Zum 4. April hat die Beckhoff Automation Gruppe den ebenfalls in Verl ansässigen Hersteller von hochautomatisierten Produktionslinien und Fertigungsmaschinen zur Profilbearbeitung für Werkstoffe wie zum Beispiel Kunststoff, Stahl und Aluminium übernommen. Im Geschäftsjahr 2015 hat Schirmer einen Umsatz von 27 Mio. Euro erwirtschaftet und beschäftigt derzeit 120 Mitarbeiter. Schirmer und Beckhoff Automation arbeiten bereits seit Anbeginn der Unternehmen eng zusammen. So liefert Beckhoff seit 35 Jahren die vollständige Steuerungstechnik für den Verler Maschinenbauer. Beide Firmen starteten Hans Beckhoff zufolge als ‚One-Man-Show‘ in der Garage und Schirmer war der allererste Serienkunde von Beckhoff.

Doch was hat Beckhoff als Automatisierungstechnik-Anbieter nun konkret dazu bewogen, in ein Maschinenbau-Unternehmen zu investieren? Die Antwort von Hans Beckhoff: „Schirmer hat bis dato rund 2000 Anlagen installiert, von denen noch etwa 800 im Feld sind. Durch die Übernahme von Schirmer haben wir nun die Möglichkeit, im eigenen ‚Haus‘ beziehungsweise am eigenen Maschinenbau unsere neuesten Steuerungstechnologien zu erproben.“ Mit anderen Worten: Beide Unternehmen versprechen sich durch die neue Konstellation eine noch bessere Verzahnung von Maschinenbau und Automatisierung. Hans Beckhoff weiter: „Zusammen haben wir schon viele Erfindungen und gelegentlich auch ein paar wirkliche technische Revolutionen in den Markt eingeführt. Diese Entwicklung werden wir weiter fortsetzen und sie wird von großem Nutzen sowohl für die Kunden von Schirmer als auch für die Maschinenbaukunden von Beckhoff sein. Gerade vor dem Hintergrund der neuen Möglichkeiten durch Industrie 4.0 und der mechatronischen Kopplung von Maschinenbau und Elektronik gehen beide Unternehmen von erheblichen Synergien aus.“

Erste Schritte in Richtung Cloud-based Control

Stichwort Industrie 4.0: Eine der vielen Messe-Neuheiten der Verler war der IoT-Buskoppler EK9160 für Ethercat-Klemmen. Mit ihm lassen sich über den integrierten Webserver sämtliche Steuerungs- beziehungsweise I/O-Daten per Plug & Play auf einfache Art und inklusive Zeitstempel an alle gängigen Cloud-Systeme übertragen. Durch die Realisierung als Buskoppler-Lösung ist dabei weder eine Steuerung noch eine Programmierung notwendig. Eine einfache Konfiguration für die verwendeten I/O-Klemmen, Cloud-Services und Security-Funktionen reicht aus. Auch erweiterte Mechanismen, wie das lokale Zwischenpuffern der I/O-Daten auf einer Micro-SD-Karte (2 GByte) bei Unterbrechung der Internetverbindung, stehen hierbei zur Verfügung.

Über die IoT-Protokolle AMQP, MQTT und OPC UA (over AMQP) unterstützt die Lösung gängige Cloud-Systeme wie etwa Microsoft Azure, Amazon Web Services (AWS), SAP Hana und auch Private-Cloud-Systeme im unternehmenseigenen Netzwerk. Der EK9160 ist zudem ‚Microsoft Azure Certified‘ und ermöglicht mit der Multi-Cloud-Fähigkeit die Kommunikation mit mehreren Clouds.

Die Datenkommunikation des IoT-Buskopplers nutzt das Publisher-/Subscriber-Kommunikationsprinzip. Das heißt: Der EK9160 sendet als Publisher die Daten in die Cloud und eine andere Applikation kann als Subscriber auf die Informationen zugreifen. Diese Applikation kann dann bei Bedarf selbst Daten publishen, auf die wiederum der IoT-Buskoppler Zugriff hat. Da die Geräte sich beziehungsweise ihre IP-Adressen nicht kennen müssen, sondern nur den zentralen Message Broker, arbeiten die einzelnen Applikationen entkoppelt.

Nutzen lassen sich die Vorteile laut Firmenchef Hans Beckhoff in allen Bereichen des Maschinenbaus und der Gebäudetechnik. So sind über den IoT-Buskoppler in Verbindung mit dem breiten Spektrum der Ethercat-I/O-Klemmen vielfältigste Maschinen- und Gebäudedaten in die Cloud übertragbar – zum Beispiel zu Temperatur, Druck, Vibrationen oder Energieverbrauch. Hinzu komme die Möglichkeit eines Monitoring der angeschlossenen Feldbusse. So können die I/O-Signale nicht nur über Ethercat, sondern auch über eine Monitor-Betriebsart der CANopen- oder Profibus-Ethercat-Klemmen eingesammelt und dann etwa von externen Spezialisten analysiert werden.

Realisieren lässt sich mit diesem Ansatz außerdem das Konzept der Cloud-based Control. Hierbei ist Twincat als IoT-Controller in der als MQTT Message Broker fungierenden Cloud angesiedelt. Die notwendigen Daten liefern die – bei Bedarf weltweit verteilten – IoT-Devices. Für die erforderliche Publisher-/Subscriber-Kommunikation sorgt in diesem Fall der IoT-Feldbus, der von Beckhoff basierend auf dem MQTT-Protokoll implementiert wurde. Damit seien alle Voraussetzungen ge­geben, um die Prozesse der Steuerungs- und Datenanalyse einfach und zuver­lässig auf Twincat in der Cloud zu verlagern.

Stand heute lassen sich mit diesem Ansatz laut Hans Beckhoff bereits Reaktionszeiten in der Größenordnung von etwa 60 ms realisieren – so getestet anhand der Twincat-Laufzeitumgebung, die auf einem Server in den USA gehostet wurde. Klar ist: Industrielle Applikationen mit ihrem hohen Anspruch an die Deterministik der Übertragung lassen sich damit nicht sinnvoll steuern – für weniger anspruchsvolle Anwendungen, zum Beispiel im Umfeld der Gebäudeautomation, kann dies aber durchaus ausreichen. Allerdings geht auch der Visionär Hans Beckhoff nicht davon aus, dass sich innerhalb der nächsten fünf Jahre die Reaktionszeiten über den Cloud-Ansatz in industrietaugliche Größenordnungen von wenigen Millisekunden werden drücken lassen – wohin die Reise gehen kann, ist allerdings deutlich vorgezeichnet!

Beckhoff – das Geschäftsjahr 2015

Das Geschäftsjahr 2015 hat Beckhoff Automation mit einem weltweiten Umsatz von 620 Mio. Euro abgeschlossen; das entspricht einer Steigerung um 110 Mio. Euro (+22 %) gegenüber dem Vorjahr. Berücksichtigt man eine Währungskorrekturrechnung, so ergibt sich Hans Beckhoff zufolge „ein weiterhin stattliches Wachstum von 17 %“. Beckhoff ist heute mit 34 Tochterunternehmen und Distributoren in über 75 Ländern vertreten. Der Exportanteil lag 2015 bei 65 % des Gesamtumsatzes. Das Unternehmen beschäftigt derzeit weltweit 3.000 Mitarbeiter; davon knapp 2.100 in Deutschland und ca. 1.900 am Standort Verl.

Auch für 2016 ist Hans Beckhoff positiv gestimmt und hofft auf ein zweistelliges Umsatzwachstum: „Wir haben einen guten Auftragseingang mit Wachstumstendenzen.“ Damit das Unternehmen auf zukünftige Steigerungsraten vorbereitet ist, wird 2016 die Betriebsfläche der Unternehmenszentrale in Verl um weitere 27.000 m² vergrößert. Hierfür konnten bereits bestehende industrielle Nachbargebäude angemietet werden, die nach Renovierung in der zweiten Jahreshälfte zusätzliche Lager- und Fertigungsflächen zur Verfügung stellen. „Produktionsseitig sind wir damit für zwei weitere Wachstumsjahre vorbereitet“, ist sich Hans Beckhoff sicher.