Vernetzung

Im Bett mit Sensoren, Modulen und CoCo

Von Karl-Heinz Möller · 2016

Werden Mensch und Maschine im Rahmen industrieller Prozesse intelligent vernetzt, sind individuelle Produkte in hoher Qualität möglich. Interaktion im Echtzeitmodus minimieren Herstellungskosten und Unternehmen können äußerst flexibel auf Marktbedürfnisse reagieren. Wie in einem fein verzweigten Adersystem sorgen hochleistungsfähige Netzwerke für einen ultraschnellen Transport zwischen den Stationen.

Flexibilität ist ein wesentlicher Faktor, warum Waren produzierende Unternehmen den digitalen Wandel vorantreiben und in die Praxis umsetzen. Hersteller spüren, seien es internationale Konzerne oder exportorientierte Mittelständler, dass nicht nur die Nachfrage nach Qualitätsprodukten wächst. Anforderungen der Kunden und Lieferanten rund um den Globus erzeugen einen gewaltigen Innovationsdruck. Mercedes-Benz deckte noch in den 70er Jahren die meisten Kundenwünsche mit drei Pkw-Grundmodellen ab. Heute sind es zehnmal so viele. In der Fabrik in Sindelfingen verlassen nie zwei identische Fahrzeuge der S-Klasse das Band. Hinzu kommt ein breites Angebot an Antriebsvarianten wie Otto- und Dieselmotoren, Hybrid- und reine Elektroantriebe. Ohne ultraschnelle und in alle Bereiche des Unternehmens reichende Netzwerke ist Industrie 4.0 nicht realisierbar. Wobei die Integration in die Prozesse selbst die aktuelle Technologie repräsentiert. Sicherheit elektronischer Komponenten, verteilte Intelligenz, das Internet der Dinge, E-Mobility und Energieeffizienz stecken in sogenannten eingebetteten Systemen.

Entscheidungen erfolgen integriert und autonom innerhalb des Systems

Eingebettete Systeme (Embedded Systems) bilden einen zentralen Bestandteil technischer Lösungen. Sie sorgen im Transportwesen, in der Logistik, der Medizintechnik oder der Automatisierungstechnik für intelligente Arbeit und Kommunikation. In der Regel sind sie miteinander verknüpft und offen, beispielsweise mit einem Internetzugang. Technisch gesehen treten eingebettete Systeme als Sensoren, Steuergeräte, als Verbund in Bauteilen, Geräten und komplexen Systemarchitekturen auf, wie beispielsweise in Flugzeugen wie dem Airbus 320. Die digitale Revolution endet nicht, wenn ein Produkt die Fabrik verlässt. Die Vernetzung reicht in Abteilungen wie Vertrieb, Planung, Geschäftsleitung. Alle Register der Digitalisierung werden gezogen. In einem multiplen Vertriebskanalansatz bieten eine Vielzahl innovativer Formate, die miteinander kommunizieren, den Kunden detaillierte Orientierung. Direkte Ansprache via Smartphone, visuelle Präsentation im Verkauf und im Service sowie in Online-Stores werden parallel genutzt. Beziehungen und Bindungen entstehen, bis individuelle Entscheidungsprozesse („consumer decision journey“) Einkäufe oder Bestellungen auslösen.

Pakete und Paletten buchen ihre Reise selbst

In Verteilzentren laufen die Fäden zusammen, um schnell in die Märkte zu liefern. Die Helfer des Internets der Dinge heißen hier Hochregallager, Sortieranlagen, Gabelstapler, Paletten. Aufgrund schnell wechselnder Produktzyklen sind die einst hoch optimierten Fördertechniken dem Wandel nicht mehr gewachsen. Neue Geschäftsmodelle gilt es schnell umzusetzen. Art, Ausmaße, Gewicht und Form der Ware müssen daher bei der Zwischenlagerung permanent angepasst werden. Mit dem Ziel einer höheren Flexibilität entwickeln Wissenschaftler aktuell ein neuartiges Fördersystem. Ein mit EU-Mitteln gefördertes Projekt „CogniLog“ befasst sich mit der kognitiven Vernetzung in der Logistik. Wie Pakete und Paletten von morgen reisen, entscheiden sie selbst. Ein Cognitive Conveyor (CoCo) besteht aus kleinskaligen Fördermodulen, die jeweils kleiner als das zu transportierende Stückgut sind und sich zu beliebigen Fördergeometrien zusammenstecken lassen. Jedes Modul besitzt eine eigene Steuerung und kann mit seinen direkten Nachbarn kommunizieren. Nach dem Zusammenstecken der Einzelmodule zu einer größeren Fördermatrix organisieren sich die Module autonom und dezentral so, dass beliebige Aufgaben übernommen werden können. Wo und wie verhandeln die Module selbstständig untereinander.

Entwicklung der Investitionen in der Sensorik und Messtechnik in Deutschland in den Jahren 2004 bis 2015 im Vergleich zum Vorjahr. Quelle: AMA Fachverband für Sensorik; Mai 2015