Simon Althoff (Weidmüller) im Interview zu Industrie 4.0

[Blogtitel] Simon Althoff (Weidmüller) im Interview zu Industrie 4.0 [Beschreibung] Im nachfolgenden Interview reflektiert Simon Althoff, Technologieentwickler bei Weidmüller, den aktuellen Stand von Industrie 4.0 aus unterschiedlichen Blickwinkeln. [Bildquelle] Weidmüller [Bildbeschreibung] Das Bild zeigt Stefan Althoff, Technologieentwickler bei Weidmüller
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Im nachfolgenden Interview reflektiert Simon Althoff, Technologieentwickler bei Weidmüller, den aktuellen Stand von Industrie 4.0 aus unterschiedlichen Blickwinkeln.

Sehen Sie den Schritt in die digitale Welt der Industrie 4.0 als Evolution oder eher als Revolution?

Industrielle Revolutionen zeichnen sich durch schnelle und strukturelle Veränderungen aus, die einschneidende wirtschaftliche und soziale Veränderungen sowie neue Strukturen mit sich bringen. Das sehe ich aktuell bei dem Thema Industrie 4.0 nicht. Seit der dritten industriellen Revolution, seitdem Elektronik eingesetzt wird um Automatisierungsaufgaben zu lösen, werden gewonnene Daten genutzt, um Informationen zu erzeugen.

Diese Informationen wurden bisher vorwiegend durch Menschen in Wissen und anschließend in eine gesteigerte Produktivität überführt. Diese Umwandlung von Informationen in Wissen übernehmen mehr und mehr mathematische Modelle, die als künstliche Intelligenz bezeichnet werden. Die Anwendung von künstlicher Intelligenz als vorrangige Entscheidungsinstanz, die für mich eine industrielle Revolution bedeuten würde, sehe ich aktuell nur in vereinzelten Gebieten.

Wo stehen wir mit dem Thema Industrie 4.0 in Deutschland, gerade mit Blick auf die starken Wettbewerber aus Amerika und China?

Es gibt aktuell hohe staatliche Förderungsgelder in China für das Themenfeld künstliche Intelligenz. Das ist ein wichtiger Baustein für Industrie 4.0, aber sicherlich kein hinreichender. Das gleiche trifft auch auf die USA zu, auch wenn dort die Forschung in dem Bereich der künstlichen Intelligenz hauptsächlich durch die Privatwirtschaft finanziert wird. Wichtig ist in meinen Augen die Umsetzung des Gesamtkonzeptes hinter dem Schlagwort „Industrie 4.0“.

Hier haben Länder wie China oder Deutschland mit einem starken Footprint im Bereich der verarbeitenden Industrie einen Vorteil. Eine detaillierte Einschätzung von Wettbewerbsfähigkeit in Bezug auf Staaten halte ich für schwierig, da die Ausgestaltung des Themas Industrie 4.0 in den Betrieben sehr heterogen ist. Hier wäre für mich wäre das Bezugssystem „Unternehmen“ sinnvoller. Insgesamt beobachten wir die internationalen Aktivitäten in unserer Branche genau und nehmen diese ernst.

Der Großteil der deutschen Industrie aus den Bereichen Produktion, Maschinen- und Anlagenbau als auch Automatisierung ist global gesehen sehr gut aufgestellt. Sicherlich muss die Innovationskraft und Geschwindigkeit in Bezug auf die Digitalisierung weiterhin hochgehalten und weiter ausgebaut werden, um die aktuell gute Position im internationalen Umfeld beizubehalten. Hierfür brauchen wir auch starke Forschungsinstitute in Deutschland, um diese Herausforderung zu meistern.

Fintechs wirbeln die Finanzbranche durcheinander, innovative Start-Ups die Automobilbranche. Haben Sie Sorge, dass kleine agile Unternehmen oder vielleicht die großen IT-Player aus dem Silicon Valley wie Amazon, Apple und Google die Regeln auch in der Industrie-Branche ändern?

Start-ups, egal ob im Bereich Automotive oder Finance, haben nur dann Erfolg, wenn ihre Produkte oder Dienstleistungen Kundenbedürfnisse besser beziehungsweise günstiger befriedigen als etablierte Unternehmen. Ich sehe keinen Grund, warum die Industriebranchen hier eine Sonderrolle einnehmen sollten. Sicherlich müssen im industriellen Umfeld gewisse Zertifizierungen und Standards eingehalten werden, aber das ist in den zuvor genannten Bereichen ähnlich.

Das aktuell beobachtbare Zusammenwachsen von Operation Technology und Information Technology in der Automatisierung stellt Unternehmen aus beiden Fachbereichen vor Herausforderungen und ermöglicht das Erschließen neuer Geschäftsfelder für Unternehmen aus beiden Bereichen. Meiner Einschätzung nach sehen wir aktuell aber eher das Schließen von strategischen Partnerschaften anstelle aggressiver Markteroberungsstrategien.

Sorge müssen nur die Unternehmen haben, welche die Rolle der Software in der Industrie-Branche in den nächsten Jahren unterschätzen. Natürlich ändern sich durch den zunehmenden Anteil von Softwarelösungen Kompetenzbedarfe, firmeninterne Abläufe und Geschäftsmodelle, aber das müssen wir als Chance wahrnehmen.

Ist das Thema Industrie 4.0 in der Breite gerade bei kleinen und mittelständischen produzierenden Unternehmen angekommen? Werden die Themen angegangen?

Ein Großteil der kleinen und mittelständischen Unternehmen plant Ausgaben meist sehr konservativ und kann sich in den wenigsten Fällen teure Industrie 4.0-Leuchtturmprojekte leisten, die keinen zeitnahen wirtschaftlichen Nutzen aufweisen. In diesen wird genau beobachtet, welches Wertschöpfungspotential mit unterschiedlichen Umsetzungen gehoben werden kann.

Um diese Potentiale zu heben ist es wichtig, kleinen und mittelständischen Unternehmen den Zugang zu den benötigten Kompetenzen über Verbände und Forschungsinstitute zu ermöglichen. Zudem sehe ich Unternehmen wie Weidmüller in der Pflicht, die umgesetzten Kundenlösungen und deren Nutzen noch deutlicher zu bewerben und kleine sowie mittelständische Unternehmen als „Early Adopters“ zu gewinnen.

Was wären Ihre Empfehlungen an die Unternehmensleitung von diesen Unternehmen – was sind mögliche Schritte auf dem Weg zur smarten Fabrik?

Die smarte Fabrik ist kein Selbstzweck. Sie ist aber die richtige Antwort auf Anforderungen der Effizienzerhöhung und vor allem der Flexibilisierung. Häufig sind kleinere und mittelständische Unternehmen bezüglich ihres Maschinen- und Anlagenparks bereits gut aufgestellt, um flexibel auf Kundenbedürfnisse eingehen zu können.

Jedoch kann die Orchestrierung der Einzelaufträge mit den jeweiligen Bearbeitungsschritten sehr häufig durch digitale Assistenzsysteme deutlich effizienter durchgeführt werden, vor allem wenn vielschichtige Bewertungsgrundlagen wie Fertigungsdauer, Fertigungskosten, Energieeffizienz, Logistikkosten und Wartungsplanung aufgerufen werden. Daher wäre meine Empfehlung an die Unternehmensleitungen, eine Kosten-Nutzen-Analyse von einem Retrofit der Anlagen und von einer Anschaffung neuer Maschinengenerationen durchzuführen.

Ich bin mir sicher, dass das Retrofit der Anlagen und Maschinen in vielen Fällen größeres Potential hat als ein weiterentwickelter Maschinentyp. Zudem wären das Erschließen von Datensilos und das Betreiben der benötigten Services wichtige Schritte hin zu einer smarten Fabrik.

Deshalb bin ich überzeugt, dass wir in Zukunft mehr Retrofit und damit smarte Fabriken bei klein- und mittelständischen Unternehmen finden werden. Zu empfehlen ist ein Vorgehen nach dem Motto „große Sprünge macht man in vielen kleinen Schritten“. Das heißt, mit kleinen Projekten starten, ganz konkrete Problemstellungen suchen und hierfür zukunftsorientierte Lösungen erarbeiten.

Ist das Land der Dichter und Denker gut gerüstet für den Weg in die digitale Welt? Müssen wir uns verändern und reicht es, einfach so weitermachen wie in der Vergangenheit?

Die digitale Welt ist ein sehr breit gefächertes Themenfeld. Wenn einfach so weitermachen bedeutet, dass die Unternehmen in der Kommunikations- und Automatisierungstechnik sich wie in den letzten Jahren stetig weiterentwickeln, sind diese auf einem guten Weg. Fertigende Unternehmen beschäftigen sich zunehmend mit interoperablen Automatisierungskonzepten, neuen Infrastrukturlösungen und flexiblen Fertigungssystemen und implementieren diese auch.

Damit werden notwendige Voraussetzungen geschaffen, dass die digitale Transformation die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen für die kommenden Jahre sichert. Als Entwickler würde ich mir allerdings auch ein bisschen mehr Mut wünschen, vorhandene und funktionierende Lösungen im großen Maßstab umzusetzen. Daher wäre mein Wunsch, mehr Entschlossenheit bei der Umsetzung zu zeigen!

Was ist Ihre Motivation für Ihr Engagement bei der SmartFactory-KL und welchen Mehrwert ziehen Sie aus der Partnerschaft?

Die SmartFactory-KL in Kaiserslautern bietet ein Umfeld, in dem sich Industrieunternehmen gemeinschaftlich austauschen und die Interoperabilität ihrer firmenspezifischen Lösungen in einem frühen Entwicklungsstadium testen können. Zudem ist der in Kaiserslautern und auf Messen aufgebaute Demonstrator, der aus einzelnen Fertigungsmodulen besteht, ein firmen- und technologieübergreifender Beweis dafür, dass die Industrie 4.0-Konzepte in funktionierende Lösungen überführt wurden und werden. Somit ist die SmartFactory-KL ein exzellentes Vehikel, um den Nutzen und das Potenzial der neuen Technologien eindrucksvoll zu zeigen.

Welche Dienstleistungen und Erfahrungen bringt Weidmüller in der Musteranlage der SmartFactory-KL mit ein und welcher Nutzen wird dadurch generiert?

Weidmüller setzt konsequent auf die Digitalisierung mit dem Fokus auf Produktionsanlagen und innovative Automatisierungslösungen. Wir treiben die Vernetzung von Anlagen, aber auch von Automatisierungsgeräten voran – wir machen sie umfassend kommunikationsfähig und können somit zum Beispiel die Anlagenverfügbarkeit erhöhen. Unsere neue Netzteilgeneration ProTop kann über ein Interface ihren aktuellen „Gesundheitszustand“ mitteilen und diese Information der Anlage zur Verfügung stellen.

Gleichzeitig sehen wir ein großes Innovationspotenzial für die Infrastruktur und die Verbindungstechnik und wollen damit neue Wertschöpfungspotentiale realisieren. So ist es uns durch das kontaktfreie Laden des Akkus des Transportroboters der SmartFactory-KL bei laufendem Betrieb gelungen, Stillstand durch Ladezeiten zu vermeiden. Zudem engagieren wir uns aktuell stark in der Weiterentwicklung der Infrastruktur der Anlage. Die einzelnen Fertigungsmodule der Anlage werden über sogenannte Infrastrukturboxen versorgt, welche elektrische Energie, Druckluft und Kommunikation bereitstellen.

Eine Infrastrukturbox versorgt bis zu vier Module. Damit die Anlage zuverlässig und effizient funktionieren kann, muss auch die Infrastruktur fehlerfrei und robust gegenüber Störungen sein. Daher arbeiten wir zurzeit durch den Einsatz unserer Automatisierungsprodukte an kommunikations- und diagnosefähigen Boxen, die dank OPC UA Kommunikationsschnittstelle Verbrauchswerte von Druckluft und Energie als auch „Quality of Service“ im Bereich der Kommunikation an die Anlagensteuerung melden. Hiermit ist die Grundlage gelegt, um Störungen und Ausfälle der Infrastruktur hervorzusagen, frühzeitig auf entstehende Probleme zu reagieren und die Anlagenverfügbarkeit zu erhalten.

Welche Lösungen bietet Weidmüller über die bei der SmartFactory-KL eingesetzten Komponenten hinaus an?

Weidmüller hat ein umfassendes Sortiment im Bereich der Schaltschrankkomponenten. Hier deckt Weidmüller nahezu das komplette Komponentenportfolio ab, von der Reihenklemme über Überspannungsschutzlösungen bis hin zu Energiedatenerfassung, inklusive der benötigten Hilfsmittel wie Handwerkzeuge und Markierungssysteme. Zudem bieten wir interessante Lösungen für die dezentrale Verteilung von Schaltschrankkomponenten auf Feldebene sowie die dazugehörige Verbindungstechnik an.

Der in den letzten Jahren stark gewachsene Bereich an Elektronikkomponenten, wie I/O-Systeme sowie Industrial Ethernet-Komponenten bieten die Möglichkeiten, erfasste und digitalisierte Daten horizontal als auch vertikal in der Automatisierungspyramide zu verteilen. Unsere kürzlich vorgestellten Produktneuheiten wie der Automatisierungsbaukasten u-mation mit unterschiedlich leistungsstarken Steuerungen sowie dem IoT-Gateway ermöglichen uns, aus den eigenen Produkten Kundenlösungen zu erbauen, die konkrete Probleme lösen.

So bieten wir Lösungen für die Überwachung von Windkraft- oder Photovoltaik-Anlagen sowie Energiemanagement-Lösungen. Spannend sind auch die nach Kundenwunsch gebauten Lösungen im Bereich Industrial Analytics, wie Zustandsüberwachung oder Fehlerklassifikation mithilfe künstlicher Intelligenz.

Wenn Sie Bildungsminister wären – was wären Ihre Maßnahme, um die Menschen für die Welt der Industrie 4.0 fit zu machen?

Ich glaube nicht, dass Belegschaften in Unternehmen oder Schüler/innen „fit gemacht“ werden müssen. Das implizierte einen erzwungenen Wandel, der selten funktioniert. Meiner Meinung nach wäre es wichtiger, Neugierde auf neue Technologien entstehen zu lassen und die Digitalisierung als etwas Alltägliches wahrzunehmen. Dies bedingt, dass wir Menschen so früh wie möglich in Kontakt mit mechatronischen Produkten und neuen Technologien bringen sollten – nicht nur Schüler, sondern auch die aktuellen Mitarbeiter.

Für die Mitarbeiter in den Unternehmen setzt das natürlich voraus, dass dafür die Freiheit bereitsteht, um sich mit neuen Technologien und deren Potentialen auseinanderzusetzen. Weidmüller bietet das zum Beispiel im Rahmen seiner Innovationstage, in denen alle Mitarbeiter die aktuellen Projektergebnisse anschauen und ausprobieren können. Eine Investition, die sich meines Erachtens lohnt, auch wenn der Nutzen schwer messbar ist.

Interoperabilität und Flexibilität sind in der Fabrik von morgen elementar wichtige Themen. Wo stehen wir hier aus Ihrer Sicht heute in Bezug auf Standards, Schnittstellen und Technologien und wie kann Weidmüller hier unterstützen?

Standards sind für Interoperabilität notwendig und wichtig. Um diese Standards global einheitlich zu gestalten, müssen sich mehrere Normungsinstitute einigen und dies im Kontext schnell voranschreitender technologischer Entwicklungen. Dies erklärt auch, warum die Standardisierung im Bereich Industrie 4.0 teilweise nicht so schnell ist wie erhofft. Somit können Unternehmen wie Weidmüller häufig nicht warten, bis Standards für jeden Anwendungsfall ausgearbeitet sind. Es wird mehr und mehr eine simultane Entwicklung zwischen den Lösungen bzw. Produkten und den dazugehörigen Normen geben.

Um zukunftssichere Standards zu etablieren, engagiert sich Weidmüller in diversen Arbeitskreisen im ZVEI, VDI/VDE und der Plattform Industrie 4.0. In Bezug auf die Technologien ist unsere Einschätzung, dass die wesentlichen Technologiebausteine für die Umsetzung von hochflexiblen und selbstoptimierenden Fertigungen vorhanden sind und damit die Grundlage für Pilotprojekte und konkrete Anwendungen geschaffen ist. Größere Hürden stellen meiner Einschätzung nach die Orchestrierung der vielen angewendeten Dienste als auch die Handhabbarkeit und Resilienz smarter Fabriken dar.

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In dem Interview reflektiert Simon Althoff, Technologieentwickler bei Weidmüller, den aktuellen Stand von Industrie 4.0 aus unterschiedlichen Blickwinkeln.
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//Analyst//Blogger//Keynote Speaker// zu den Fokusthemen #Industrie40, #IoT und #Digitalisierung.Herzlich willkommen auf meinem Ingenieurversteher-Blog. Hier schreibt ein echter, aber nicht ein typischer Ingenieur.Nach einer soliden Ausbildung bei Siemens zum Feinmechaniker habe ich das Abitur nachgeholt und Maschinenbau studiert. Der Schwerpunkt Informatik im Hauptstudium war wohl der ausschlaggebende Grund, dass es mich in die Software-Industrie gezogen hat wo ich heute noch immer aktiv unterwegs bin. Für die Funktionen Vertrieb, Marketing und Produktmanagement habe ich mich meine Leidenschaft entdeckt – sicherlich nicht immer typisch für einen Ingenieur.Im Rahmen meiner Diplomarbeit haben mich Themen wie „Computer Integrated Manufacturing (CIM)“ beschäftigt. Viele Aspekte sind davon heute umgesetzt. Mit der Digitalisierung unserer Gesellschaft allgemein sowie dem Einzug des Internets in die Produktion stehen wir vor großen Herausforderungen, die uns langfristig intensiv beschäftigen werden. Der klassische Ingenieur wird nun mit völlig neuen Themengebieten konfrontiert.Das war u.a. die Motivation für diesen Blog, die Themenbereiche Industrie 4.0 und Digitalisierung aufzugreifen und regelmäßig darüber zu schreiben – leicht verständlich und nicht technisch tief. Gerade aus diesem Zusammenhang hat sich die Marke „Ingenieurversteher“ entwickelt. Ingenieure sind in der Regel Künstler mit einem sehr tiefen technischen Verständnis. Oft sind sie allerdings nicht in der Lage, technisch komplexe Zusammenhänge leicht verständlich einer Zielgruppe zu vermitteln, die nicht über dieses tiefe technische Wissen verfügt. Um Ideen und Innovationen zu vermarkten, müssen diese in eine leicht verständliche Sprache übersetzt werden. Mit einer Vorliebe für analytisches und strukturiertes Recherchieren , der Leidenschaft für das Schreiben und der Freude am Präsentieren ist die Idee vom „Ingenieurversteher“ entstanden.