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Vom Konstrukteur zum CEP

: Festo


Längst vorbei sind die Zeiten von Reißbrett und Co. Auch CAD und CAE waren nur der Anfang. Industrie 4.0 fährt wie ein Wirbelwind durch die Konstruktion. Möglichweise gibt es sogar schon bald einen neuen Beruf: Willkommen in der Welt des Collaborative Engineering Practitioners (CEP).

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(Bildquelle: Content Manufactur Lille, Festo, fotolia / Urheber Countrypixel)

(Bildquelle: Content Manufactur Lille, Festo, fotolia / Urheber Countrypixel)

Der große, digital getriebene Wandel sorgt für spürbare Veränderungen in der Industrie. Vieles, das vor 10, 15 Jahren noch undenkbar schien, ist heute schon Realität. Dieser „Change“ beeinflusst das gesamte industrielle Arbeitsumfeld. Die Konstruktion ist davon besonders betroffen.

In der Konstruktion gab es bisher ...

... eher fließende Übergänge zur Entwicklung – wenn sie denn überhaupt existent waren. Dafür bilden Technologien meist die Trennlinie für Zuständigkeiten. Elektrik, Pneumatik, Hydraulik, Steuerungstechnik, Software – üblicherweise waren und sind hier noch oft unterschiedliche Ansprechpartner verantwortlich. Konstruiert und gebaut wurden meist weitgehend starre Systeme, die eine ganz bestimmte Abfolge von Prozessschritten absolvieren, um ein Produkt X zu fertigen. Schon kleine Veränderungen, also Mutationen des Produkts gehörten da zur Königsklasse und wurden mit einer hohen Komplexität der Maschine und großem finanziellen Aufwand bezahlt.

Neue Aufgabe – neue Maschine

Änderte sich das Produkt weitergehend, konnte man die Maschine meist nicht mehr verwenden und der Konstrukteur musste eine gänzlich neue Anlage entwickeln. Das machte und macht den Konstrukteur auch zu einem wichtigen Gestalter und Treiber neuer Produkte. Was er nicht technisch
umsetzt, das kann auch nicht produziert werden. Technologien bzw. das technisch machbare wurden damit zum Stolperstein von innovativen Lösungen.

Die neue Ära der Konstruktion

Neue Technologin eröffnen neue Möglichkeiten und sind Nährboden für revolutionäre Ideen, die oft auch in der „Crowd“ weiterentwickelt werden. Elon Musks Hyperloop ist ein gutes Beispiel dafür. Schulen, Universitäten, Spezialisten und Vordenker aus aller Welt suchen im Rahmen eines großen Wettbewerbs nach noch nie dagewesenen technischen Lösungen für das innovative Hochgeschwindigkeitstransportsystem.

„Grenzen sind dazu da, um überwunden zu werden“, so könnte ein Leitgedanke dabei lauten. Das ist der Stoff, der aus Visionen Wirklichkeit macht.

Vom Konstrukteur zum Collaborative Engineering Practitioner

Flexibilität ist Trumpf – das ist ein zentrales Motto in der Konstruktion der Zukunft. Maschinen sind zunehmend wandelbar – sie passen sich an das jeweilige Produkt und seine Fertigungserfordernisse an. Die Grundlage dafür sind adaptive Komponenten und Systeme, die sich selbst konfigurieren. Vernetzung ist der Schlüssel dazu. Der CEP erschafft mit seiner Anlage ein mehr oder weniger lokales „Internet der Dinge“, das mit der Welt digital verbunden wird.

Safety und Security verschmelzen

Nicht nur Mensch und Maschine kommen einander immer näher – auch Safety und Security rücken zusammen. Maschinen- und Datensicherheit gehen Hand in Hand. Beides wichtige Themen für einen CEP, der diese Anforderungen von Anfang an mitdenken
muss. Gerade im Hinblick auf den vermehrten Einsatz von Cloud-Lösungen oder „Wireless Communication in der Industrie“ wird deutlich, welche Gefahren von Maschinen ausgehen können, wenn das Thema Safety nicht ganzheitlich gedacht wird. Dabei gilt: Je besser die Security, desto mehr kann die Kommunikation einer Maschine geöffnet werden. Und das ist das Ziel, denn hochgradige Vernetzung und der Zugriff auf Metadaten eröffnen noch mehr Möglichkeiten in puncto Flexibilität, Bedienbarkeit und Wartung.

Konstruktion trifft IT

Neben der Mechatronik und der Elektrotechnik rücken IT- und Programmierkenntnisse für gute CEPs immer mehr in den Fokus. Jede einzelne Komponente auf einer Maschine produziert eine Fülle an Daten. Schon während der Konstruktion muss diesem „Überfluss“ an Daten Einhalt geboten werden. Dabei geht es nicht nur darum, die Informationen zu reduzieren, sondern vor allem die richtigen Informationen zu filtern und optimal aufzubereiten. Genau so, wie es später im Betrieb der Anlage gebraucht wird. Die richtigen Software-Werkzeuge dafür müssen mit der Maschine von Anfang an mitentwickelt werden. Der Konstrukteur sollte also die Bedürfnisse unterschiedlichster Anspruchsgruppen bedenken, denn der Maschinenbediener benötigt oft ganz andere Informationen als der Instandhalter oder etwa ein Prozess-Optimierer.

Neue Technologien ohne Ende

Die zum Einsatz kommenden Technologien befinden sich stetig im Wandel, das verändert die Lösungen und ihren Entstehungsprozess. Stichwort 3D-Druck – er erlaubt die Fertigung komplexer Teile, die in dieser Form bisher nicht hergestellt werden konnten. Auch Themen wie die Blockchain oder die „Künstliche Intelligenz“ werden die Konstruktion der Zukunft beeinflussen. Der CEP muss daher ständig am Ball bleiben, informiert sein und mögliche Entwicklungen antizipieren. Seine Fähigkeit mit den neuen Technologien Schritt zu halten,
ist entscheidend für die Qualität und die Flexibilität der von ihm entwickelten Anlage. Permanente Weiterbildung und Neugier sind daher ebenso unerlässlich, wie Kreativität und Kosten- oder Werkstoff-Know-how. Willkommen in der Konstruktion der Zukunft!

www.festo-tac.at



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Branche aktuell, Industrie 4.0

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