8 Experten zum Thema Industrie 4.0 – Teil 1 Die Zukunft der Smart Factory hat schon begonnen

Autor / Redakteur: Ines Näther / Nico Litzel

Internet of Things, Smart Factory und Industrie 4.0: Selten haben Schlagworte solch hohe Aufmerksamkeit erzielt. Das Prinzip: eine global vernetzte Produktion zu schaffen, über alle Grenzen hinweg. Dabei müssen verschiedene Teildisziplinen intelligent und einwandfrei zusammenarbeiten. Wie weit sind die deutschen Automatisierer? Ein Zwischenstand.

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Smart Factory: Die besten Chancen sind gleichzeitig die größten Herausforderungen.
Smart Factory: Die besten Chancen sind gleichzeitig die größten Herausforderungen.
( © fotohansel - fotolia)

Nachgefragt: Beste Chancen oder Gefahr in Verzug? Wie ist das allgemeine Stimmungsbild in der Automatisierungsbranche zum Thema Industrie 4.0? Wo sehen Sie die besten Chancen und die größten Hürden bei der Umsetzung?

Dr. Ursula Frank, Projektmanagement Forschung & Entwicklung bei Beckhoff: „Das ursprünglich deutsche Thema Industrie 4.0 ist mittlerweile, auch zu Recht, ein weltweites Thema.“
Dr. Ursula Frank, Projektmanagement Forschung & Entwicklung bei Beckhoff: „Das ursprünglich deutsche Thema Industrie 4.0 ist mittlerweile, auch zu Recht, ein weltweites Thema.“
(Bild: Beckhoff)

Dr. Ursula Frank, Projektmanagement Forschung & Entwicklung und Dr. Josef Papenfort, Produktmanager Twincat bei Beckhoff: Für Beckhoff ist Industrie 4.0 mehr als nur ein Schlagwort. Industrie 4.0 ist vielmehr eine logische Fortsetzung der Symbiose aus Informations- und Kommunikationstechnik und der Automatisierungstechnik, mit dem Fokus Kommunikation und Vernetzung. Viele Kunden sind bereits seit Jahrzehnten global vernetzt.

Die Entwicklung geht jedoch hin zu einer noch stärkeren Vernetzung. Der Schlüssel hierzu ist PC-basierte Steuerungstechnik und die damit grundsätzlich gegebenen Möglichkeiten der Kommunikation. Neben der physikalischen Vernetzung sind Protokolle auf den verschiedenen Ebenen einer Produktion notwendig. Zur echtzeitfähigen Steuerungskommunikation auf der Feldbusebene ist von Beckhoff mit Ethercat ein etablierter und weltweit verbreiteter Standard definiert worden. Mit OPC UA ist eine Kommunikation nach oben in der Steuerungspyramide möglich. Hier sind Dinge wie Authentifizierung und Verschlüsselung von Daten integriert.

Daneben spielt auch das Engineering eine große Rolle. Modulare Softwareerstellung mit modernen Sprachen wie IEC61131-3 3rd Edition, C/C++ und Matlab/Simulink lenken die Kosten beim Engineering.

Dr. Josef Papenfort, Produktmanager Twincat bei Beckhoff: „Die Entwicklung geht hin zu einer noch stärkeren Vernetzung.“
Dr. Josef Papenfort, Produktmanager Twincat bei Beckhoff: „Die Entwicklung geht hin zu einer noch stärkeren Vernetzung.“
(Bild: Beckhoff)

Das ursprünglich deutsche Thema Industrie 4.0 ist mittlerweile, auch zu Recht, ein weltweites Thema. Die große Vision der global vernetzten Smart Factories kann nur durch weltweit anerkannte und genutzte Standards, vor allem in der Kommunikation und Sicherheit, Realität werden. Dazu bedarf es weltweiter Diskussionen, Entwicklungen und Anpassungen. Sicherlich entsteht hierdurch eine Konkurrenzsituation, die es gilt, strategisch geschickt für sich zu nutzen. Aber das ist eine der urtypischen Aufgaben eines jeden Unternehmens.

Unternehmen wie Beckhoff sind es gewohnt innovative, neue Wege zur Begegnung der Marktforderungen zu gehen und werden weiterhin verstärkt ihre Innovationskraft in Entwicklungen zum Thema Industrie 4.0 investieren. Voraussetzungen dafür sind vor allem ein politisch offenes und unterstützendes Umfeld sowie eine noch zielgruppengerechtere, mit fundiertem Grundwissen geprägte Ausbildung der Facharbeiter.

Andreas Huhmann, Strategy Consultant Connectivity + Networks bei der Harting Technologiegruppe: „Chancen hat Industrie 4.0 für alle, die sich aktiv öffnen und bereit sind in einer vereinten Welt aus IT-Applikationen und Automatisierung neue Lösungen und Geschäftsmodelle umzusetzen.“
Andreas Huhmann, Strategy Consultant Connectivity + Networks bei der Harting Technologiegruppe: „Chancen hat Industrie 4.0 für alle, die sich aktiv öffnen und bereit sind in einer vereinten Welt aus IT-Applikationen und Automatisierung neue Lösungen und Geschäftsmodelle umzusetzen.“
(Bild: Harting)

Andreas Huhmann, Strategy Consultant Connectivity + Networks bei der Harting Technologiegruppe: Ja, es gibt schon die ersten, die in eine Automatisierungsnostalgie verfallen. Damals war alles besser. Der Automatisierungsbereich wird auch heute noch in der internationalen Standardisierung als Automation-Island bezeichnet. Und eine Insel der Glückseligen wünschen sich viele. Und diesen naiven Naturzustand eines Robinson Crusoes wünschen sich viele. Aber diesen Zustand hat die Automatisierung schon mit der Einführung von Ethernet vor über zehn Jahren aufgegeben. Damals und bis heute teilt sich jetzt die Welt in die, die kompatibel zu Standard-Ethernet sind und jene, die ein Gateway braucht. Gut, da gibt es Aspiranten, die diese Eigenschaft mitbringen.

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Jetzt gibt es die neue Gretchenfrage: Welches der Automatisierungsprofile ist denn kompatibel zur Cloud-Technologie oder zu serviceorientierten Architekturen? Und die Antwort ist nach meiner Ansicht ernüchternd. Hier setzt jetzt die Frage auf, ob Industrie 4.0 disruptive Tendenzen hat. Hat es, wenn die Inselbewohner nicht endlich bereit sind, ihre Zugehörigkeit zu einer vereinten Staatengemeinschaft aller Unternehmensapplikationen bewusst voranzutreiben. Ein Isolieren macht gar keinen Sinn, denn niemand wird die nun einmal gebauten Brücken wieder sprengen. Man versucht sie nur für den Safety-, Echtzeit- und Steuerungs-Verkehr zu sperren, damit die Automatisierung schön auf der Insel bleibt. Daher mein Resümee: Chancen hat Industrie 4.0 für alle, die sich aktiv öffnen und bereit sind in einer vereinten Welt aus IT-Applikationen und Automatisierung neue Lösungen und Geschäftsmodelle umzusetzen. Und Risiken hat jede Revolution für die, die das Überkommene verteidigen.

Harald Nehring, Prokurist E-Kettensysteme bei Igus: „Smart Factory wird nur gelingen, wenn die Kommunikation in der industriellen Umgebung sicher und schnell funktioniert.“
Harald Nehring, Prokurist E-Kettensysteme bei Igus: „Smart Factory wird nur gelingen, wenn die Kommunikation in der industriellen Umgebung sicher und schnell funktioniert.“
(Bild: Igus)

Harald Nehring, Prokurist E-Kettensysteme bei Igus : Das Thema Industrie 4.0 bietet große Chancen für die Industrie. Dadurch ergeben sich große Möglichkeiten zur Optimierung von Energie- und Ressourceneffizienz, Flexibilität und Individualisierung in der Produktion sowie Optimierung von Kosten und Geschwindigkeit. Die Smart Factory ist ein Trend, der die Diskussionen um neue Entwicklungen bestimmt und ist auch für uns ein Thema. Smart Factory wird aber nur gelingen, wenn die Kommunikation in der industriellen Umgebung sicher und schnell funktioniert. Nur so können die unterschiedlichen Komponenten in einer Fertigungskette tatsächlich erfolgreich miteinander verknüpft werden. Hier gilt es derzeit noch, sich auf Standards zu einigen und verlässliche Produkte einzusetzen, die auch über einen langen Zeitraum sicher funktionieren.“

Ralf Moebus, Leiter Produktmanagement Automation und Netzwerk bei U.I. Lapp: „Die vielen neuen Ideen müssen nun schnell in Geschäftsmodelle mit Kundennutzen münden, sonst bewegen wir uns direkt von der Hype-Phase ins Tal der Tränen.“
Ralf Moebus, Leiter Produktmanagement Automation und Netzwerk bei U.I. Lapp: „Die vielen neuen Ideen müssen nun schnell in Geschäftsmodelle mit Kundennutzen münden, sonst bewegen wir uns direkt von der Hype-Phase ins Tal der Tränen.“
(Bild: Lapp)

Ralf Moebus, Leiter Produktmanagement Automation und Netzwerk bei U.I. Lapp:

Industrie 4.0 hat einen enormen Hype in der Automatisierungsbranche ausgelöst. Die Branche befasst sich intensiv mit den vielen neuen Möglichkeiten durch den Einsatz moderner IT-Technologie im Produktionsumfeld. Die vielen neuen Ideen müssen nun schnell in Geschäftsmodelle mit Kundennutzen münden, sonst bewegen wir uns direkt von der Hype-Phase ins Tal der Tränen, weil die hohen Erwartungen nicht erfüllt wurden.

Insbesondere die Vereinigten Staaten, welche mit Zusammenschlüssen wie dem Industrial Internet Konsortium (IIC) sehr aktiv sind, drohen hier schneller als Europa zu sein. Dort spricht man bei dem Thema übrigens nicht von Industrie 4.0, sondern vom IoT, dem Internet of Things oder Cyber Physical Systems.

Große Chancen entstehen bei Industrie 4.0 durch die durchgängige Vernetzung mittels Internet-Technologien. Dadurch sind detaillierte Informationen aus dem Fertigungsprozess überall und jederzeit verfügbar. Wartung und Fehlersuche können beschleunigt und dadurch die Produktivität erhöht werden.

Durch eine durchgängige Vernetzung des ERP-Systems mit Fertigungsanlagen können Produktionsaufträge direkt in die Anlage übertragen werden. Die Fertigung von kleinen Losgrößen kann wirtschaftlicher realisiert werden.

Natürlich sind noch einige Hausaufgaben zu machen. Bei den Anwendern verursacht vor allem das Thema Security Ängste. Hier gibt es mittlerweile Produkte wie Industrial Firewalls, um die Sicherheit des Fertigungsnetzwerks zu gewährleisten. Allerdings besteht noch viel Lernbedarf bei den Automatisierern bezüglich der Erstellung eines wirkungsvollen Sicherheitskonzepts. Bisher war dies in den Firmen ja ausschließlich eine Disziplin der IT-Abteilungen.

Frank Knafla, Master Specialist Industrie 4.0 bei Phoenix Contact Electronics: „Industrie 4.0 ein Thema ist, das zu nachgefragten und tragfähigen Geschäftsmodellen für die Automatisierungsbranche führen wird – sei es als Komponenten-, System- oder Lösungsanbieter.“
Frank Knafla, Master Specialist Industrie 4.0 bei Phoenix Contact Electronics: „Industrie 4.0 ein Thema ist, das zu nachgefragten und tragfähigen Geschäftsmodellen für die Automatisierungsbranche führen wird – sei es als Komponenten-, System- oder Lösungsanbieter.“
(Bild: Phoenix Contact)

Frank Knafla, Master Specialist Industrie 4.0 bei Phoenix Contact Electronics: Nach Einschätzung von Phoenix Contact ist die Haltung der Automatisierungsbranche zum Thema Industrie 4.0 gut und durch Aufbruch geprägt. Die Arbeiten in der Plattform Industrie 4.0 werden zur Hannover Messe 2015 aufgrund einer Neuorganisation eine politische Flankierung erhalten und somit von der Politik entsprechend unterstützt. Die neue Plattform wird die begonnenen Aktivitäten fortsetzen und darüber hinaus neue Aspekte und Themen behandeln können.

Zudem steigt der Informationsbedarf der Anwender hinsichtlich Industrie 4.0 und des Nutzens, der sich aus dem Zukunftsprojekt ergibt, stetig. Wir beobachten, dass neben den Leuchtturm-Kongressen zunehmend lokale Initiativen und Cluster zielgerichtet den Dialog suchen und finden. Daraus lässt sich ableiten, dass Industrie 4.0 ein Thema ist, das zu nachgefragten und tragfähigen Geschäftsmodellen für die Automatisierungsbranche führen wird – sei es als Komponenten-, System- oder Lösungsanbieter. Im europäischen und internationalen Vergleich zeigt sich, dass hier eine Pole-Position erreichbar ist.

Die besten Chancen von Industrie 4.0 sind gleichzeitig die größten Herausforderungen. Das Zukunftsprojekt erfordert die Zusammenarbeit unterschiedlicher Fachdisziplinen innerhalb einer Branche. Dabei ist zu beachten, dass die spezifischen Anforderungen branchenübergreifend zusammengeführt werden sollen. Diese neue Kooperation von Maschinen- und Anlagenbau, den Automatisierungsanbietern und der IKT-Industrie stellt etablierte Prozesse und Methoden auf den Prüfstand. Doch nur Interdisziplinarität wird zum Erfolg führen. Vernetzung bedingt Kommunikation und unternehmensübergreifende Kommunikation benötigt Standards. Die Anforderungen an die Datenübertragung in der Automatisierung unterscheiden sich jedoch gegenüber denen in den Wertschöpfungs-Netzwerken – insbesondere, wenn es um die industrielle Produktion geht.

Definitionen und Standards, wie die Industrie-4.0-Komponenten oder die Integrations-Architekturen, müssen allerdings beiden Anforderungen genügen. Die Plattform Industrie 4.0 hat hier mit dem Referenzarchitektur-Modell Industrie 4.0 (RAMI) eine Grundlage geschaffen, welche die genannten Aspekte berücksichtigt. Die gemeinsamen Arbeiten der Fachspezialisten – besonders aus der Automatisierung – und deren Ergebnisse adressieren die produzierende Industrie, sodass gerade diese Aspekte im Gegensatz zu anderen Initiativen eine deutliche Differenzierung darstellen.

Mittlerweile ist Industrie 4.0 auch ein wichtiges Thema in der Aus- und Weiterbildung. Auf Basis der Erfahrungen, die Phoenix Contact mit der Umsetzung erster Ergebnisse in verschiedenen Demonstratoren sowie dem Transfer in die eigene Fertigung gemacht hat, wird das eigene Aus- und Weiterbildungsprogramm angepasst, um das notwendige Fachwissen aufzubauen. Außerdem haben wir sechs strategische Handlungsfelder im Bereich Industrie 4.0 für das Unternehmen beschrieben, in denen zukünftig Komponenten, Systeme und Lösungen für die intelligente Produktion von morgen entwickelt und angeboten werden.

Reiner Wippermann, Business Manager Integrated Architecture bei Rockwell Automation: „Die Umsetzung der Vision ‚Connected Enterprise‘ wird zu einer verbesserten Zusammenarbeit der Mitarbeiter sowie zu verbesserter Produktivität und Nachhaltigkeit führen.“
Reiner Wippermann, Business Manager Integrated Architecture bei Rockwell Automation: „Die Umsetzung der Vision ‚Connected Enterprise‘ wird zu einer verbesserten Zusammenarbeit der Mitarbeiter sowie zu verbesserter Produktivität und Nachhaltigkeit führen.“
(Bild: Rockwell Automation)

Reiner Wippermann, Business Manager Integrated Architecture bei Rockwell Automation: Die enorme Zunahme internetfähiger Geräte sowie die Einrichtung von standardisierten Ethernet/IP-basierten Steuerungssystemen und deren Vernetzung eröffnen produzierenden Unternehmen deutliche Verbesserungspotentiale in der Fertigung und des gesamten Workflow. Deutliche Wettbewerbsnachteile werden über kurz oder lang Unternehmen zu spüren bekommen, die diese Möglichkeiten nicht nutzen. Die Umsetzung der Vision „Connected Enterprise“ wird zu einer verbesserten Zusammenarbeit der Mitarbeiter sowie zu verbesserter Produktivität und Nachhaltigkeit führen.

Oliver Merget, Leiter Geschäftsbereich Automation Systems bei Turck: „Wir können diese Chance nur nutzen, wenn wir Technologieanbieter und produzierende Unternehmen eng zusammenführen.“
Oliver Merget, Leiter Geschäftsbereich Automation Systems bei Turck: „Wir können diese Chance nur nutzen, wenn wir Technologieanbieter und produzierende Unternehmen eng zusammenführen.“
(Bild: Turck)

Oliver Merget, Leiter Geschäftsbereich Automation Systems bei Turck:

Industrie 4.0 eröffnet der deutschen Automatisierungsbranche und den produzierenden Unternehmen beste Chancen, den in den letzten 60 Jahren erzielten Innovationsvorsprung zu halten oder sogar auszubauen. Wir können diese Chance nur nutzen, wenn wir Technologieanbieter und produzierende Unternehmen eng zusammenführen. Damit wir uns in Deutschland sowohl als weltweiter Anbieter von Industrieprodukten wie auch als Produktionsstandort behaupten können, müssen wir die 4. industrielle Revolution maßgeblich mitgestalten.

Deutschland hat dabei beste Chancen: Kein anderes Land hat so viele mittelständische Unternehmen, die als Weltmarktführer Produkte für die Industrieautomatisierung entwickeln und produzieren. Eine große Herausforderung ist allerdings die Tatsache, dass Unternehmen bei der Normierung und Vereinheitlichung von Technologien aufgrund unterschiedlicher Eigeninteressen den noch existierenden zeitlichen Vorsprung verspielen.

Eine weitere ist das Zusammenwachsen des „Internet der Daten und Dienste“ mit dem „Internet der Dinge“. Hier wachsen Technologien zusammen, die heute noch von Unternehmen aus unterschiedlichen Industriebereichen getrieben werden. Nur wenn es gelingt, hier eine schnelle Einigung zur Zusammenarbeit und zur Abgrenzung der Wirkungsbereiche zu erzielen, kann es zu einer schnellen Durchsetzung und einer weitreichenden Akzeptanz kommen.

Dieser Artikel ist erstmals bei unserem Schwesterportal elektrotechnik erschienen. Verantwortliche Redakteurin: Ines Näther

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