Industrie 4.0 auf der Hannover Messe

Die Hannover Messe 2018 stand ganz im Zeichen der Industrie-Automatisierung. Industrie 4.0 war das Zauberwort. Wir stellen einige aktuelle Trends und Geschäftsmodelle von der Messe vor:

Middleware

In IoT-Systemen müssen häufig unterschiedliche Komponenten miteinander kommunizieren. IoT-Sensoren registrieren unterschiedlichste Zustände von Anlagen und Werkstücken. Wenn bestimmte Parameter vorliegen oder sich ändern, ist zum Beispiel eine präventive Wartung fällig.

Nützlich, wenn eine Middleware die Integration mit dem ERP vermittelt, das für Materialbestellungen und das Buchen von Wartungsterminen genutzt wird. Middleware vermittelt zwischen den verschiedenen IoT-Systemen und der Anwendungslogik, etwa in einem ERP- oder PPS-System.

KI optimiert Vorgänge auf dem Workfloor

Das ist aber noch nicht alles: Aktuelle Middleware speist die IoT-Daten zunächst in ein KI-Modul. Maschinelles Lernen ermöglicht eine Feineinstellung von Parametern und Folgeaktionen. Um beim Beispiel Preventive Maintenance zu bleiben: Die KI weiß irgendwann ganz genau, wie sich die Anlage anhört, wenn sie nicht mehr „rund“ läuft. Veränderungen in der Geräuschentwicklung werden genau verfolgt, ebenso wie der Output und die Durchlaufzeiten. In größeren Fertigungsanlagen werden IoT-Daten für jede Komponente der Produktionsstraße erhoben, um noch exakter arbeiten zu können.

Middleware ist kein fertiges „Produkt“. Sie setzt zwar auf Standards auf, aber letztlich werden die Lösungen den Interessenten auf den Leib geschneidert. Die führenden Plattformen werden derzeit von Amazon und Microsoft bereitgestellt. Doch auch andere Anbieter drängen in den Markt. Vielleicht ein Thema für Startups?

Additive Fertigungsverfahren

3D-Druck wird heute zunehmend in der industriellen Fertigung genutzt. Früher wurden 3D-Drucker hauptsächlich für Rapid Prototyping verwendet; heute dienen sie zur Herstellung von Werkstücken in der Produktion. Selektives Laserschweißen und Laserschmelzen haben sich als Technologien in diesem Umfeld bewährt.

Airbus ist ein Vorreiter der additiven Fertigung mittels 3D-Druck. Das Unternehmen setzt dabei auf Gewichtsreduktion durch bionische Konstruktionen. Diese werden Vorbildern aus der Natur nachempfunden, zum Beispiel Vogelknochen, die bei minimalem Gewicht eine maximale Belastbarkeit aufweisen. Neue Materialien wurden entwickelt, die sich einerseits für den 3D-Drucker eignen, andererseits aber auch den Anforderungen der Luftfahrt entsprechen.

Biometric Engineering

Zunehmend suchen Konstrukteure nach Vorbildern in der Natur, die spezifische Konstruktionsanforderungen erfüllen können. Topologieoptimierung nennt man das, und in Verbindung mit bionischen Konstruktionsmethoden ergibt sich das ganz neue Feld des Biometric Engineering.

Bionische Konstruktionen sparen Material und Gewicht: Wo hohe Kräfte wirken, ist die Konstruktion stark; wo geringe Kräfte wirken, nimmt man Material weg. Das interessiert Bauingenieure ebenso wie Automobilhersteller und die Luft- und Raumfahrttechniker. Möglich werden entsprechende Konstruktionen durch computergestützte Testverfahren – mit herkömmlichen Tests wäre eine so feinabgestimmte Optimierung kaum zu leisten.

Wer sich für Bionik interessiert, wird beim Kompetenznetzwerk BIOKON fündig. In diesem Netzwerk engagieren sich bereits rund 100 Wissenschaftler, Institutionen, Firmen und Personen, um die bionische Forschung und Verfahren voranzutreiben.