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Industrie 4.0

Industrie 4.0: Vom Schlagwort zu Lösungen

| Autor: Stefanie Michel

Industrie 4.0 setzt Vernetzung und Kommunikation zwischen Komponenten, Maschinen und dem Menschen voraus. Das erzeugt riesige Datenmengen, die nicht per se einen Mehrwert bieten. ABB zeigt, welche datenbasierten Lösungen für den Kunden bereits vorhanden sind und wie sie die Maschinenbedienung erleichtern.

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Die „Smart Sensing“-Lösung erlaubt die Ferndiagnose (Remote-Condition-Monitoring) von Niederspannungs-Elektromotoren durch das „Internet of Things, Services and People“. Ein smarter Sensor ermittelt Werte wie Temperatur oder Vibration und überträgt sie an einen sicheren Cloud-basierten Server. Software analysiert die Daten und gibt den Kunden Empfehlungen für eine individuelle vorausschauende Wartung. Der smarte Sensor hilft so, die Stillstandzeiten um bis zu 70 % zu verkürzen, die Motorlebensdauer um bis zu 30 % zu verlängern und die Energieeffizienz um bis zu 10 % zu erhöhen.
Die „Smart Sensing“-Lösung erlaubt die Ferndiagnose (Remote-Condition-Monitoring) von Niederspannungs-Elektromotoren durch das „Internet of Things, Services and People“. Ein smarter Sensor ermittelt Werte wie Temperatur oder Vibration und überträgt sie an einen sicheren Cloud-basierten Server. Software analysiert die Daten und gibt den Kunden Empfehlungen für eine individuelle vorausschauende Wartung. Der smarte Sensor hilft so, die Stillstandzeiten um bis zu 70 % zu verkürzen, die Motorlebensdauer um bis zu 30 % zu verlängern und die Energieeffizienz um bis zu 10 % zu erhöhen.
(Bild: ABB)

Die stetig fortschreitende Digitalisierung verändert sowohl die Gesellschaft als auch die Wirtschaft, was nach und nach zu großen Veränderungen führt und weiterhin führen wird. Man denke im privaten Bereich nur an das Smartphone und die Nutzung von Apps: vor neun Jahren noch nicht vorhanden und heute eine nahezu flächendeckende Marktdurchdringung. Solche Entwicklungen beeinflussen natürlich auch die Industrie. Zu den wichtigsten Triebkräften gehören die Verfügbarkeit von Daten, die allgegenwärtige Konnektivität zwischen Maschine und Mensch sowie das exponentielle Wachstum der Rechenleistung.

Gedanken zur Digitalisierung gehen über Industrie 4.0 hinaus

Schon seit der ersten Erwähnung der vierten industriellen Revolution auf der Hannover Messe 2011 ist ABB in unterschiedlicher Weise aktiv an den Entwicklungen in diesem Umfeld beteiligt. Das reicht von der Präsenz in wichtigen Lenkungskreisen im Umfeld der Plattform „Industrie 4.0“ und in den Initiativen der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (Acatech) über die Mitarbeit in vielen Arbeitsgruppen zur Entwicklung der Grundkonzepte und Architekturmodelle für die vierte industrielle Revolution bis zur aktiven Unterstützung regionaler Initiativen. Durch die Mitwirkung im Industrial Internet Consortium (IIC) in den USA gestaltet ABB darüber hinaus die IT-Umgebung für das Internet der Dinge (IoT) – bei ABB Internet of Things, Services and People (IoTSP) genannt – maßgeblich mit. Daran ist bereits zu erkennen, dass der Gedanke weiter geht als Industrie 4.0: Es geht um „Dinge“, wie beispielsweise den kollaborativen Roboter Yumi, aber auch um datenbasierte Dienstleistungen und den Menschen, der in dieser digitalen Umgebung arbeiten und leben wird.

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Ladenburg als Zentrum für Forschung im Bereich Softwaretechnologien

Innovationen sind essenziell für den Geschäftserfolg von Unternehmen wie ABB. Deshalb investierte der Technologiekonzern im Geschäftsjahr 2015 über 1,5 Mrd. US-Dollar in Forschung und Entwicklung (F&E). In diesem Bereich sind weltweit 8200 Mitarbeiter beschäftigt, 700 davon in der Konzernforschung.

Dr. Jan-Henning Fabian, Leiter des ABB-Forschungszentrums Deutschland in Ladenburg.
Dr. Jan-Henning Fabian, Leiter des ABB-Forschungszentrums Deutschland in Ladenburg.
( Bild: Stefanie Michel )

Das deutsche ABB-Forschungszentrum in Ladenburg ist als eines von sieben Forschungszentren des Konzerns Lead Center für Forschung im Bereich Softwaretechnologien und -Applikationen. So arbeiten 100 Mitarbeiter an Innovationsprojekten und sie erarbeiten etwa ein Drittel aller Erfindungen von ABB in Deutschland sowie mehr als 100 wissenschaftliche Veröffentlichungen pro Jahr.

Das einzigartige universitäre Umfeld in Deutschland und speziell in der Region (beispielsweise mit der TU Darmstadt oder dem Karlsruher Institut für Technologie) ermöglicht es, in den Projekten mit mehr als 30 Universitäten zusammen zu arbeiten und so die Erkenntnisse der Grundlagenforschung zu Innovationen in der Industrie zu überführen. Das wichtigste Schwerpunktthema des deutschen Forschungszentrums ist das „Internet of Things, Services and People“ (IoTSP). Damit eng verbunden sind die beiden Schwerpunkthemen Datenanalyse für Industrieanwendungen und software-basierte Dienste sowie neue Formen der Mensch-Maschine Zusammenarbeit, beispielsweise zwischen Werkern und Robotern an gemischten Arbeitsplätzen.

Basis des Konzepts von Internet 4.0 ist es, alle Dinge, also physische Objekte, im industriellen Umfeld miteinander zu vernetzen. Eine große Datenmenge aus Zustandsdaten und 3D-Modellen ist die Folge, die in einer Cloud-Infrastruktur zusammengeführt werden. Die Datenmenge alleine stellt zunächst für niemanden einen Mehrwert dar. Dafür bedarf es einer problemorientierten Auswertung, die dem Anbieter auch neue Geschäftsmodelle eröffnen kann.

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