieb, bei dem sich das Bionik-Team von der Natur (Meeresstrudelwurm und Sepia ) inspirieren ließ. Um sich fortzubewegen, erzeugen die Tiere mit den Flossen eine durchgängige Welle, die sich entlang ihrer gesamten Länge voranschiebt. Mit diesem Prinzip manövriert auch der BionicFinWave vorwärts oder rückwärts durch ein Rohrsystem aus Acrylglas. Große Teile des Technologieträgers wurden im 3D-Verfahren gedruckt.

Automatisierungsspezialist Beckhoff Automation zeigt in fünf Technologieforen in Halle 9 seine aktuellen Innovationen. Dazu zählt das Transportsystem XPlanar: Frei schwebende Planarmover bewegen sich mit bis zu 4 Metern pro Sekunde ruck- und berührungsfrei über beliebig angeordnete Planarkacheln. Die Mover werden mittels elektromagnetischer Kräfte auf Abstand gehalten. Wandermagnetfelder, die in den Planarkacheln erzeugt werden, sorgen für eine exakte und dynamische Positionierung der Mover.

Ein andere Neuerung betrifft die Automatisierungssoftware TwinCAT. Nachdem das Automatisierungssystem mit TwinCAT Vision bereits das Sehen lernte, kann es nun mit TwinCAT Speech hören und sprechen. Die Sprachein- und -ausgabe soll das Bedien- und Wartungspersonal unterstützen, selbst wenn es keinen Zugriff auf ein herkömmlichesBedienterminal hat. Online kann die Software zudem mit dem Text-to-Speech-Service Amazon Polly verknüpft werden.