Birgit Sellmaier, Referentin im VDMA Fachverband Elektrische Automation: „Der Maschinenbau ist einer der Hauptprofiteure der Automatisierungstechnik. Gefragt sind hier vor allem Technologien, die zwar neu sind, aber dennoch die Feuerprobe der Praxis bereits bestanden haben.“

Zudem werden die Sensoren und Aktoren immer intelligenter mit dem Ziel, sich weitgehend selbst zu steuern. Was die Anwenderseite betrifft, so fordert diese immer stärker die Kombination von Steuerungs-, Antriebs-, Visualisierungs- und I/OKomponenten in einem System. Die passenden individuellen Lösungen ergeben sich dabei aus überschaubaren, in Hardund Software zusammenspielenden Modul- Sortimenten.

Eine Herausforderung hinsichtlich des Engineering ist in diesem Zusammenhang beispielsweise der produktübergreifende intelligente Datenaustausch - also die digitale Informationskette mit nur einmal erfassten Daten. Was speziell den Bereich Software betrifft, spielen künftig insbesondere die Projektierungs- und Programmiersoftware eine zentrale Rolle. Methoden wie objektorientierte Programmierung, modellbasierte Entwicklung und Simulation sorgen für mehr Flexibilität und Sicherheit. Enorm an Gewicht gewinnt das Thema „Sicherheit" zudem aus dem Blickwinkel Safety. Buchwitz hierzu: „Mit der Einführung von sicherheitsgerichteten Steuerungssystemen in den letzten Jahren hat das Thema Funktionale Sicherheit - ich möchte fast sagen - einen Quantensprung erlebt.

Martin Buchwitz, Obmann des VDMA-Arbeitskreises Steuerungstechnik: „Durch den zunehmenden Anteil der Automatisierungstechnik und durch die gewachsene Bedeutung von Software ergibt sich ein neues Verständnis in der Zusammenarbeit – Anwender und Anbieter sind heute Technologiepartner.“

Die aktuellen Herausforderungen für den Maschinenund Anlagenbau liegen diesbezüglich vor allem im Umstieg von der Sicherheitsnorm DIN EN 954-1 auf die EN ISO 13849-1 und die Umsetzung der neuen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG." Last but not least ist und bleibt Motion Control eines der Topp-Themen im Maschinenbau. Und auch hier ist die Entwicklung vom weiteren Zusammenwachsen der SPS- und Bewegungssteuerung geprägt. Das Rückgrat hierfür bilden moderne Kommunikationstechnologien meist auf der Basis von (industriellen) Ethernet-Systemen. Wenn auch die Technik zum Teil rasant voranschreitet und eine Reihe neuer Möglichkeiten verspricht, hält Buchwitz im Sinne der Investitionssicherheit den Einsatz von bewährten Standardlösungen nach wie vor für unumgänglich. - Eine Gratwanderung, bei der der Maschinenbauer ein Optimum finden muss zwischen den Produktlebenszyklen moderner Prozessoren mit ein bis zwei Jahren und Maschinenlaufzeiten von zehn Jahren.

Immer weniger Maschinenhersteller setzen vor diesem Hintergrund auf Eigenbau-Elektronik, sondern stattdessen auf leistungsfähige Seriengeräte, die in der Lage sind, die durchsetzungsstärksten Technologien zu integrieren und außerdem ein „Mitwachsen" mit den zukünftigen Trends sicherstellen. Was generell noch stark unterschätzt wird, ist nach Überzeugung von Martin Buchwitz das Thema Fernwartung. Technologisch gesehen stehe hierfür zwar alles Notwendige bereit; trotzdem nutzen noch immer zu wenige Maschinenbauer das heute verfügbare Potenzial und verschenken damit einen Mehrwert, den sie ihren Kunden bieten könnten. Denn, so Buchwitz: „Fernwartung ist ein Thema nicht nur für die Großen der Branche".

Anwendernutzen vor Komplexität

Steuerungen werden immer intelligenter und bieten immer mehr Funktionen. Welche Möglichkeiten sich dadurch ergeben, aber auch welche Risiken damit verbunden sind, erläutert Claus Kühnl, tätig im Systemmarketing bei Phoenix Contact Electronics.

Claus Kühnl, Mitglied im VDMA-Arbeitskreis Steuerungstechnik: „Insgesamt empfehle ich dem Maschinenbau, einen stärkeren Fokus auf den Bereich Software zu legen.“

Herr Kühnl, viele Steuerungssysteme erwecken heute das Bild der „eierlegenden Wollmilchsau" - besteht angesichts dieser Entwicklung nicht die Gefahr der „Überautomatisierung"?

Kühnl: Diese Gefahr besteht in der Tat. Besonders der deutsche Maschinenbau, der seine weltweite Spitzenposition verteidigen muss, sucht sein Heil nicht selten in erhöhter Funktionalität. Allerdings ist es auf dem Weltmarkt nicht zwingend notwendig, Maschinen hoch zu automatisieren; zumindest dann nicht, wenn die Betreiber das notwendige Personal für komplexe Maschinen gar nicht zur Verfügung haben.

Das große Problem an der Überautomatisierung ist, dass der Aufwand sowie die Komplexität von Funktionen, die eigentlich nur zweitrangig sind, exponentiell steigen. Und Anwendungen, die nicht mehr zu überblicken sind, sind auch nur schwer zu beherrschen. Ergo muss meiner Meinung nach die Komplexität beherrschbar gemacht werden. Mechatronische Modularisierung ist ein vielversprechendes Konzept dafür. Das heißt: Es müssen testbare und einfach kombinierbare ‚mechatronische' Module entstehen, die die Komplexität kapseln und die Überschaubarkeit wiederherstellen.

Sind hochkomplexe Systeme nicht auch störanfälliger?

Kühnl: Natürlich. Je mehr Prozesse auf einer Steuerung zusammengefasst sind, umso mehr Störmöglichkeiten und Interaktionen gibt es.Wenn die Komplexität und Störanfälligkeit steigt, sollte das Prinzip ‚teile und herrsche' angewandt werden. Das bedeutet: In vielen Anwendungen ist es sinnvoll, mehrere kleinere, dezentrale Steuerungen einzusetzen, anstatt einer großen, zentralen Steuerung.

Dies wird mit einem mechatronischen Konzept zu einer runden Sache. Allerdings kommt beim Einsatz mehrerer Steuerungen oft die Kommunikation der Steuerungen wieder als Komplexität hinzu und theoretisch steigt die Störanfälligkeit mit der Anzahl der Komponenten im System. Dennoch hat sich in der Praxis das Prinzip der Teilung als weniger störanfällig erwiesen.

Was sagen Sie zur steigenden Informationsflut im Maschinenbau?

Kühnl: Wenn - wie beschrieben - die Funktionalitäten mechatronisch gekapselt werden, wird die Flut an Daten innerhalb kleiner mechatronischer Einheiten verarbeitet und nur noch ein geringer Teil der Daten verlässt diese Einheit. Auf diese Weise lässt sich die Informationsflut zumindest teilweise eindämmen.

Die meisten der neuen Funktionen sind mittlerweile durch Informationstechnologien inspiriert, die der Anwender vom heimischen PC her kennt. Überspitzt formuliert könnte man sagen: Die Mainstream-Technologien überrollen die Automation. - Steigern sie wirklich die Produktivität?

Kühnl: Mainstream-Technologien wie USB, Ethernet, x86-Prozessoren, Linux- oder Windows- Software schaffen zunächst mehr Möglichkeiten. Die Frage ist, wie man diese nutzt. Die Technologie selbst ist nicht das Problem. Das Problem liegt in der konzeptlosen Anwendung mit dem Argument, ‚der Kunde hat das so gefordert'.

Heute ist es aufgrund der Mainstream-Technologien zum Beispiel viel einfacher, die Kundenerwartungen an die Integration von Maschinen in ERP-Systeme zu erfüllen, als noch vor 20 Jahren. Dazu müssen allerdings Informatiker eingestellt werden, keine ‚Programmierer'. Sie müssen darüber hinaus die Freiheit bekommen, entscheidend an der systematischen und konzeptionellen Maschinenentwicklung mitzuwirken. Hierfür ist allerdings deren Einbindung schon in der Vertriebs- und Konstruktionsphase notwendig.

Die Marktlage

Die Krise der Weltwirtschaft hat den Anbietern der elektrischen Automatisierungstechnik im Jahr 2009 einen Umsatzeinbruch zwischen 10 und 30 % eingebracht. Die starken Schwankungen ergeben sich aus den Unterschieden bei der Marktposition, der Kundenstruktur, dem Produktportfolio und den Zielmärkten der Hersteller. So hat es beispielsweise die Unternehmen weniger stark getroffen, die im Bereich der Umwelttechnik oder der Prozessautomation tätig sind.

Unternehmen, die sich eine starke Marktposition in China erarbeitet haben, können die weltweiten Rückgänge besser kompensieren. Generell ist die wirtschaftliche Lage der Steuerungshersteller direkt an die der Maschinen- und Anlagenbauer gekoppelt. Und so macht sich der vom VDMA analysierte vorsichtige Aufschwung auch bei den Steuerungsanbietern bereits leicht bemerkbar und lässt insbesondere in der zweiten Jahreshälfte 2010 auf eine weitere Belebung des Geschäftes hoffen.