"Heute sind echte Effizienzsprünge nur noch zu erreichen, wenn wir Systeme und Prozesse entlang des gesamten Produkt- und Produktionslebenszyklus eng miteinander verzahnen und optimieren. Wer die Chancen der Digitalisierung konsequent nutzt, besitzt entscheidende Wettbewerbsvorteile", betont Anton S. Huber, CEO der Siemens-Division Digital Factory, auf der Pressekonferenz im Vorfeld der Hannover Messe. Der komplette Produkt- und Produktions-Lifecycle lasse sich bereits heute durchgängig integrieren. Mit anderen Worten: "Die digitale Fabrik ist keine Vision mehr", postuliert Huber und fügt hinzu: "Schon heute tragen wir einen bedeutenden Teil dazu bei. Unsere Softwarelösung Teamcenter etwa fungiert als zentraler Data Backbone. Entscheidend für eine bessere Fertigung mit mehr Effizienz und einer kürzeren Time-to-Market ist die vollständige digitale Abbildung der gesamten Wertschöpfungskette eines Unternehmens." Entsprechend lautet das diesjährige Motto von Siemens auf dem 3500 Quadratmeter einnehmenden Messestand: 'On the way to Industrie 4.0 – Driving the Digital Enterprise'.

Dass es auf diesem Weg noch die eine oder andere Hürde zu nehmen gilt, ist sich Siemens durchaus bewusst. So ist man zwar seit dem Kauf von UGS im Jahr 2007 wieder im Bereich Produktdesign tätig und seither damit beschäftigt, die entsprechende Software über die MES-Schiene mit der Produktion zu verbinden; "allerdings sind wir diesbezüglich bei Weitem noch nicht so weit, dass sämtliche Tools reibungslos zusammenspielen", gesteht Huber selbstkritisch ein. Ergo seien aktuell rund 300 Ingenieure ausschließlich damit befasst, hier Abhilfe zu schaffen und sämtliche Software-Produkte – auch die bereits existierenden – komplett durchgängig beziehungsweise rückwirkungsfrei zu gestalten. "Ab 2016 werden wir diesbezüglich deutliche ­Zeichen setzen!", verspricht Huber.

Ein absolutes Muss: Die "single source of truth"

Eine Grundvoraussetzung für die Verbindung des mechanischen Designs mit der Automatisierung und der damit einhergehenden Parallelisierung der Prozesse sei die 'single source of truth', in der alle Daten abgelegt werden, die für ein Produkt notwendig sind – und zwar stets 'up to date', konsistent und von allen Projektbeteiligten abrufbar! Die Einführung solcher Datenmanagementsysteme ist Huber zufolge ein langer Prozess, da dies nicht von einer IT-Firma gemacht werden könne, sondern von den Ingenieuren angegangen werden muss, die die Systeme später auch bedienen! Insofern rät er den Unternehmen, diese Thematik als erstes anzugehen. Siemens selbst habe diesbezüglich bereits einen zeitintensiven Weg hinter sich gebracht: "Wir haben 2008 angefangen, alle unsere Datenbanken – rund 60 an der Zahl – abzulösen. Mittlerweile beziehen über 12.500 unserer Ingenieure tagein tagaus ihre ­Daten aus Teamcenter – egal ob Sie in China, den USA oder in Brasilien ­sitzen", so der CEO der Division Digital Factory.

Neben dem Faktor Zeit stellt sich die Frage nach den Kosten für ein einheitliches Datenmanagement. "Hierzu kann ich nur soviel antworten: Die Einführung ist keine billige Sache", sagt Huber, betont allerdings im gleichen Atemzug: "Die Kosten für die Lizenzen liegen unter 10 %. Das heißt über 90 % der Kosten für die Einführung eines solchen Systems sind für das 'Change Management', also zum Beispiel für das Bereinigen von Datenbanksystemen aufzuwenden."

Auch mit Blick auf die Prozessindus­trie geht Siemens neue Wege. "Die aktuellen Markttrends gehen in Richtung Modularisierung, digitale Abbildung der Produktionsschritte und Kommunikation der einzelnen Maschinen in der Anlage untereinander", erläutert Peter Herweck, CEO der Division Process Industries and Drives, ebenfalls im Rahmen der Vorpressekonferenz zur Hannover Messe. Er verweist in diesem Zusammenhang unter anderem auf das Digitalisierungsforum des Messestandes, auf dem anhand eines Flüssigkeitskreislaufes die digitale Integration einer Komponente in die vorhandene Anlage gezeigt werden wird. Die Planung und das Engineering mit der Softwarelösung Comos in Verbindung mit dem Prozessleitsystem Simatic PCS 7 ermöglichen dabei die Zusammenführung von Daten aus dem Engineering und der Automatisierung. Mit Comos Walkinside wird diese Integration schließlich realistisch in 3D visualisiert.

Ein wichtiger Schritt zur digitalen Anlage ist Herweck zufolge die vereinfachte Verwaltung in industriellen Netzwerken. Mit 'Effortless Communciation' stellt Siemens in diesem Kontext ein aktuelles Forschungsprojekt vor mit dem Ziel, die Vergabe von Adressen aus dem Engineering in die Automatisierungsgeräte zu verlagern. So können sich Geräte selbst eindeutige Adressen zuweisen, ohne dass eine zentrale Instanz wie ein Adress-Server erforderlich ist.

Kritische Töne zu Industrie 4.0 und zum IIC

Wenn auch Siemens – ebenso wie das Gros der deutschen Automatisierungstechnik-Anbieter – dieser Tage nicht umhin kommt, im Zuge der Digitalisierung ein ums andere Mal das Schlagwort Industrie 4.0 zu instrumentalisieren, so ist durchaus auch Kritik am deutschen Vorzeigeprojekt zu vernehmen. Auf die Frage, ob das Thema nicht zu stark von der IT-Branche statt von den Automatisierern beziehungsweise dem Maschinen- und Anlagenbau selbst getrieben werde, merkt Huber an: "Der Slogan Industrie 4.0 ist aus der Acatec heraus entstanden. Und wenn man genau hinschaut, wer die Acatec gesteuert hat, dann waren das Software-Unternehmen. Dass diese Firmen Interesse daran haben, an Daten der Industrie heranzukommen, um sie mit ihren Analyse-Tools zu bearbeiten oder in irgendwelche Datenbanken einzuschließen, ist verständlich. – Dies ist aber nicht das Orginärproblem der Industrie! So ist zum Beispiel auch für uns erstaunlich, wieso in Deutschland das Thema 3D-Printing nicht einen viel höheren Stellenwert hat, als zum Beispiel 'Control in der Cloud'. Denn am Ende wird das 3D-Printing die produzierende Industrie stärker beeinflussen, als die Frage, ob ich mir eine CPU sparen kann, wenn ich Steuerungsfunktionen in die Cloud verlagere. Kurzum: Die Einflugschneise in die Industrie-4.0-Thematik ist aus unserer Sicht etwas misslungen. Daher ist es momentan so schwer, diesen Prozess weiterzutreiben."

Wer gewinnt das Rennen?

Einen weiteren Grund dafür, dass wir hierzulande bei Industrie 4.0 nicht soweit sind, wie viele es gern wären, sieht Huber in der unterschiedlichen  Definition des Themas weltweit: "Wenn wir von selbstorganisierenden Systemen in der Produktion sprechen, dann ist das vielleicht in zehn oder 15 Jahren der Fall! Wenn man sich das Industrial Internet Consortium*) anschaut, dann sprechen die darüber, was nächstes oder übernächstes Jahr ist!" Bildlich gesprochen merkt Huber zur vermeintlichen US-amerikanischen 'Konkurrenzveranstaltung' zu Industrie 4.0 noch an: "Sie können einen Weg über einen Fluss ­suchen nach dem Motto: Werfe einen Stein ins Wasser, gehe einen Schritt weiter und schaue dann, wie du drüben ankommst. Man kann sich aber auch lange überlegen, wie man eine ­Brücke über den Fluss baut – dann ist aber der andere mit den Steinen ­wahrscheinlich bereits auf der anderen Seite des Flusses, während man selbst noch die Brücke plant!"

Mehr als ein 'alter Hut'?

Im Bereich Antriebstechnik stellt Siemens in Hannover unter anderem eine neue Simotics-Baureihe mit Synchron-Reluktanztechnik vor. Sie baut auf der existierenden Motorenplattform 1LE1 auf und ist auf die Sinamics-G120-Umrichter abgestimmt. Die Motoren decken einen Leistungsbereich von 5,5 bis 30 kW ab und sind sowohl mit Aluminiumgehäuse für allgemeine Umgebungsbedingungen (Simotics GP) als auch mit Graugussgehäuse für erschwerte Umgebungsbedingungen (Simotics SD) verfügbar.

"Für Kenner ist die Reluktanzmotoren-Technik zwar ein alter Hut", gesteht Peter Herweck, CEO der Division Process Industries and Drives, ein; gleichzeitig fügt er jedoch hinzu: "Bisher war man nicht in der Lage, Reluktanzmotoren in derselben Größe und mit der gleichen Regelbarkeit wie vergleich­bare Asynchron­motoren zu bauen. Dies ist uns nun gelungen."

Reluktanzmotoren haben Herweck zufolge einen erheblich höheren Wirkungsgrad im Teillastbereich im Vergleich zu Asynchron­motoren gleicher Leistung. Durch das Synchronprinzip bleibt die Drehzahl konstant und eine geberlose Vektorregelung sorgt für optimales Betriebsverhalten. Der Standardumrichter Sinamics G120 beinhaltet eine Vektorregelung speziell für die Reluktanz­motoren. Die Identifikation der Pollage vermeidet Ruckbewegungen des Antriebes beim Einschalten. Eine Fangschaltung dient zur Synchronisation auf den laufenden Motor.

Weitere Siemens-Neuheiten finden sich in dem Artikel "Siemens auf der Hannover Messe 2015".