25.06.2014, 12:18 Uhr

Industrie 4.0 – Global vernetzt, von Geisterhand gesteuert?

Im Zeitalter computergesteuerter Produktionsablaeufe sind Kuerzel wie CAD, CAM, CNC in der Produktionsrealität gelaeufig. Als auf der Hannover-Messe 2011 erstmals der Begriff “Industrie 4.0” oeffentlich in Erscheinung trat, waren die Inhalte, die dahinter steckten, nur in Teilen neu.

Was die “4. Industrielle Revolution” bringen soll, ist in vielen Firmen der Hightech-Industrie schon heute Alltag – und entwickelt sich stetig weiter.

Das Ideal von global vernetzten Produktionsprozessen, in denen die Maschinen in einem “Internet of Things” (IoT) direkt miteinander kommunizieren, über Sensoren erfasste Daten weitergeben und voneinander lernen, klingt zunächst nach Science Fiction- Vision. Doch vieles von dem, was als Voraussetzung für “Industrie 4.0” angesehen wird, ist schon Realität. Und die beruhigende Nachricht dabei lautet: Es geht (noch) nicht ohne menschliches Mitwirken. Die Industrie arbeitet schon heute mit hochkomplexen, computergestützten oder vielmehr computergesteuerten Prozessen. CNC-Fräsen arbeiten mit höchster Präzision, CAD-Programme rechnen 2D-Pläne in 3D-Modelle um, von der Warenwirtschaft über Planung und Produktion bis hin zur Vertriebslogistik, ohne Computer ist keiner dieser Abläufe mehr denkbar. Neuer ist dagegen die Kombination. Daten von Prozessen, die früher getrennt voneinander erfasst und verarbeitet wurden, werden in zentralen Rechnern gesammelt und von komplexen Softwaresystemen ausgewertet und zusammengeführt. So können ganze Abläufe im Gesamten überwacht und gesteuert werden. Und nun soll noch die globale Vernetzung der Maschinen dazukommen?

Die Entwicklung eines “Industrie 4.0”-Standards ist ein Prozess der Normung, d. h. einer weltweiten Vereinheitlichung der technischen Datenkommunikation. Die unüberschaubare Datenmenge aus der Betriebsdatenerfassung (BDE) der Unternehmen, die global täglich anfällt, die BigData, müsste kanalisiert und aufbereitet werden, um als SmartData in verwertbarer Form zur Verfügung zu stehen. Das sehen auch die Experten als eine der großen Herausforderungen an. Fachleute meinen, dass der Weg zu einem Standard “Industrie 4.0” noch minimal 10 Jahre in Anspruch nehmen wird. Und weltweite Vereinheitlichung ist noch ungleich schwerer als es das auf nationaler Ebene ist. Schauen wir einmal auf ein Beispiel aus einem anderen Bereich. Ludwik Lejzer Zamenhof veröffentlichte 1887 die heute noch gültigen Grundlagen des Esperanto. Esperanto, zu deutsch Hoffender, sollte eine leicht erlernbare, neutrale Sprache für die internationale Verständigung werden. Es gibt zwar eine Gemeinde, die das Esperanto pflegt, aber von international durchsetzen kann man – fast 130 Jahre später – bei Weitem nicht reden. Es gibt auch schon internationale Standards, mit denen heute jeder arbeitet. Für die Wege der Datenübertragung sind Normungen wie TCP/IP, LAN, WLAN, Bluetooth inzwischen Standards, die weltweit verwendet werden – auch das Internet wäre ohne ein Mindestmaß an globaler Vereinheitlichung nicht funktionsfähig. In anderen Bereichen wird noch mit nationalen Normen gearbeitet. Aber ohne die fortschrittlichen Entwicklungen der Hightech-Industrie zur Automatisierung ihrer eigenen Fertigungsprozesse hätten weiterführende Gedanken zu so einem weltumspannenden Projekt wie “Industrie 4.0” gar nicht entstehen können. Rehm Thermal Systems ist ein Unternehme der Hightech-Industrie, das bei der Entwicklung seiner Anlagen die konsequente Integration von Computersystemen in den gesamten Produktionsablauf stark vorangetrieben hat. Rehm (http://www.rehm-group.com) ist einer der weltweit führenden Anbieter von Reflow- Lötanlagen (http://www.rehm-group.com/index.php?module=Pagesetter&func=viewpub&tid=9&pid=1&bch=el&newlang=deu) für die Leiterplattenfertigung und die Entwickler aus Blaubeuren haben schon früh erkannt, dass computergestützte Abläufe in so komplexen und empfindlichen Systemen die Gewähr bieten, konstante Bedingungen zu halten. Embedded Computing war bei Rehm schon Alltag, bevor es in den öffentlichen Fokus kam. Die Computersteuerung nimmt dem Anwender hier nicht die Arbeit ab, sondern sie erlaubt es, auch äußerst komplexe und variable Prozesse übersichtlich zu verwalten und im Griff zu behalten. Die Anforderungen, wie sie sich in der Elektronikfertigung, also auch in der Leiterplattenherstellung, in den vergangenen Jahren entwickelt haben, erfordern natürlich auch eine Weiterentwicklung der Anlagen in der Produktion. Was noch vor wenigen Jahren schwer umsetzbar war, gehört heute zur Normalität im Produktionsalltag. Anlagen können, dank übergreifender Software, flexibler und effizienter eingesetzt werden. Auslastungen werden optimiert, die Qualität des Outputs wird konstant sichergestellt. Bei Rehm Thermal Systems (http://www.rehm-group.com) nennt sich das “Intelligent Software Solutions”. Mit den “Intelligent Software Solutions” haben die Entwickler bei Rehm ein System geschaffen, mit dem die Anlagen zuverlässig gesteuert und überwacht werden können. Es ist kein geschlossenes System, es besteht vielmehr aus Monitoring-Tools, unterschiedlichen Modulen, die jedes für sich eine bestimmte Aufgabe erfüllen. Die Fülle an Daten, die in der Anlage von den Modulen erfasst und überwacht werden, ist enorm. Eine zentrale Software führt die Daten zusammen und wertet sie aus, z. B. um die festgelegten Parameter eines Fertigungsprofils konstant zu halten. Das modulare System kann individuell paketiert und an den jeweiligen Bedarf des Kunden angepasst werden. Für alle Anlagentypen steht eine Mastersoftware zur Verfügung, die auf die verschiedenen Anlagen zugeschnitten wird. Customizing ist ein ganz wichtiger Faktor in Zeiten immer flexiblerer Fertigungsbedingungen. Durch die IT-Steuerung werden mit solch unterschiedlichen Softwareoptionen ganz neue Möglichkeiten eröffnet. Die manuelle Auswahl eines benötigten Produktprofils – in der Praxis immer ein latentes Fehlerpotenzial – kann softwareunterstützt im laufenden Prozess erfolgen. Die Gefahr, Produktionsprozesse mit falschen Parametern laufen zu lassen wird minimiert. Durch diese komplexe Steuerung entsteht auch eine neue Flexibilität. Bei einem Kunden der Rehm Thermal Systems wurden beispielsweise 4 Produktionsstraßen mit jeweils gleicher Ausstattung der Anlagen aufgebaut. Durch die “Intelligent Software Solutions” und Anbindung an die PPS Software über den XML Standard ist es ohne Probleme möglich, Produktwechsel oder z. B. das Energiemanagement über die Anlagen hinweg zu verwalten und zu optimieren. Ein Produkt, das heute in Anlage 1 gefertigt wurde, kann morgen ohne Verzögerung auf Anlage 2, 3 oder 4 laufen und Optimierungen der Abläufe und der Profile werden vorgeschlagen. Der Produktprofilierung und Produktionssteuerung sei Dank. Ein Produktionsprofil ist über die zentrale Softwareverwaltung auf jeder Anlage zu jeder Zeit abrufbar – nicht nur auf gleichen, sondern auch auf ähnlichen oder sogar unterschiedlichen Anlagen.

Rehm hat sich in dem Bereich Profilierung mit einem Technologiepartner zusammengetan. Das Profilierungsmodul von KIC ermöglicht eine detaillierte Profilerstellung bei neuen Produkten. In ein paar wenigen Schritten kann es relativ einfach erstellt werden. Die Einstellungen werden als Referenz oder Baseline für weitere Anwendungen abgelegt. Für ähnliche Produktlinien kann das System auf dieser Basis Temperaturvorschläge ermitteln. Wird das gleiche Produkt zu einem späteren Zeitpunkt nochmals gefertigt und hat sich irgendetwas im System verändert, kein Problem. Die Steuerung stellt die voreingestellten Bedingungen exakt wieder her, oder zeigt die Unterschiede auf. Ein großer Faktor auch für die Qualitätssicherung. Die Rehm-Entwickler sind sich einig: Nur so lassen sich heute entwickelte Qualitätsstandards bei steigenden technologischen Marktanforderungen zuverlässig
halten. Eine Integration von hoch spezieller Software in den Fertigungsfluss wird zukünftig immer mehr zum Alltag gehören. Anlagen und Prozesse werden verwaltet, überwacht, analysiert und optimiert. Auftrag, Produktdaten, Effizienz- und Statusdaten, festgelegte Einstellungen, archivierte Profile und aktuelle Werte fließen in die Steuerung der Anlagen, in die Produktdokumentation und in Analysen ein. Die “Intelligent Software Solutions” stehen in der Rehm Group hierbei im Fokus einer zukunftsfähigen Entwicklung. Ob die Anlagen nun zentral von einem Terminal aus oder wireless und ortsunabhängig über einen Tablet-PC überwacht und gesteuert werden, ist je nach Bedarf machbar und wird im Kundenprojekt individuell geplant. Die Datenmengen werden immer größer und entscheidend ist es, selbst Herr über die Daten – und ihre Sicherheit – zu bleiben. Eine der großen Herausforderungen bei “Industrie 4.0” wird die Datensicherheit sein. Einem globalen Datenaustausch sensibler Produktions- und Unternehmensdaten sehen auch viele Global Player noch skeptisch entgegen. Indes gibt es Unternehmen, die die Gedanken, auf die das Projekt “Industrie 4.0” basiert, intern mit eigenen Entwicklungen schon längst umsetzen. Die Rehm Thermal Systems ist eines dieser Unternehmen und sie können sich in dieser Form auf die Fahnen schreiben: Wir denken der Zukunft voraus!
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Mit der Idee kleine, günstige Luftanlagen mit einer zu öffnenden Prozesskammer zu bauen wurde 1990 die Firma Rehm gegründet. Durch “Einfach. Mehr. Ideen.” im Bereich thermische Systemlösungen für Elektronikindustrie, ist Rehm heute Technologie- und Innovationsführer für die moderne und wirtschaftliche Elektronik-Baugruppen-Fertigung. Als global agierender Hersteller von Löt- und Trocknungssystemen sind wir in allen relevanten Wachstumsmärkten vertreten und realisieren als Partner für unsere Kunden, Fertigungslösungen, die Standards setzen.

Langjährige Partnerschaften mit unseren Kunden, die Zusammenarbeit mit renommierten Instituten und ein umfassendes Know-How sichern auch zukünftig unseren Erfolg. Mit einem hohen Eigenfertigungsanteil bieten wir unseren Kunden die passende Lösung für individuelle Anforderungen.

Rehm Thermal Systems GmbH
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