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Industrie-Software„Die neue Nase“

Der Schlüssel zum Erfolg liegt im Zusammenwachsen der digitalen Product-Lifecycle Management-Welt mit der realen Fertigungswelt, dessen ist sich Prof. Dr. Siegfried Russwurm, CEO Siemens Sektor Industry, sicher. Im Gespräch mit SCOPE-Chefredakteur Hajo Stotz erläutert er die Vorteile einer Verknüpfung von Software mit der Automatisierungs- und Produktionstechnik, wie sie das von Siemens entwickelte TIA-Portal bietet.
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Industrie-Software: „Die neue Nase“

SCOPE: Herr Prof. Russwurm, Energieeffizienz ist zwar ein hehres Ziel, aber viele Anwender befürchten, sie sei nur auf Kosten der Produktivitätseffizienz erreichbar. Ist das so?

Russwurm: Die alte Produktivitätsgleichung lautet "Mach mehr mit weniger". Und das gilt auch für die Energie. Ressourceneffizienz muss nicht zu Lasten der Produktivität in der Produktion gehen, ganz im Gegenteil. Innovationen und der durchdachte Einsatz von neuen Technologien schlagen eine begehbare Brücke zwischen diesen beiden Polen, Produktivität und Ressourceneffizienz, und sorgen damit ganzheitlich für höhere Wettbewerbsfähigkeit und gleichzeitig mehr Nachhaltigkeit.

SCOPE: Was ist beim Bau dieser Brücke zu beachten?

Russwurm: Zum einen muss man dabei den Produktionsprozess als Ganzes ansehen und die Produktivität und die Effizienz in den einzelnen Schritten verbessern, vom Produktdesign über die Produktionsplanung, dem Engineering der Produktionsanlagen bis zur eigentlichen Produktion - inklusive der Serviceleistungen, die bei allen diesen Schritten zum Tragen kommen.

SCOPE: Und zum anderen...?

Russwurm: ...muss man so früh wie möglich beginnen bei der ganzheitlichen Optimierung, nämlich bereits beim Produktdesign. Ob wir über die Konsumgüterindustrie , die Automobilindustrie oder den Maschinenbau reden - aufgrund des starken globalen Wettbewerbs der zunehmenden Variantenvielfalt haben sich die Entwicklungszyklen bei Produkten aller Art drastisch verkürzt. Da kann eine gute PLM-Software dafür sorgen, dass es ein konsistentes Datenmodell für den gesamten Produktionsprozess gibt - inklusive virtueller Prototypen der Produkte und Maschinen, die Zeit und Kosten senken. Einer der wichtigsten Produktivitätshebel wird allerdings oft erst auf den zweiten Blick sichtbar...

SCOPE: Und der wäre?

Russwurm: Die Chance auf mehr Kreativität: Wer einmal mühevoll einen realen Prototypen gebaut hat, der weiß, was es für eine Überwindung kostet, zu sagen: "Der war´s nicht, ich brauch einen anderen. Ich muss noch mal neu anfangen". Gleichzeitig signalisiert einem der zuständige Controller, man solle die Komponenten des ersten Prototypen auch für den Bau des zweiten verwenden - man muss also den ersten Prototypen wieder zerlegen. Und wenn das aber doch die beste Alternative war? Dieses Risiko geht man eher nicht ein. Die typische Konsequenz: Nach der Entwicklung des ersten Prototypen passiert nur noch Evolution. Ein virtueller Prototyp erlaubt es hingegen, weitere Lösungsalternativen daneben zu stellen und diese so gut zu vergleichen, wie es das Modell in der Analyse hergibt. Ohne dass man auf Beschränkungen aufläuft. Wir können also alternative Designs mit PLM Software bewerten, analysieren, damit Produkte entwickeln, testen, optimieren - und wir sparen dabei.

SCOPE: Können Sie dazu ein konkretes Beispiel nennen?

Russwurm: Bei Red Bull Racing, dem Rennstall in Großbritannien, entwerfen die Konstrukteure das Bauteil zunächst mit der Siemens PLM-Software NX und können dabei auf eine einheitliche Datenbasis zurückgreifen. Und wenn die Ingenieure beispielsweise die Nase des Rennwagens verändern, dann passt NX automatisch die Parameter, die Konstruktionsvariablen, so an, dass die neue Nase optimal zum restlichen Setup passt. Der virtuelle Prototyp spart hier Geld, spart Zeit und reduziert den Ressourcenverbrauch.

SCOPE: Ist das in einer konkreten Zahl fassbar?

Russwurm: Diese kurzen Entwicklungszeiten, wie sie in der Automobilindustrie heute notwendig sind, sind nur realisierbar, wenn das Produktdesign und die Planung der Produktion parallel laufen. Mit Industrie-Software lassen sich die einzelnen Fertigungsprozesse, einzelne Maschinen, ganze Fabriken digital entwickeln, und zwar immer konsistent mit dem sich gleichzeitig perfektionierenden Modell des Produktes. Der Schlüssel zum Erfolg liegt im Zusammenwachsen dieser digitalen Product-Lifecycle Management-Welt mit der realen Fertigungswelt. Dieser Paradigmenwechsel in der Industrie verkürzt dann Markteinführungszeiten um 50 Prozent und mehr. Als Vorreiter bei der Verknüpfung von industrieller Software mit der Automatisierungs- und Produktionstechnik greift Siemens auf eine ziemlich breite Erfahrung zurück. Ein Meilenstein beim Engineering moderner Produktionsanlagen ist zum Beispiel die Entwicklung des TIA-Portals, das wir im vergangenen Jahr vorgestellt haben.

SCOPE: Kurz zusammengefasst, sind die Vorteile des Portals welche?

Russwurm: Das TIA-Portal ist weltweit die erste Automatisierungssoftware, die ein One-Engineering-Environment wahr macht. Der Vorteil von Siemens ist dabei, dass wir bei den verschiedenen Schritten auf einer einheitlichen, digitalen Datenbasis aufbauen. Beispielsweise bedeutet Dienstleistung bei uns nicht: "Wir kommen und schauen mal", sondern wir haben schon zu Beginn des Service das digitale Modell der Produktionsanlage zur Verfügung. Damit können wir die Kunden von der Planung, von der Installation über den Betrieb bis zur Modernisierung mit produkt-, system- und applikationsnahen Services über den ganzen Lebenszyklus ihrer Produktionsanlage unterstützen.

SCOPE: Ist das einer der Gründe, warum Siemens in den letzten Monaten etliche Anbieter von Industriesoftware übernommen hat?

Russwurm: Genau. Wir haben seit September 2011 die Active SA, einen IT-Spezialisten im Bereich der Pharma- und Biotechnik-Produktion, die Vistagy Inc., spezialisiert auf die Konstruktion von Verbundwerkstoffen, die Rugged Com Inc., im Bereich industrietauglicher Kommunikation, die IBS AG für den Bereich Qualitäts- und Produktionsmanagement sowie Innotec do Brasil, einen IT-Anbieter für ganzheitliches Anlagenmanagement, übernommen. Denn, ob man es nun mag oder nicht, die Transparenz der digitalen Welt ist eine Voraussetzung für weitere Produktivitätssteigerung.

SCOPE: Abgesehen von den softwareseitigen Potenzialen - liegen auch in den eher klassischen Siemens-Produkten, wie etwa Antrieben, noch Energieeffizienz-Potentiale?

Russwurm: Natürlich. Beim Betrieb industrieller Anlagen ermöglichen integrierte, drehzahlgeregelte Antriebssysteme einen bis zu 70 Prozent geringeren Energieverbrauch gegenüber konventionellen Lösungen. Siemens stellte auf der Hannover Messe seine neue Getriebemotorenreihe Simogear vor, die Wirkungsgrade von bis zu 96 Prozent erreicht, die aber vor allem komplett in unseren Antriebsstrang integriert ist und sich lückenlos an unser Engineering-System anbinden lässt. Dadurch, dass wir nicht nur Antriebskomponenten verkaufen, sondern die Effizienz über den kompletten Antriebsstrang optimieren können, schaffen wir den höchsten Kundennutzen. Und wir haben die Möglichkeit, nicht nur durch die Kombination, sondern die Integration der Elemente auf die individuellen Kernprozesse unserer Kunden einzugehen. Wir denken dabei immer von der Kundenapplikation her. Deshalb ist es auch so wichtig, dass wir diese gesamte Prozesskette begleiten vom ersten Moment. Sei es beim Produktionsdesign, bei der Produktionsplanung, beim Engineering der Fertigungsstätte, ihrem Betrieb oder letztlich beim Service., der sich über alle diese Schritte zieht.

SCOPE: Aber Integration von Software und Antrieben bieten doch auch Hersteller, die über kein TIA-Portal verfügen?

Russwurm: Das ist richtig, aber diese Anbieter werden nicht solche Effizienzsteigerungen beim Kunden erzielen können wie wir. Das TIA-Portal ist ein Meilenstein in intuitiver Bedienung, ein Meilenstein in Effizienzsteigerung im Engineering Prozess. Deshalb ist es wichtig, den Antriebsstrang auch in dem TIA-Portal wiederzufinden. Damit haben wir wirklich eine Integration erreicht, die nicht nur singulär über das eine oder andere Softwaretool erreicht wird, sondern sich ganzheitlich über das Produktportfolio von Siemens erstreckt. Die intelligente Kombination aus unserem TIA-Baukasten ermöglicht es dann, uns eng und effizient an die jeweilige Kundenapplikation anzudocken. Aus diesem Grund sind integrierter Antriebsstrang und integrierte Industriesoftware-Lösungen absolut wichtig, wenn es darum geht, gemeinsam mit unseren Kunden weitere Produktivitätsfortschritte erzielen zu können.

SCOPE: Können Sie diese angestrebten Fortschritte in Zahlen fassen?

Russwurm: Beim Anlagen-Engineering können wir mit dem TIA-Portal den Aufwand und die verbundenen Kosten um bis zu 25 Prozent senken. Gleichzeitig sind wir überzeugt, auch bei den Produktionsressourcen bis zu einem Viertel einsparen zu können. Möglich wird das aber nur durch das enge Zusammenspiel von Engineering und Automatisierung. Dies kann nur ein Anbieter wie Siemens ermöglichen, der über das hierfür notwendige Soft- und Hardwareportfolio verfügt.

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