Nach der Erstveranstaltung des 'Benchmark Forum Intelligentes Engineering' vor genau einem Jahr hieß es am 19. und 20. März "Start frei zur 2. Runde". In der Rolle des Moderators rüttelte Dr. Rainer Stetter, Geschäftsführer der Firma ITQ, gleich zu Beginn die Zuhörer wach indem er provokant feststellte: "Viele Maschinenbauer leben noch immer in der Welt von anno dazumal und glauben nach wie vor, sie seien ‚nur‘ Maschinenbauer." Mit anderen Worten: In den Unternehmen „wabere“ noch immer der Geist der Mechanik. Zwar bestimme diese bis heute die Statik einer Maschine – der Rest jedoch werde immer stärker von der Software und der Elektrik beziehungsweise Elektronik geprägt. „Vor diesem Hintergrund wird der mechatronische Ansatz bereits in der Entwicklungs-Phase immer wichtiger“, postuliert Stetter und formuliert im gleichen Atemzug den Auftrag an die Anbieter der entsprechenden Software-Werkzeuge: "Wir müssen gemeinsam dazu beitragen, dass die Tools hierbei nicht stören, sondern helfen!"

Ein Unternehmen, das die Bedeutung des mechatronischen Ansatzes frühzeitig erkannt hat, ist Somic-Verpackungsmaschinen. Dessen Geschäftsführer Manfred Bonetsmüller schilderte den Zuhörern in seinem Einführungsvortrag stellvertretend für eine ganze Branche, mit welchen Anforderungen sich ein mittelständischer Maschinenbauer diesbezüglich heute konfrontiert sieht und welche Schwierigkeiten damit unter Umständen auch verbunden sind. Die ersten Gehversuche in diese Richtung unternahm Somic bereits um die Jahrtausendwende mit dem Einzug der Servo- und IPC-Technik in eine neue Maschinengeneration. Schnell habe man erkannt, wie wichtig das Thema Modularisierung beziehungsweise die Bildung Funktionaler Einheiten ist, um einerseits eine effiziente Produktentwicklung sicherstellen zu können, und andererseits die Performance der Maschinen weiter zu steigern. Manfred Bonetsmüller erinnert sich zurück: "Wenn man den mechatronischen Ansatz lebt, braucht man einen Systembaukasten - diesen haben wir entwickelt und strukturiert. Entscheidend dabei ist: Wenn die Anforderungsspezifikation nicht sauber definiert wird, kann man sich den Rest eigentlich sparen!"

Nach dieser anschaulichen Schilderung der Erfahrungen eines mittelständischen Maschinenbauers bei der Umsetzung des mechatronischen Ansatzes waren dann die Automatisierungstechnik-Anbieter – darunter Eplan, Lenze, Siemens, Schneider Electric und Rexroth – gefordert, ihre Software-Lösungen anhand definierter Kriterien an den Bedürfnissen der Anwender zu spiegeln. Die Fragestellung lautete unter anderem: Wie unterstützen Ihre Tools die Anwender bei der Dokumentation der Anforderungen an deren Maschinen/Anlagen, bei der Spezifikation der gewählte mechatronischen Lösung sowie bei der Wiederverwendbarkeit/Konfigurierbarkeit von mechatronischen Modulen? Wie sehen Sie die Rolle von Hochsprachen/Objektorientierung im Maschinenbau? Und: Ist ein schrittweiser Testansatz aus Ihrer Sicht empfehlenswert?

Erst am Anfang der Lernkurve

Schnell wurde im Laufe der einzelnen Vorträge klar: Wenn auch die Ansätze bei den einzelnen Herstellern im  Wesentlichen in dieselbe Richtung gehen, so lässt doch deren „Reifegrad“ in der Regel noch zu wünschen übrig. Kurzum: Nicht nur die Maschinenbauer stehen in puncto Intelligentes Engineering erst am Anfang der Lernkurve, sondern gleichermaßen auch die Software-Anbieter.

Bei Siemens hat dies beispielsweise dazu geführt, die existierende Tool-Landschaft neu zu überdenken. Laut Dr. Arno Pernozzoli, Programm Manager für den Bereich PLM-Integration, sei man dort zur Erkenntnis gelangt, dass die im Umfeld der Fabrikplanung bewährten Werkzeuge wie Comos beziehungsweise der Automation Designer im Maschinenbau „aus Integrationssicht nicht hinzubekommen sind.“ Ergo wurde mit dem Mechatronics Concept Designer eine speziell auf die Anforderungen dieser Branche maßgeschneiderte neue Lösung geschaffen, die speziell die Erstellung einer Struktur der funktionalen Maschinen-Komponenten ermöglicht und so eine „gemeinsame Sprache“ für Mechanik-, Elektronik- und Software-Entwicklung bietet. Ergänzend dazu sorgt eine neue Technologie für eine realistische Simulation der Maschinenkonzepte, die neben physikalischen Effekten wie Reibung und Kontakt auch das Verhalten von Automatisierungssystemen wie Fördertechnik oder ereignisgesteuerter Objekte wie Sensoren berücksichtigt. Der Anwender kann dabei während des Ablaufs direkt mit dem digitalen Maschinenmodell interagieren und so verschiedene Entwürfe überprüfen und bewerten.

Ungeachtet dessen, ob Lösungen wie der Mechatronics Concept Designer von Siemens, das Engineering-Center von Eplan, der so genannte ‚Easy-Ansatz‘ von Lenze oder auch die Indraworks-Umgebung von Rexroth schon zur Gänze ausgereift sind oder nicht, wurde im Laufe der Veranstaltung deutlich: Die Verfügbarkeit der Software-Werkzeuge allein ist nur die halbe Miete! Oder wie Dr. Arno Pernozzoli es formuliert: „Man kann nicht sagen, ich setze das Tool ein und alles wird gut – auch die Organisation dahinter muss sich in den Unternehmen ändern!“ Dem pflichtet Timm Hauschke, Produktmanager Prozessintegration bei Eplan 1:1 bei. Die Maschinenbauer müssen seiner Überzeugung nach weg kommen von einer projektorientierten Stabsorganisation, wie sie heute in 90 % der Fälle vorzufinden sei, hin zu einer funktionsorientierten, mechatronischen Organisation. Er rät den Betroffenen daher: „Sie müssen erstens Ihre Organisation aufräumen. Danach müssen Sie vernünftig standardisieren. Erst dann stellt sich die Frage nach der passenden IT-Landschaft!“

Die Krux mit der Standardisierung

Mit dem Thema Standardisierung spricht Hauschke ein Thema an, dass auch Manfred Bonetsmüller aus Anwendersicht auf den Nägeln brennt. Auf die Frage, was künftige Tools seiner Meinung nach unbedingt leisten müssen, lautet die klare Antwort: „So, wie wir heute DIN-Normen, Steuerungs-Normen oder Sicherheitsnormen haben, brauchen wir künftig auch für die Software Normen, die eine Basis bilden, auf der sich alle Beteiligten – Maschinenbauer wie Tool-Hersteller – entwickeln können.“ Seine abschließende Forderung in die versammelte Runde: „Wir haben unseren ganzen Vorsprung im Maschinenbau vor der übrigen Welt dadurch erreicht, dass wir unsere Technologie zum Standard gemacht haben. Das müssen wir auch in puncto Software tun!“

Trotz der vielen noch offenen Fragen sowie der durchaus nicht zu vernachlässigenden Kosten, die mit der Einführung eines Intelligenten Engineerings in der Initial-Phase zwangsläufig verbunden sind, dürfe der Maschinenbau bei der Umsetzung dieses Themas jedoch nicht länger zögern. Denn, so Dr. Stetter: „In Deutschland werde ich immer wieder gefragt: Können wir uns das wirklich leisten? Im Ausland ist dies anders – hier lautet die erste Frage: Wie fangen wir an?!“ Zumindest in diesem Punkt scheint die ausländische Konkurrenz den deutschen Maschinenbauern also derzeit eine Nasenläge voraus!