MM-Trendscouts Innovationssuche auf der Hannover-Messe

Autor / Redakteur: Yvonne Simon, Christian Soja, Bianca Schwenk, Marta Tycz und Rebecca Vogt / Simone Käfer

Eine neue Einstellung zu Industrie 4.0, Predictive Maintenance, intelligentes Messen und spannende Entwicklungen in der Energiebranche – Studierende des Studiengangs Fachjournalismus der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt suchten für den MM MaschinenMarkt auf der Hannover-Messe 2016 nach prickelnden Neuheiten.

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Mittels eines interaktiven Modells stellte Siemens seine Version der Energiesteuerung vor.
Mittels eines interaktiven Modells stellte Siemens seine Version der Energiesteuerung vor.
(Bild: Rebecca Vogt)

Eher müde belächelt wurde das Konzept Industrie 4.0, als der Begriff im Jahr 2011 von der Hannover Messe aus das erste Mal in die Öffentlichkeit getragen wurde. „Zu teuer“, „zu aufwendig“ und „Zukunftsmusik“ vernahm man damals aus Experten- und Unternehmenskreisen. Fünf Jahre später scheinen viele dieser Bedenken vergessen: Industrie 4.0 war auf der diesjährigen Hannover Messe allgegenwärtig. Die Idee des Konzepts: Menschen und Maschinen arbeiten Hand in Hand, vernetzen sich intelligent und schaffen damit die Fabrik der Zukunft. Und inzwischen ziehen die Hersteller mit.

Endress+Hauser präsentierte beispielsweise mit dem BPI-Konzept (Business-Process Integration) ein System, das zu einem durchgängigen Datenfluss bei integrierten Teilsystemen beiträgt. Die Vernetzung, Automation und Integration verschiedener Prozesse und Leistungen scheint in der Industrie angekommen zu sein.

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Vorausschauendes Condition Monitoring

Maschinenstillstände und plötzliche Produktionsausfälle wird es bei der Maschine von morgen nicht mehr geben. Denn ihre intelligenten Komponenten werden mögliche Probleme im laufenden Betrieb selbstständig melden. Dazu überwachen sie sich selbst, indem sie laufend relevante Parameter messen und mit Testdaten vergleichen. Werden Grenzwerte überschritten und erreicht der Verschleiß einen bestimmten Punkt, dann erfolgt der Aufruf zur Wartung.

Zum Beispiel zeigte Igus intelligente Energieketten und Leitungen, die selbst ihren Austauschtermin voraussagen. Sensoren melden dabei den Zustand des Produkts per Funk an ein Kommunikationsmodul. ABB präsentierte smarte Sensoren, die an Motoren Zustandsdaten wie Temperatur, Vibration oder Magnetfelder messen und diese in Echtzeit an einen Server senden. Die kontinuierlich gemessenen Parameter sind anschließend Basis für Analysen über den Zustand des Motors. Dies erlaubt höhere Produktivität und vorausschauende Wartung.

Das Team Mensch-Maschine

Die Zukunft, in der Mensch und Roboter in sich verändernden Prozess-Situationen als Team interagieren, steht unmittelbar bevor. Als MRK wird die Mensch-Maschine‐Kollaboration bezeichnet. Doch was ist neu? Wird der Roboter in einem anderen Umfeld gebraucht, beansprucht die simplifizierte Neueinrichtung des bis zu sechsgelenkigen Arms nicht mehr Wochen, sondern nur noch Stunden. Das 3D-Programmierungsscreen der Leichtbauroboter bei Universal Robots etwa verbildlicht den individuellen Einstellungsvorgang, wodurch selbst Arbeiter ohne spezielle Vorkenntnisse programmieren können – 1:0 für MRK.

Durch die zeitsparende Einrichtung ist ein flexibler Einsatz von Roboterarmen in einer sich verändernden Arbeitskette möglich: 2:0. Zudem kann die Maschine autonom gefährliche oder eintönige Vorgänge bewältigen – das stärkt die gesamte Arbeitseffizienz (3:0). Menschen können dadurch jene Aufgaben übernehmen, bei denen sie benötigt werden. Damit liegt MRK bereits 4:0 in Führung. Die Sicherheit des Teams ist hoch: Sollte der Roboter mit dem Werker kollidieren, hat der Mensch nichts zu befürchten. Der Gelenkarm registriert physische Widerstände und stoppt unmittelbar: 5:0. Und das ist auch das Ergebnis – 5:0 für das Team Mensch-Maschine. Verlierer gibt es keine, denn Mensch und Roboter arbeiten ja Hand in Hand zusammen.

Sichere Mensch-Maschine-Kollaboration

Intelligente Systeme können auch potentielle Gefahren selbstständig erkennen und beheben. Ein Zusammenspiel aus Sensorik und Steuerung ermöglicht eine sichere Zusammenarbeit von Mensch und Maschine ohne Barrieren und Schutzzäune. Sensoren registrieren rechtzeitig ungewohnte Berührungen und führen eine sofortige Reaktion der Maschine herbei. Pilz präsentierte hierzu Safety-Eye, ein Kamerasystem zur dreidimensionalen Raumüberwachung. Anwender können eine Sicherheitszone festlegen. Wird diese von einem Mensch oder einem Objekt betreten, handelt die Maschine selbstständig indem sie beispielsweise ihr Tempo drosselt.

Intelligente Messtechnik

Was macht eine Messtechnik smart? Endress+Hauser stellten auf der Hannover-Messe Durchflussmessgeräte mit integrierter Selbstüberwachung vor. Heartbeat Technology heißt das Diagnose- und Prüfkonzept, das Veränderungen an Geräten oder von Prozesseinflüssen erkennt. Somit lassen sich Fehler frühzeitig erkennen, wodurch vorausschauendes Warten möglich ist. Dies hilft, Prozesse zu verbessern, Kosten zu senken und auch Zeit zu sparen. Denn der Prozess an sich läuft weiter, während direkt im Rohr geprüft wird – ohne dass das Durchflussmessgerät ausgebaut werden muss. Auf dem Gerätedisplay oder Laptop ist der Gerätecheck jederzeit einsehbar.

Auch Badger Meter setzt auf intelligentes Messen. Das Unternehmen ermöglicht smartes Wassermanagement durch drahtlose Datenübertragung und -analyse der Wasserverbrauchsmessung in Echtzeit mit dem Beacon Advanced Metering Analytics System. Alle Daten können mobil per Smartphone, Tablet oder Notebook empfangen werden. Damit sind Verbraucher immer über Lecks informiert und können Ressourcen-schonend agieren.

Energieversorgung wird dezentral und variantenreich

Im öffentlichen wie im privaten Bereich soll eine Mischung verschiedener Energien eine stabile und ausreichende Stromversorgung garantieren. Für Privathaushalte bedeutet das zum Beispiel eine hohe Eigenversorgung. Möglich macht dies die Photovoltaik-Anlage auf dem Hausdach in Kombination mit dem Blockheizkraftwerk im Keller. Auch der Umstieg auf Elektroautos spielt dabei eine Rolle, wie bei Sener Tec zu erfahren war. Denn mit der selbst erzeugten Energie wird das E-Auto zuhause aufgeladen oder die Energie vom Elektroauto zurück ins Haus geleitet. Je nachdem, wo gerade Energie benötigt wird.

Jenseits der Privathaushalte ist der Energiemix noch wesentlich variantenreicher, hier kommen beispielsweise Biogas- und Windkraftanlagen hinzu. Rein technisch sei eine Energieversorgung, die sich zu 100 % aus erneuerbaren Energien speist, schon möglich, wie Vertreter von GP Joule berichteten. Es würden lediglich die richtigen Worte der Politik fehlen.

Auf dem Gebiet des Energie-Transports lautet die zentrale Herausforderung: Hohe Leistung, schmale Trassen. Gerade im Bereich der Stromkabel habe man zuletzt hohe Entwicklungssprünge verzeichnen können, berichtete ABB. Für Energiespeicherung lautet das Zauberwort Power-to-Gas. Wird zu viel Energie produziert, kann diese in Form von Wasserstoff gespeichert und so zwischengelagert werden. Ein entscheidender Fortschritt auf dem Gebiet der erneuerbaren Energien.

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