Automatisierungsplattformen Modularisierung als Zukunft im Maschinen- und Anlagenbau

Autor / Redakteur: José Quero * / Kristin Rinortner

„Industrie 4.0“ stellt die deutschen Maschinen- und Anlagenbauer vor große Herausforderungen. Welches Potenzial modulare Automatisierungsplattformen bieten, zeigt dieser Beitrag.

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Effizienz mit Standardbaugrupppen: Sehr einfache 100 Prozent Prüfung der einzelnen Funktionen in einem modularen Schaltschrank.
Effizienz mit Standardbaugrupppen: Sehr einfache 100 Prozent Prüfung der einzelnen Funktionen in einem modularen Schaltschrank.
(Bild: LQ Mechatronik-Systeme)

Immer dann, wenn es zu größeren Umbrüchen in der Industrie kommt, setzen Unsicherheit und Ablehnung ein – das war bei den vergangenen industriellen Revolutionen so und ist heute nicht anders.

Dies beschreibt die Situation, in der sich derzeit viele kleinere und mittelständische Maschinen- und Anlagenbauer befinden. Bei ihnen hat sich der Gedanke der digitalen Transformation noch nicht durchgesetzt. Gründe liegen unter anderem in den strukturellen Veränderungen: Denn wenn sich ein Unternehmen intensiv mit Industrie 4.0 auseinandersetzt, kommt es an Veränderungen in der Organisation und den Arbeitsabläufen nicht vorbei. Dagegen sträuben sich im Moment noch sehr viele Menschen; sie fürchten um ihren Arbeitsplatz und ihre Kompetenz.“

Industrie 4.0 bietet viele Chancen

Dabei sind die Chancen von Industrie 4.0 immens: Zahlreiche Studien wie die der Unternehmensberatung McKinsey und dem VDMA belegen, dass die Zusammenführung von Physik, Daten, Logik und Kommunikationstechniken weitreichende positive Auswirkungen auf die gesamte Wertschöpfung, Geschäftsmodelle und die Arbeitsorganisation haben werden. Durch die weltweite Vernetzung von Maschinen werden Produktionsprozesse und Lieferketten effizienter, Materialkosten und Energieverbräuche werden signifikant reduziert. Dies wiederum lässt Maschinen- und Anlagenbauer einfacher und schneller auf individuelle Kundenwünsche reagieren.

Unnötige Komplexität reduzieren

Ein weiteres grundsätzliches Problem, das sich durch die gesamte Branche zieht, ist die hohe Anzahl der Bauteilvarianten ohne technologischen Nutzen (zum Beispiel Schütze, Sicherungen etc.): Die meisten Maschinen- und Anlagenbauer haben eine viel zu große Anzahl an elektrotechnischen Bauteilvarianten, weil sie versuchen, alle Lösungs- und Änderungswünsche ihrer Kunden anzunehmen. Das sorgt für einen hohen Entwicklungsaufwand und unnötige Komplexität im Betrieb und enorme Kosten.

Um dem vorzubeugen, müssen sich die Verantwortlichen damit auseinandersetzen, wo diese Komplexität intern die größten Schwierigkeiten bereitet und an welchen Stellen sie sich reduzieren lässt. Der Schritt des ‚Ausmistens‘ ist eine der Hauptaufgaben der Branche – ohne ihn wird die digitale Transformation nicht machbar sein.

Nur wer diese Rahmenbedingung schafft, wird sich auch künftig im Wettbewerb behaupten und durchsetzen. Für den Kunden entstehen dadurch keine Nachteile.

Individuelle Strategie in der gesamten Wertschöpfungskette

Kleinere und mittelgroße Maschinen- und Anlagenbauern sollten bereits im Vorfeld eine individuelle Modularisierungsstrategie entwickeln. In der Branche ist es häufig so, dass Standardisierungen bisher nur bei einzelnen Prozessschritten oder Pilotprojekten realisiert wurden.

Ihre größten Vorteile spielen modulare Plattformen allerdings erst aus, wenn sie entlang der gesamten Wertschöpfungskette umgesetzt werden. Erst dann entstehen für das Unternehmen echte Wettbewerbsvorteile.

Gesteigerte Effizienz dank intelligenter Standards

Das Zusammenführen unterschiedlicher elektrotechnischer Bauteile wie Klemmen, Schütze oder Sicherungen zu fertigen Funktionen stellt die Basis für die intelligenten und kommunikativen Funktionen dar. Bei LQ setzt man in der Produktentwicklung schon sehr lange auf Plattformen wie den modularen Schaltschrank.

Als einer der wenigen Systemlieferanten im Maschinen- und Anlagenbau entwickelt und konstruiert man Funktionen (Module/Baugruppen) für diese Branche – von der Entwicklung des Prototypen bis hin zur Serienproduktion.

Dabei umfasst das Leistungsspektrum des schwäbischen Unternehmens neben der Entwicklung, auch die Konstruktion und Montage der Ausrüstungen sowie die Logistik und den Service.

Modularer Schaltschrank fasst Baugruppen zusammen

Der modulare Schaltschrank des Unternehmens fasst im Gegensatz zum herkömmlichen Schaltschrank konventionelle Bauteile zu funktionalen Baugruppen zusammen und teilt diesen je eine definierte Eingangs-, Ausgangs- und Softwareschnittstelle zu. Damit reduzieren sich die Teilevielfalt im Schaltschrank sowie der Beschaffungs- und Lageraufwand.

Die Bildung von Funktionsgruppen hat den Vorteil, dass Anlagen- und Maschinenbauer flexibler und schneller auf spezifische Kundenwünsche, neue Entwicklungen am Markt oder veränderte Anforderungen reagieren können. Ausschlaggebend ist in diesem Zusammenhang auch die Tatsache, dass die Funktionsgruppen bereits vorgefertigt sind und bei Auftragseingang unmittelbar installiert werden können. Dadurch verkürzt sich auch der Zeitaufwand enorm.

Der Einsatz von modularen Plattformen hat Auswirkungen auf sämtliche Geschäftsbereiche – von der Konstruktion, dem Einkauf über die Produktion bis hin zum Service. Eine vereinfachte Montage, kleinere Lagerbestände sowie eine erhöhte Qualität und schnellere Serviceprozesse sind nur wenige Vorteile, die sich daraus für die Maschinen- und Anlagenbauer ergeben.

Digitalisierung wird weiter an Bedeutung gewinnen

In der Industrie stehen die Zeichen dank der vierten industriellen Revolution ganz auf Veränderung. Die Digitalisierung der Fabrikwelt wird Prognosen zufolge in den kommenden Jahren weiter an Bedeutung und Relevanz gewinnen. Deshalb sollten Maschinen- und Anlagenbauern ihre Ängste und Vorbehalte überwinden und so früh wie möglich mit der Standardisierung ihrer Arbeits- und Produktionsprozesse beginnen.

Denn ohne eine konsequente Reduzierung der Bauteile und ohne eine funktionale Ausrichtung ist keine intelligente und kommunikative Basis möglich.

* José Quero ist geschäftsführender Gesellschafter von LQ Mechatronik-Systeme in Besigheim.

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