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Bosch und Bosch Rexroth auf der Hannover Messe

von am 23. April, 2018
Dr._Heiner_Lang

Die Fabrik der Zukunft: Wie weit wir heute sind und wo die Reise hingeht, erklärt Dr. Heiner Lang, Leiter der Business Unit Automation und Electrification Solutions der Bosch Rexroth AG.

Stellen Sie sich vor: Was wäre, wenn man in einer Fabrik alles außer Boden, Dach und Wänden innerhalb weniger Tage oder sogar Stunden ändern könnte? Volle Flexibilität, Individualität und Skalierbarkeit. Genau darum geht es in der Fabrik der Zukunft.

Die Anforderungen an die künftige Produktion sind gezeichnet durch immer kürzere Produktlebenszyklen, durch kleiner werdende Losgrößen und individuelle Produktgestaltung und -ausprägungen. Die Entwicklung in Richtung einer leistungsfähigen und wandelbaren Fertigung ist also unaufhaltsam.

Auf der Hannover Messe 2018 zeigen Bosch und Bosch Rexroth, was heute verfügbar ist, was bereits morgen Standard sein wird und welche Entwicklungen in der Zukunft zu erwarten sind.

Installierte Maschinen einfach vernetzen

Alles beginnt mit der flächendeckenden Vernetzung von Sensoren, Maschinen, Anlagen und Prozessen, also allem was Informationen im Industrieumfeld liefert. Lösungen wie die Rexroth IoT Gateway Produkte vernetzen vom Sensor bis zu Maschinendaten in wenigen Schritten die gesamte Produktion und ermöglichen damit eine „schonungslose“ Transparenz und Überwachung des Gesamtsystems. Hieraus lassen sich beispielsweise Condition Monitoring Lösungen ableiten und gepaart mit Domainwissen auch sehr wirksame Mechanismen für eine vorausschauende Wartung.

Dezentrale Automatisierungskonzepte von Rexroth, zum Beispiel schaltschranklose Antriebs- und Steuerungstechnik, erlauben es bereits heute, Maschinen und Anlagen nach Bedarf modular zu erweitern. Die Kommunikation erfolgt dabei über offene Standards wie IO-Link, Multi-Ethernet und zunehmend OPC UA für den Maschine-zu-Maschine Datentransfer.

Intelligente Montagestationen wie unser Active-Assist identifizieren Montageelemente, rufen die entsprechenden Arbeitspläne ab und führen den Mitarbeiter durch den Montageprozess bzw. lernen ihn an, sie kontrollieren und optimieren die Arbeitsschritte und die Qualität. Sie ermöglichen es, auch untrainierte Mitarbeiter mit eindeutigen Anweisungen durch die variantenreiche Montage zu leiten und reduzieren die Fehlerkosten um bis zu 40 Prozent. Mit solchen und anderen Beispielen zeigen wir in Hannover, dass die Fabrik der Zukunft bereits ein Stück greifbare Realität ist.

Digitale Zwillinge

In enger Zusammenarbeit mit Maschinenherstellern und Endanwendern, Forschungseinrichtungen und IT-Unternehmen entwickeln Bosch und Bosch Rexroth aber auch erste Use Cases für die nahe Zukunft. Eine zentrale Rolle spielen dabei digitale Zwillinge als virtuelle Abbilder aller Komponenten, Module und ganzer Wertschöpfungsketten.

Bosch Rexroth zeigt in Hannover zusammen mit dem Softwareanbieter Dassault Systèmes und dem Maschinenhersteller Gnutti Transfer, welche Möglichkeiten der Konzeption, Auslegung, Simulation und Optimierung sich durch den digitalen Zwilling für Engineering-Prozesse im Maschinenbau und für die Fertigungsplanung ergeben.

Gemeinsam mit der Rampf-Gruppe hat Bosch Rexroth ein intelligentes Maschinenbett entwickelt, in dem Sensoren im Betrieb die Temperatur und Drücke des Kühlsystems erfassen und beeinflussen. Mit einer über Fernleitung angebundenen Werkzeugmaschine außerhalb des Messegeländes demonstriert Bosch Rexroth wie damit Fertigungsprozesse analysiert, Veränderungen detektiert und optimiert sowie Abweichungen oder Verschleiß rechtzeitig erkannt werden können.

Für den Einstieg in die Vernetzung, Analyse und das Condition Monitoring von Produktionsdaten haben wir eine neue, günstige und besonders einfach zu integrierende Sensorgeneration SCD (Sense Connect Detect) entwickelt. Sie erfasst und verarbeitet zusammen mit einer Smart Device App (IOS oder Android) oder dem IoT Gateway zusätzliche Daten für noch bessere Zustandsüberwachung.

Auf der Messe zeigen wir ganz praktisch, wie die Daten einer bestimmten Anzahl von SCD-Sensoren gesammelt und in der Cloud analysiert und verwaltet werden können. Wir wollen Anwendern damit demonstrieren, welche Möglichkeiten sich für ihre Praxis ergeben und wie einfach man Ergebnisse bekommt. Unser Ziel orientiert sich daran, binnen weniger Stunden Produktions- und Sensordaten zur Verfügung zu stellen und Industrie 4.0 für jeden anwendbar und erlebbar zu machen.

Transparente Logistik im Blick

Auch für den derzeit erst in Ansätzen vernetzten Bereich der Intralogistik zeigen Bosch und Bosch Rexroth bereits Lösungen: Mit Nexeed Intralogistics Execution zum Beispiel stehen Informationen zur gesamten Flotte jederzeit in nahezu Echtzeit zur Verfügung: vom Lagerort des Materials über den Status von Fahrzeugen und Transportwegen bis hin zum Anteil an Leer- und Vollfahrten. So schafft die Software auch in der Intralogistik eine Transparenz, die bei Produktionssystemen bereits Standard ist.

Mit dem Laser Localization Software Module (LLC) stellt Bosch eine wesentliche Basistechnologie für autonom fahrende Fahrzeuge in der Intralogistik bereit. LLC erfasst und bestimmt mithilfe eines Lasersensors jederzeit die Position des jeweiligen Fahrzeugs und der abgelegten Waren innerhalb von Gebäuden und Hallen. Im Gegensatz zu anderen Ansätzen benötigt LLC keine aufwendige Infrastruktur mit Magnetschienen oder Reflektoren. Vielmehr orientiert sich die Lösung selbstständig und kontinuierlich, auch in sich dynamisch verändernden Umgebungen.

Aktuell entwickelt Bosch Rexroth darüber hinaus mit dem ActiveShuttle das erste nach Level 5 autonom fahrende Fahrzeug für den innerbetrieblichen Transport.

Für die Überwachung und Rückverfolgung des außerbetrieblichen Warenstroms kommt Nexeed Track and Trace zum Einsatz. Über Sensoren speist die Ware selbstständig Informationen über ihre Position und ihren Zustand über das Mobilfunknetz in die Cloud, so dass Logistiker stets den exakten Liefertermin in Abhängigkeit der tatsächlich aktuellen Position abrufen und ihre Material- und Kapazitätsplanungen optimieren können.

Neue Geschäftsmodelle

Schon in absehbarer Zukunft werden in den Fabriken nur noch die Wände, der Boden und die Decke unveränderbar sein. Alle Maschinen und Anlagen lassen sich ganz schnell zu neuen Linien konfigurieren und die gesamte Produktion findet nicht nur im realen, sondern parallel dazu auch in der virtuellen Produktionswelt statt, indem digitale Zwillinge ein absolut realistisches Abbild und Verhalten liefern, lange bevor die Hardware überhaupt zum Einsatz kommt.

Die Produktionsmittel kommunizieren über die Ebenen hinweg miteinander – drahtlos über den neuen Mobilfunkstandard 5G und in Echtzeit über OPC UA mit TSN. Daraus ergeben sich auch neue Geschäftsmodelle für Maschinenhersteller und Automatisierer.

Industrielle Endanwender werden zunehmend weniger Kapital in Maschinen investieren, sondern Betreiber für die Ausführung von Prozessschritten zahlen, Maschinen auf Zeit mieten oder Verfügbarkeit ihrer Anlagen als Dienstleistung einkaufen. Auch hier erarbeiten Bosch und Bosch Rexroth bereits erste Modelle in Zusammenarbeit mit Kunden.

Links:

www.boschrexroth.com

Dr. Heiner Lang ist Leiter der Business Unit Automation und Electrification Solutions bei der Bosch Rexroth AG in Lohr. Bild: Bosch

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