Vernetzte Technologien in der Fabrik der Zukunft

Vernetzte Technologien in der Fabrik der Zukunft
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14.09.2015 | "Integrated Industry – Join the Network!" war das Motto der Hannover Messe 2015. Festo zeigte verschiedene Highlights: von der Bedeutung des Partnerlandes Indien bis zur Qualifizierung der Mitarbeiter für zukünftige Produktionssysteme, über neue Technologien für die Fabrik der Zukunft bis hin zu aktuellen Projekten des Bionic Learning Networks.

Industrie 4.0 bringt eine Reihe von Herausforderungen mit sich – seien es die Suche nach dem Geschäftsmodell der Zukunft, der Aspekt des Datenschutzes oder allgemein gültige Standards für die Kommunikation zwischen Maschinen. Die zunehmende und zügige Vernetzung auf der technologischen und der organisatorischen Ebene wird ausschlaggebend sein, um effizientere Wertschöpfungsketten und Produktlebenszyklen in zukünftigen Geschäftsmodellen zu verwirklichen. Festo betrachtet den Wandel in der Produktion aus unterschiedlichen Perspektiven – im Fokus stehen dabei neben der Entwicklung neuer Technologien auch die technische Bildung unter den Anforderungen der Industrie 4.0.

Indien – ein Partnerland mit Potenzial
Festo Indien trägt einen wichtigen Teil zum Erfolg des Familienunternehmens Festo und der Entwicklung in der Region bei. Die Grösse der indischen Volkswirtschaft, die Veränderungen in der Altersstruktur der Bevölkerung und das vergleichsweise hohe wirtschaftliche Wachstum machen den Subkontinent Indien zu einem wichtigen Markt der Zukunft. Seit rund 50 Jahren ist das Unternehmen Partner der indischen Industrie, die verstärkt auf Automatisierungstechnik setzt. Das Global Production Centre Bangalore produziert rund 2.000 unterschiedliche Produkte und Komponenten. Mehr als 80 Prozent der Produktion erfolgt für den lokalen indischen Markt. Damit ist Indien für Festo, aber auch für die weltweite Wirtschaft, ein wichtiger Faktor.

Ausbildung für die Produktion der Zukunft
Für Länder mit hohem Industrieanteil ist die vierte Phase der Industrialisierung eine große Herausforderung. Die Ausbildung für den Umgang mit den neuen Technologien und die Entwicklung von digitalen Netzwerken in der Produktion, im Vertrieb und weiteren Bereichen werden in den kommenden Jahren entscheidende Faktoren für die Unternehmen sein. Festo Didactic ist führend in der technischen Bildung und bietet Unternehmen und Hochschulen weltweit ganzheitliche Lösungen zur Aus- und Weiterbildung für die Industrie 4.0 an.

Automatisierungsmodule für schwebende Bewegungen
Seit mehreren Jahren erforscht Festo mit seinen Future Concepts zur Supraleitung neue, Erfolg versprechende Wege für innovative Anwendungskonzepte. Die Firma diskutiert aktiv mit der Automatisierungsbranche über die Potenziale dieser Technologie und arbeitet derzeit daran, erste Pilotprojekte auf den Weg bringen. So zeigt das SuoraCycle die aktive Übergabe eines schwebenden Permanentmagneten von einem Supraleiter-Automatisierungsmodul zu einem anderen. Zwei magnetische Objektträger werden jeweils mit einem Schwebeabstand von einigen Millimetern zu drei Kryostaten mit Supraleitern eingefroren und anschliessend reihum von einem Kryostat auf den nächsten übergeben.

Supraleiter bringen eine rotierende Förderwelle zum Schweben
Bei einem anderen Beispiel sind zwei Kryostate nebeneinander auf einem Schwenkantrieb angebracht. Unter ihre Sprungtemperatur gekühlt bringen sie eine darunter hängende Welle mit integrierten Permanentmagneten in einem Abstand von 8 mm zum Schweben. Mit Hilfe des Schwenkantriebs wird die Welle in eine Neigung von 40 Grad gebracht. Ein integrierter Schrittmotor versetzt sie berührungslos in eine Drehbewegung, sodass sie über ihr Gewinde einzelne Metallringe nach oben transportieren kann. So können ringförmige Werkstücke von einer Bearbeitungsstation zur nächsten transportiert werden.

Vernetzte Technologien zeigen neue Wege auf
Im Bionic Learning Network, dem Verbund von Festo mit Hochschulen, Instituten und Entwicklungsfirmen haben Ingenieure technische Konzepte und industrielle Anwendungen nach dem Vorbild der Natur erforscht und weiterentwickelt. Die Projekte BionicANTs und eMotionButterflies veranschaulichen, wie die vernetzte Kommunikation einzelner Systeme zu einem intelligenten Gesamtsystem verschmelzen kann. Zum anderen wird mit dem FlexShapeGripper gezeigt, wie ein flexibler und anpassungsfähiger Greifmechanismus der Natur mögliche Einsatzpotentiale gefunden hat.

Kooperatives Verhalten nach natürlichem Vorbild
Für die BionicANTs haben sich die Ingenieure die filigrane Anatomie der Ameise zum Vorbild genommen und auch das kooperative Verhalten der Tiere in die Welt der Technik übertragen. Wie ihre natürlichen Vorbilder arbeiten die BionicANTs nach klaren Regeln zusammen. Sie kommunizieren miteinander und stimmen ihre Handlungen und Bewegungen aufeinander ab. Jede einzelne Ameise trifft ihre Entscheidungen autonom, ordnet sich dabei aber dem gemeinsamen Ziel unter und trägt so ihren Teil zur Lösung der anstehenden Aufgabe bei. Auf abstrahierte Weise liefert dieses kooperative Verhalten interessante Ansätze für die Fabrik von morgen. Die Grundlage künftiger Produktionssysteme sind intelligente Komponenten, die sich flexibel auf verschiedene Produktionsszenarien einstellen und so Aufträge der übergeordneten Steuerungsebene übernehmen.

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