Auf einen Blick
Das Internet dehnt sich aus, ergreift auch Maschinen, Fahrzeuge, Prozesse und bringt so eine neue Welle tief greifender Veränderungen. Wie wird sich das auf die Wirtschaft und die Gesellschaft auswirken?
Von besonderem Interesse sind dabei die Auswirkungen auf den Arbeitsmarkt, die Veränderung von Berufsbildern und der daraus resultierende Perspektivwandel einzelner Bildungs- und Berufsgruppen
Welchen Einfluss wird Industrie 4.0 auf Ihr Unternehmen haben? Welche Einstiegsbarrieren stellen sich Ihnen in Zusammenhang mit Industrie 4.0 in den Weg? Sind Sie auf alles vorbereitet?
Von besonderem Interesse sind dabei die Auswirkungen auf den Arbeitsmarkt, die Veränderung von Berufsbildern und der daraus resultierende Perspektivwandel einzelner Bildungs- und Berufsgruppen
Welchen Einfluss wird Industrie 4.0 auf Ihr Unternehmen haben? Welche Einstiegsbarrieren stellen sich Ihnen in Zusammenhang mit Industrie 4.0 in den Weg? Sind Sie auf alles vorbereitet?
Der digitale Wandel ist eine der größten Veränderungen in der heutigen Zeit. Die intelligente Vernetzung von Produktion und Logistik ist dabei ein Punkt, den auch SEW im Rahmen seiner Industrie-4.0-Aktivitäten frühzeitig erkannt hat. Die Bruchsaler zeigten auf der diesjährigen Hannover Messe Lösungen und Neuheiten, um den Kunden Möglichkeiten an die Hand zu geben, ihre Wertschöpfungsketten effizient gestalten zu können und Industrie-4.0-Prozesse Realität werden zu lassen. Dies gilt insbesondere auch für den Logistikbereich – dem Interessensgebiet der Cemat, die 2018 zeitgleich zur Hannover Messe stattfand.
Angefangen bei der umfassenden Beratung zu Industrie 4.0, klassischer und smarter Antriebstechnik, welche die Industrie 4.0 in Bewegung hält, über komplett neue Angebote für die Maschinenautomatisierung, der intelligenten Lösungen in der Intra- und Lagerlogistik bis hin zu Dienstleistungen rund um den Lebenszyklus einer Fabrik sowie individuellen Industriegetriebelösungen – der Besuch auf dem Messestand von SEW lohnte sich wie immer.
Angefangen bei der umfassenden Beratung zu Industrie 4.0, klassischer und smarter Antriebstechnik, welche die Industrie 4.0 in Bewegung hält, über komplett neue Angebote für die Maschinenautomatisierung, der intelligenten Lösungen in der Intra- und Lagerlogistik bis hin zu Dienstleistungen rund um den Lebenszyklus einer Fabrik sowie individuellen Industriegetriebelösungen – der Besuch auf dem Messestand von SEW lohnte sich wie immer.
Neuerungen für die smarte Fertigung und Logistik finden sich auch in den klassischen Segmenten. Mit den neuen DRN..-Motoren mit Leistungen kleiner 0,55 kW bietet SEW hier die passenden Motoren für zukunfts- und investitionssichere Anlagen.
Für besondere Aufgaben, gerade in der Lebensmittelverarbeitung, hatte SEW eine wesentliche Neuerung dabei. Das aktuelle XCO-Antriebspaket (eXtreme Corrosion Option) ist ein Oberflächenschutz für Getriebe und den Aseptic Motor der Baureihe DAS.
Die Baureihe DAS.. ist ideal für den Einsatz in sensiblen Produktionsbereichen, z. B. in der Arznei-, Kosmetik- oder der Lebensmittel- und Getränkeindustrie geeignet. Auch wenn eine absolut saubere Produktionsumgebung vorgeschrieben ist, können Sie die Motoren in Verbindung mit dem Antriebspaket Aseptic oder XCO-Antriebspaket unbedenklich einsetzen. Zwei wesentliche Eigenschaften der Motoren der Baureihe DAS:
- Im Gegensatz zu Standardmotoren, die mit Kühlrippen ausgestattet sind, ist die Oberfläche der aseptischen Motoren weitestgehend glatt. So bleibt kaum Schmutz an ihnen haften.
- Im Gegensatz zu Standardmotoren sind sie konvektionsgekühlt. D. h. sie verwirbeln keine Luft und verbreiten folglich auch keine Keime und Bakterien weiter.
Auch im Bereich von Service und Dienstleistungen ist bei SEW einiges in Bewegung. Eine Vielzahl an Services entlang des kompletten Anlagenlebenszyklus unterstützen Kunden und Anwender nach individuellem Bedarf. Von der Orientierung über Planung & Engineering, Beschaffung & Lieferung, Installation & Inbetriebnahme bis hin zu Nutzung und Modernisierung. Der Kunde bekommt auch hier alles aus einer Hand, also sowohl die Antriebs- & Automatisierungstechnik als auch den zugehörigen Service und weitere Dienstleistungen. Predictive Analytics und Predictive Maintenance für smarte Produkte oder die smarte Fabrik standen auf dem Hauptstand für Besucher bereit.
Auf dem Freigelände zeigte das Unternehmen eine Auswahl an Industriegetrieben und Applikationen sowie das zugehörige Condition Monitoring, u. a. die P-X1KP, eine Kombination aus Planeten- und X-Getriebe-Baukasten. Diese modulare Getriebelösung eignet sich ideal für Schneckenförderer, Plattenbandaufgeber, Einwellen- und Doppelwellenmischer oder –zerkleinerer sowie als Zuckermühlenantrieb.
Bionic Workplace
Auch Festo hatte unter den Stichworten Integrated Industry – Connect and Collaborate wieder viel zu bieten. Im Fabrikalltag übernimmt Automatisierungstechnik typische Aufgaben wie das Greifen, Bewegen und Positionieren von Gütern sowie das Steuern und Regeln von Prozessen. All diese Aufgaben löst die Natur ganz selbstverständlich, einfach und energieeffizient. Was läge da näher, als sich ihre Phänomene anzuschauen und von ihnen zu lernen? Der Forschungsverbund – mit Festo, Hochschulen und Instituten, Entwicklungsfirmen und privaten Erfindern – Bionic Learning Network widmet sich dieser Thematik.Mensch-Roboter-Kollaboration mit künstlicher Intelligenz
Zentraler Bestandteil der Arbeitsumgebung ist der Bionic Cobot (»Collaborative Robot«, mitarbeitender Roboter). Der pneumatische Leichtbauroboter ist dem menschlichen Arm in seinem anatomischen Aufbau nachempfunden und löst – wie sein biologisches Vorbild – viele Aufgaben mithilfe seiner flexiblen und feinfühligen Bewegungen. Aufgrund seiner Nachgiebigkeit und seiner intuitiven Bedienbarkeit kann der Bionic Cobot unmittelbar und sicher mit dem Menschen interagieren. Dabei unterstützt er den Werker bei monotonen Arbeiten und übernimmt Handgriffe, die für den Menschen gefährlich sind.
Im Bionic Workplace arbeitet der bionische Roboterarm mit zahlreichen Assistenzsystemen und Peripheriegeräten zusammen, die miteinander vernetzt sind und untereinander kommunizieren. Gleichzeitig machen künstliche Intelligenz und »Machine-Learning«-Methoden den Bionic Workplace zu einem lernenden und antizipativen (vorwegnehmend) System, das sich kontinuierlich selbst optimiert.
Der gesamte Arbeitsplatz ist ergonomisch gestaltet und bis hin zur Beleuchtung individuell an den Menschen anpassbar. Mittig im Blickfeld des Werkers ist eine große Projektionsfläche. Sie versorgt ihn mit allen relevanten Informationen und reagiert dynamisch mit ihren Inhalten auf die jeweiligen Anforderungen. Um die Projektionsfläche herum sind verschiedene Sensoren und Kamerasysteme angebracht, die permanent die Positionen von Werker, Bauteilen und Werkzeugen erfassen. So kann der Mensch direkt mit dem Bionic Cobot interagieren und ihn über Bewegung, Berührung oder über die Sprache steuern.
Positionserfassung durch Wearables
Den humanen Kollegen und seine Bewegungen erkennt das System an seiner speziellen Arbeitskleidung. Diese so genannten Wearables bestehen aus einem Langarm-Oberteil, das mit Inertialsensoren ausgestattet ist, und einem Arbeitshandschuh mit integrierten In-frarotmarkern. Mit Hilfe der erfassten Sensordaten kann der Bionic Cobot seinem menschlichen Kollegen punktgenau Gegenstände übergeben und ihm bei Bedarf ausweichen – eine unabdingbare Voraussetzung für die direkte Kollaboration zwischen Mensch und Roboter.Die intelligente Software verarbeitet gleichzeitig sämtliche Kamerabilder, Positionsdaten und Inputs der verschiedenen Peripheriegeräte. Aus allen diesen Informationen leitet sie den optimalen Programmablauf ab. Anschließend verteilt das System die Aufgaben sinnvoll auf den Roboter und die anderen Tools, um den Menschen optimal bei seiner Arbeit zu unterstützen.
Mit jeder gelösten Aktion lernt das System weiter hinzu. Dabei entsteht eine so genannte semantische Karte, die kontinuierlich wächst. Entlang der Netzwerkpfade ziehen die hinterlegten Algorithmen permanent dynamische Schlussfolgerungen. So gelangt man von einem gesteuerten, programmierten und festen Ablauf nach und nach zu einem wesentlich freieren Arbeiten.
Fernmanipulation über Virtual-Reality-Brille
Ein weiteres Element des intuitiven Bedienkonzepts ist die Fernmanipulation. Dazu erfasst eine 3D-Stereokamera mit einem Blickwinkel von 180 ° den gesamten Arbeitsraum. Gleichzeitig trägt der Mitarbeiter, der räumlich getrennt agiert, außer den textilen Wearables auch eine Virtual-Reality-Brille. Mit ihr kann er die Bilder der Kamera in Echtzeit abrufen und verfolgen. So lässt sich der Roboter bei räumlicher Trennung oder aus sicherer Distanz steuern (Bild 3).Durch lernfähige, intelligente Arbeitsplätze wie den Bionic Workplace und den Einsatz multifunktionaler Tools wird das Zusammenwirken von Mensch und Maschine künftig noch intuitiver, einfacher und effizienter. Einmal gelernte Wissensbausteine und neue Fertigkeiten lassen sich grenzenlos teilen und global zur Verfügung stellen. So wäre es möglich, Arbeitsplätze künftig als weltweit vernetzten Verbund mit lokalen Anpassungen aufzubauen – jeweils abgestimmt auf die individuellen Aufgaben und Kundenwünsche vor Ort.
Supra-Motor
Niedriger Energiebedarf
Besonders effektiv arbeitet der Motor bei niedrigen Drehzahlen mit sehr hohen Drehmomenten. Muss eine Last gehalten werden, verbraucht der Antrieb selbst bei maximalem Haltemoment keine Energie. Auch insgesamt ist der Energiebedarf gering: Während die Ausgangsleistung des Motors im zweistelligen Kilowatt-Bereich liegt, benötigt er für die Kühlung nur Energie im niedrigen dreistelligen Wattbereich und unter fünf Watt in der Spule.Aktuell kann der Motor lediglich mit geringen Phasenströmen betrieben werden, da die bisher verfügbaren ferromagnetischen Materialien keine größeren magnetischen Flussdichten aufnehmen können. Durch weitere Forschungsarbeiten könnten jedoch neue Konzepte und Materialien untersucht werden, die die Stromtragfähigkeit des Supraleiters von weit über 100 A voll ausschöpfen könnten.
Verlustfreier Stromtransport
Der Antrieb nutzt den Effekt, dass Strom innerhalb eines entsprechend gekühlten Supraleiters verlustfrei transportiert wird. Dadurch lässt sich mit sehr hohen Strömen ein starkes Magnetfeld erzeugen. Der SupraMotor hat eine große Überlastfähigkeit und eignet sich gut für Anwendungen im Dauerbetrieb. Dank der widerstandsfreien, supraleitenden Spulen ist es zudem praktisch ausgeschlossen, dass er überhitzt.Roboter nehmen Menschen Arbeit ab
Ein Anblick, der in einigen Jahren in deutschen Industrieunternehmen nach Vorstellung der Entwickler die Regel sein sollte. »In der Fabrik der Zukunft werden Menschen und Roboter Hand in Hand arbeiten«, stellte Stefan Aßmann, Leiter Bosch Connected Industry, auf der Hannover Messe fest. »Schon heute können intelligente Assistenten selbstständig lernen und dem Menschen eintönige, gefährliche und anstrengende Arbeiten abnehmen.«Dass die Cobots besonders achtsam und feinfühlig agieren, demonstriert Bosch mit einem Roboterarm, dessen Sensoren die Nähe eines Menschen erfassen und der seine Bewegung schon vor dem Kontakt abbricht. Das ist neu, denn Industrieroboter halten gewöhnlich erst bei direkter Berührung inne.
Roboter spielt Tischtennis
Ein netter Kollege in Arbeit und Freizeit – so zeigen die Hersteller die Roboter auf der Hannover Messe gern. So lud der Tischtennis spielende Roboter Forpheus von Omron Electronics Besucher zu einem Match auf der Platte ein. Seine Entwickler haben ihm die Fähigkeit einprogrammiert, komplexe Bewegungen vorherzusehen. Die Bahn eines vom Spielpartner aufgeschlagenen Balls kann Forpheus mit 80 Berechnungen pro Sekunde vorhersehen.Einen sinnvolleren Roboter hat Festo bereits im Programm. Der Hersteller entwickelte in einem von der EU-Kommission geförderten Forschungsprojekt einen Ernte-Roboter. Die auf einem Roboter befestigten Greifer erkennen mit Hilfe von Kameras und weiterer Sensorik nicht nur die Position der Früchte, sondern auch ihren Reifegrad. Halbreife und überreife Früchte lässt Kollege Ernte-Roboter hängen.
