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Interview mit dem Wissenschaftler Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. mult. Alexander Verl

Wege zu kreativen und optimierten Prozessen

von Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Alexander Verl

In der modernen Industrieproduktion sind Auto­matisierungs- und Robotertechnik unverzichtbar geworden. Dabei geht es um weit mehr als den „Griff in die Kiste“. Immer komplexere Produkte und Prozesse erfordern kreative und intelligente Lösungen, die von den Entwicklungen und Konzepten aus der Informations- und Kommunikationstechnik wie beispielsweise Industrie 4.0 angetrieben werden. Richtungsweisend ist eine hocheffiziente Produktion für einen globalen Markt. Der SPS IPC Drives Kongress in Nürnberg zeigt in Verbindung mit der Messe das aktuelle Know-how der Auto­matisierungs- und Antriebstechnik auf.

chemie&more war im Gespräch mit dem Wissenschaftler Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. mult. Alexander Verl, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Produk­tionstechnik und Automatisierung IPA sowie des Instituts für Steuerungstechnik der Werkzeug­maschinen und Fertigungs- einrichtungen (ISW) an der Universität Stuttgart über neue Herausforderungen und neue Wege in der Automatisierungstechnik. Er ist Kommiteevorsitzender des SPS IPC Drives Kongress.

Herr Professor Verl, zunächst die Frage: Welche Themenfelder ­stehen in diesem Jahr im Fokus des SPS IPC Drives Kongresses?

Wir sind ja seit 30 Jahren mit im Boot der SPS Drives und entwickeln das Angebot ständig weiter. In diesem Jahr wird auf unserem Kongress natürlich auch Industrie 4.0 eine wichtige Rolle spielen. Wir zeigen hier insbesondere, was heute schon funktioniert und was in der Praxis umsetzbar ist. Das Thema Sicherheit und Produzieren in der Cloud wird vorkommen, das ISW kümmert sich um den Komplex „Virtuelle Inbetriebnahme“ und unsere Industriepartner stellen ganz neuartige Anwendungen für die Produktion vor – mit Smartphones und Tablets.

Welche Bedeutung kommt der Wissenschaft in der Automatisierungstechnik für die Entwicklung von Innovationen zu und welche Rolle spielen Hersteller und Anwender?

Die Hersteller tun sich ja immer schwerer damit, sich im Prozess tatsächlich zu unterscheiden. Sie nutzen die gleiche Schneide, die gleiche Schleifscheibe, die gleiche Antriebstechnik … Daher wird die Steuerungs- und Regelungs-IT immer wichtiger. Die Forschung in der Automatisierungstechnik wird sich darauf fokussieren, dass die IT als Steuerung elegant und flüssig in die Maschine kommt und dort gut funktioniert. Offene Schnittstellen sorgen schließlich dafür, dass sie leicht umsetzbar und intuitiv zu benutzen ist. Von den Anwendern kommen dann die Anforderungen. Manchmal gibt es allerdings Entwicklungen, nach denen niemand gefragt hat und für die es noch gar keinen Markt gibt. Damit das nicht passiert, ist eine enge Kooperation besonders wichtig. Auf unserem Stand auf der SPS IPC Drives wird dazu eine innovative Lösung zur einfachen Anbindung von Maschinen an die Cloud demonstriert, die vom ISW in Zusammenarbeit mit Instituten und Industriepartnern entwickelt wurde.

Sie leiten das Fraunhofer IPA mit über 800 Mitarbeitern, das gemeinsam mit dem ISW der Universität Stuttgart Deutschlands größte Forschungs- einrichtung im Bereich der Produktionstechnik repräsentiert. Welche zentrale Fragestellung steht im Mittelpunkt der dortigen Arbeiten?

Zunächst: Wir sind sehr breit aufgestellt. Am Fraunhofer IPA gibt es von der Medizintechnik über die Reinraumtechnologie bis zur Fabrikplanung und zu organisatorischen Themen ein Riesenspektrum. Die Automatisierungskompetenz im Speziellen bezieht sich daher also nicht nur auf den weithin bekannten Bereich der Robotik in unserem Haus, sondern auch auf neue Themen wie Laborautomatisierung, Biomechatronik oder Halbleitertechnik. Im Grunde automatisieren wir alles, was noch nicht automatisiert ist und das lean und effizient – in Zusammenarbeit mit der Industrie. Das Uni-Institut ISW ist vor allem in der Antriebstechnik und Bewegungssteuerung führend.

Welche zukünftigen Herausforderungen und Risiken bringt die Integration von webbasierten Technologien im Zuge von Industrie 4.0 für Automatisierungslösungen und Steuerungssysteme mit sich, was sind die jüngsten Ansätze in der Forschung?

Es gibt eine riesige Schnittstellenthematik. Das haben alle erkannt. Es gibt immer intelligentere Schnittstellen, aber was kann man damit machen? Es wird nicht so sein, dass die ganze Automatisierungshierarchie aufgelöst werden kann. Die Pyramide wird aber durchlässiger. Der Kongress auf der SPS Drives ist der Ort, an dem man über Standardisierung sprechen kann. Unsere Hoffnung ist, dass sich einige wenige Stand­ards durchsetzen. Es gibt beispielsweise nicht weniger als 29 ethernetbasierte Bussysteme, die müssten idealerweise auf wenige anwendungsspezifische Standards reduziert werden. Für die Robotik haben wir am IPA mit unserem ROS-Industrial eine tragfähige Plattform für eine Standardisierung in der Servicerobotik entwickelt.

Im Zusammenhang mit der Industrie 4.0 wird unsere Virtual-Fort-Knox-Plattform die Vernetzung in der Produktion vollkommen verändern: Man schickt nun Produktionsdaten nicht direkt zum Auswertegerät, sondern erst einmal in die Cloud. Und das Auswertegerät oder Visualisierungsgerät hängt ebenfalls an der Cloud. Sie ist der große Knoten. Und das Schöne ist: Wenn man die Daten erst einmal dort liegen hat, kann man damit alle möglichen Dinge ­realisieren, z.B. Kennzahlen rechnen oder verschiedene Standorte vernetzen. Es wird im Zusammenhang mit Industrie 4.0 eine Schlüsseltechnologie sein, wie man die Cloud sinnvoll einbinden kann. Unser ­Virtual Fort Knox Shop ist übrigens kürzlich online gegangen. Die Plattform für produzierende Unternehmen bietet bedarfsgerechte funktionale IT-Lösungen, vereinfacht die Nutzung von Informationstechnik in wertschöpfenden Prozessen und optimiert die Vernetzung über Standort- und Unternehmensgrenzen hinweg.

Was müssen Wissenschaft und Industrie für die Automatisierungstechnik „Made in Germany“ leisten, um zukünftig im globalen Wettbewerb erfolgreich zu sein?

Ich mache mir hier eigentlich keine großen Sorgen. Nach wie vor beherrschen wir in Deutschland Komplexität besser als andere Wettbewerber. Unser langjähriges Wissen und langfristige Forschungsansätze, die dann auch nachhaltig tragen, werden uns den Vorsprung erhalten. Mit den hier entwickelten Technologien, mit immer mehr ­Intelligenz pro Bauteil werden auch die Schutzmechanismen gegen Kopieren und Plagiate immer cleverer. Auf der anderen Seite ist es aber wichtig, dass deutsche Lieferanten Produkte speziell für die neuen Märkte wie Indien und China vor Ort produzieren. Automatisierer wie Beckhoff oder Siemens haben bewiesen, dass es geht.

Herr Professor Verl, herzlichen Dank für das Gespräch.

(Interview: Claudia Schiller)

Foto: Fraunhofer IPA/Rainer Bez