Industrie 4.0 bei Lenze – seit 1947

Industrie 4.0 bei Lenze - seit 1947

Industrie 4.0. Seit 1947. – Mit diesem Claim trat der Spezialist für Motion Centric Automation Lenze auf der Hannover Messe 2016 an. Aber wie kann das sein, ist die vernetzte Produktion doch ein Kind unserer aktuellen Zeit? Ich habe mich auf den Weg nach Groß-Berkel gemacht und bin der Sache auf den Grund gegangen.

Das Jahr 1947: Deutschland liegt noch in den Trümmern des 2. Weltkriegs und der aufkommende „Kalte Krieg“ trennt zunehmend die bisher vereinte Kriegskoalition der Alliierten. George C. Marshall wird neuer Außenminister der USA und Prinzessin Elisabeth heiratet in London Prinz Philip. Und im ­beschaulichen Hameln übernimmt Hans Lenze die Handelsgesellschaft Stahlkontor GmbH Weser. Damit war der Grundstein für die heutige Lenze-Gruppe gelegt. Seitdem bestimmen Produktivität, Zuverlässigkeit und das Thema Einfachheit das Denken und ­Handeln jedes einzelnen Mitarbeiters. Aber war das auch der Grundstein für Industrie 4.0 und vor allem warum?
Ich treffe Frank Maier am heutigen Firmensitz Groß-Berkel. Er ist im Vorstand von Lenze für Technologien verantwortlich und sollte es genau wissen: „Seit 1947 ist natürlich augenzwinkernd gemeint. Dennoch war 1947 im Kontext Industrie 4.0 ein bemerkenswertes Jahr. Zum einen wurde Lenze gegründet. Zum anderen wurde der Transistor erfunden.“ Der Transistor und später das Moore‘sche Gesetz führten zu einer Verdoppelung der Leistungs­fähigkeit alle zwei Jahre. „Ich sage dazu immer, dass eine e-Funktion übermenschlich ist, denn der Mensch denkt linear. Das führt zu diesem Gefühl einer Revolution, damit müssen wir uns auseinandersetzen. In diesem Kontext ist Industrie 4.0 sicher kein alter Hut, sondern die Erneuerung der Suche nach Antworten zu unserer wichtigsten Fragestellung: Wie erhalten wir uns unsere Wettbewerbsfähigkeit?“

Industrie 4.0 bei Lenze - seit 1947
„Nur die konsequente Modularisierung der Maschinen führt zum Erfolg“ – das weiß Dr. Thomas Cord (rechts)
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Leitender Chefredakteur Dirk Schaar im Gespräch mit Lenze Technologie-Vorstand Frank Maier (links)

Von komplex zu einfach
Seit dem Gründungsjahr hat sich im Maschinenbau sehr viel getan. Um individualisierte Produkte zu Konditionen einer industriellen Großserienfertigung herzustellen, müssen Maschinen heute hochflexibel, intelligent und vernetzt sein, ohne zu komplex in der Handhabung zu werden. Maschinenbauer müssen ebenfalls ihre flexiblen Maschinen möglichst schnell auf den Markt bringen. Wie das geht, weiß Frank Maier: „Die übermenschliche Welt der exponentiell wachsenden technologischen Komplexität muss wieder menschlich werden. Dafür muss man sie so vereinfachen, dass sie für einen Menschen wieder handhabbar wird.“ Das gelingt Lenze durch die Zerlegung der komplexen Bewegungsabläufe der Maschine in ihre funktionalen Einheiten. Diese Markenmessage nennt man bei Lenze „Easy Engineering“. „Die größte Herausforderung unserer Kunden ist die enorme Komplexität der Maschinen und gleichzeitig der Fachkräftemangel“, stellt auch Dr. Thomas Cord, Geschäftsführer Lenze Automation, klar. Daher muss der Antriebsspezialist neben Motoren, Invertern und Getrieben auch komplette Automatisierungssysteme sowie Engineering-Dienstleistungen und -Tools aus einer Hand anbieten. Wie aber sieht die konkrete Antwort aus, die den Anwender aus dieser Komplexitätsfalle raus­holen soll, möchte ich wissen. „Der Weg kann nur die konsequente Modularisierung der Maschinen sein, d. h. die Zerlegung der ­Maschinen in standardisierte und wiederverwertbare Funktionseinheiten. Das hat auch das Marktforschungsunternehmen Quest in einer Studie herausgestellt“, erklärt Dr. Thomas Cord. Demnach setzt bereits gut die Hälfte der Maschinenbauer auf modulare Konzepte. Und diese werden in den nächsten Jahren doppelt so stark wachsen wie monolithische. In der Mechanik ist der Markt schon sehr weit fortgeschritten, aber die Elektrotechnik im Schaltschrank und die Software hinken meist noch hinterher. „Lenze hat aber eine Lösung dafür, die Ihnen unser Technologiemanager Motion, Detlef Storck, gerne erklären wird.“

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Durch den Einsatz der FAST Application Software Toolbox bleibt mehr Zeit für wesentliche Aufgaben

Mehr Zeit für Begeisterung
„Im Zuge von Industrie 4.0 wird es immer wichtiger, die Bewegungen in immer flexibleren Maschinen so simpel wie nur möglich zu konzipieren“, sagt Detlef Storck. Es muss also möglich sein, in we­nigen Minuten z. B. eine mehrachsige Roboterapplikation einzurichten. „Das funktioniert tatsächlich – in dem Moment, in dem ein Roboter und seine Bewegungsabläufe in einen Maschinenprozess genauso einfach eingebunden sind, wie das Einschalten einer Glühlampe. Dass sich dahinter viel Mathematik und Mechanik verbirgt, muss der Anwender nicht wissen. Es geht letztlich darum, die Komplexität und Flexibilität, die ein programmierbares System hat, so zu verbergen, dass der eigentliche Auftrag mit wenigen Para­metern ausgeführt ist.“ Und hier setzt die Lenze FAST Application Software Toolbox an. Dank standardisierter und modularisierter Software lassen sich vorgefertigte Bewegungsfunktionen ganz einfach in die Maschinensteuerung integrieren und wiederverwenden. Die FAST-Module können beliebig und leicht kombiniert und mit eigenen selbst erstellten Komponenten ergänzt werden. Die ­Basisaufgaben sind damit schnell erledigt und der Programmierer hat mehr Luft für die Entwicklung und den Test besonderer Maschinenfunktionen. „Da bleibt mehr Zeit für die Begeisterungsfaktoren der Maschine und Roboter können ganz einfach projektiert werden – ganz ohne Roboter-Know-how“, ist Detlef Storck überzeugt.

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Der Smart Motor von Lenze

Kein Schweizer Messer
Der neue Smart Motor ist ein solches Produkt, das sehr gut zur ­Engineering-Vereinfachung von Lenze passt. Er reduziert die Variantenvielfalt der Antriebe um bis zu 70%. Ohne Schütz und Starter, mit frei einstellbaren Festdrehzahlen und vielen integrierten Funktionen für fördertechnische Anwendungen. Das schaue ich mir bei Lenze in Extertal an. Rune Friis-Knutzen, zuständig für die strategische Produkt- und Marktentwicklung Elektromechanik, berichtet: „Eine der wichtigsten Anforderungen ­unserer Kunden ist die Einfachheit der Antriebe. Ziel ist es, die ­Engineering-Zeit schon bei den einfachsten Anwendungen drastisch zu reduzieren.“ „Der Kunde braucht meist kein Schweizer Messer, das alles kann, sondern wie ein Koch nur ein richtiges Messer, das funktionieren muss. Daher schneiden wir unsere mechatronischen Lösungen genau auf die Kundenapplikation zu.“ Zudem erfüllt der Smart Motor höchste Anforderungen an die Energieeffizienz und kann ganz bequem per Smartphone bedient werden. Die Smart Motor App ermöglicht so die einfache Parametrierung. Nutzt der Anwender ein Auslegungswerkzeug wie den Drive Solution Designer von Lenze, ergibt sich eine weitere Ressourcenschonung. Denn in der Auslegungsberechnung wird das Zusammenspiel von Motor, Getriebe und Umrichter mit seinem physikalischen Verhalten in 16 000 möglichen Kombinationen exakt nachgebildet, um bei jeder Drehzahl die volle Leistung nutzen zu können. „Wir bei Lenze nennen das Antriebsgrenzkennlinien“, erklärt Rune Friis-Knutzen und zeigt mir eingehend das Zusammenspiel von Motor und App.

Intelligenz für die Intralogistik

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Der Jonglator zeigt das Lenze-Baukastensystem

Wie Lenze die Modularität und damit Industrie 4.0 bereits im ­Projekt itsowl-IASI umgesetzt hat, erfahre ich bei Prof. Dr. Holger Borcherding, technischer Leiter der Abteilung Innovation: „Wir ­arbeiten an intelligenter Antriebs- und Steuerungstechnik für ­energieeffiziente Intralogistik, wie sie z. B. in Warenlagern zum ­Einsatz kommt.“ Ziel ist es, die Energieeffizienz von Antrieben in der Intralogistik deutlich zu verbessern. Es ist ein Baukasten mit verschiedenen Antriebslösungen entstanden, die in der Intralo­gistik statt der „normalen“ Asynchronantriebe eingesetzt werden können. Die Besonderheit ist, dass die Komponenten völlig kompatibel zu marktüblichen Lösungen sind, mechanisch, elektrisch und funktional. „Und das hat jede Menge mit Industrie 4.0 zu tun, denn die Digitalisierung spielt eine wesentliche Rolle“, erklärt Prof. Borcherding. So liegt das Verbrauchsverhalten der Antriebs­systeme bereits komplett in digitaler Form vor. Damit passt sich die Anwendung an die aktuellen Randbedingungen, wie Auslastung und Transportgewicht, automatisch und selbstoptimierend an und die energieoptimale Betriebsweise wird viel einfacher realisierbar. „Weiterhin ist die modellbasierte Regelung der Effizienzmotoren zu nennen. Auch hier ist Software von enormer Relevanz. Es gibt somit viele Einzelpunkte, die belegen, dass im Projekt itsowl-IASI ­Industrie 4.0-Antriebstechnologie entwickelt wurde“, so Prof. Borcherding.

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Olaf Götz (rechts) erklärt Dirk Schaar die Vorteile des Drive Solution Designers

Tools passen sich Bedürfnissen an
Über Easy Engineering habe ich heute schon viel erfahren. Lenze bietet aber noch mehr: So unterstützen die Engineering-Tools den kompletten Lebenszyklus einer Maschine. Das teilt sich auf in die Phasen Planung, Entwicklung und Betrieb. „Um hier optimal zu unterstützen sind unsere Tools an die unterschiedlichen Aufgabenstellungen und Bedürfnisse aufgeteilt und ausgerichtet. D. h. maßgeschneiderte Werkzeuge orientiert an den Aufgaben des mecha­tronischen Engineerings und an den typischen Anwendungen des Maschinenbaus“, erklärt Olaf Götz, Produktmanager für Engineering-Tools, die Vorteile. Arbeitet ein Planer z. B. mit dem Antriebsauslegungstool „Drive Solution Designer“ oder online mit dem elektronischen Katalog „EASY Product Finder“, steht ihm die SPS-Programmierumgebung „PLC Designer“ zur Verfügung, in der er z. B. auch die FAST-Technologiemodule parametrieren kann. Der Inbetriebnehmer oder Servicetechniker hingegen nutzt den „EASY Starter“ für den schnellen Zugang zu den Geräten, um Einstellungen vorzunehmen oder eine Diagnose zu machen. „Wichtig ist, dass Informationen zwischen allen beteiligten Domänen während des Engineerings ausgetauscht werden. Wir bereiten uns darauf vor, an dieser Stelle für mehr Effizienz zu sorgen“, sagt Olaf Götz. So ist z. B. mit dem Drive Solution Designer (DSD) eine schnelle und ­effiziente Antriebsauslegung möglich, die die Anforderungen von Industrie 4.0 nach Modularität, Flexibilität und Losgröße 1 erfüllt.

Industrie 4.0 bei Lenze - seit 1947
Die Auszubildenden werden bei Lenze schon frühzeitig
auf Industrie 4.0 vorbereitet

Für Industrie 4.0 gerüstet
Zurück in Groß-Berkel, möchte ich mich noch in der Ausbildungswerkstatt umsehen, um herauszufinden, ob Industrie 4.0 hier auch schon angekommen ist – und mache erstaunliche Entdeckungen: Zwei Auszubildende zeigen mir einen Roboter, der in wenigen ­Sekunden einen Zauberwürfel wieder in die korrekte, farbliche Reihenfolge bringen kann. Und auch ein Elektroauto gehört hier zum aktuellen Lernstoff. „Die jungen Leute wachsen in einer digitalisierten Welt auf. Die Nutzung von Smartphone, Internet und Mobile Devices in allen Lebenslagen ist für sie selbstverständlich. So bringen sie größtenteils sehr viel Medienkompetenz in die Ausbildung ein. Wir knüpfen daran mit Fachwissen und Handlungskompetenz an. So werden die zukünftigen Fachkräfte für Industrie 4.0 gerüstet“, erklärt mir Ausbildungsleiter Bernd Kirsch. In der Ausbildungswerkstatt werden also die Grundlagen für Industrie 4.0 geschaffen. Es geht um Digitalisierung, um Vernetzung und industrielle Kommunikation. Das Grundprinzip und die wichtigsten Punkte werden den jungen Menschen näher gebracht und vor allem die Chance, Industrie 4.0 nach und nach weiter zu entdecken. Das geschieht u. a. mit digitalen Lernsystemen oder in Projekten, in denen Lenze-Produkte zum Einsatz kommen. „Ein großer Teil der Fachkräfte und Ingenieure kommt aus der Lenze-Ausbildung. Sie werden das ­Unternehmen zukünftig erfolgreich tragen und weiterbringen“, ist Bernd Kirsch sicher.

Pioniere seit 70 Jahren
Ein spannender Tag bei Lenze geht für mich zu Ende und eine Reise von 1947 bis in die Zukunft der industriellen Automatisierung. Seit fast 70 Jahren beschäftigt sich das Unternehmen aus Aerzen also mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung des Gedankens einer flexiblen, kosteneffizienten Produktion durch ein höheres Maß von Automatisierung – sehr früh sogar als einer der Pioniere auch mit elektronischen, digitalen Methoden. „In der Produktion von morgen sind nun intelligente, selbstlernende Automatisierungssysteme ­gefragt, die bei uns bereits als zukunftsweisende Modellbausteine und Funktionseinheiten vorhanden sind“, resümiert Frank Maier. Lenze ist also schon ready for Industrie 4.0 – und das seit 1947!

www.lenze.de


Das Video zum Artikel findet ihr hier:

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Dirk Schaar

About Dirk Schaar

Ich bin seit fast 20 Jahren in Automatisierung und Antriebstechnik unterwegs, weil mich die Technik-Themen immer wieder faszinieren und begeistern. Ich möchte meine Entdeckungen, Erlebnisse und Recherchen gerne mit meinen Lesern teilen - ob online oder in Print - und sie durch ihre Arbeitwelt begleiten. Industrie 4.0 und vernetze Technologien spielen dabei heute und in Zukunft eine wichtige Rolle. Möglichst viele Facetten möchte ich bei SUMMER OF ENGINEERING aufzeigen - informativ, tiefgreifend, spannend, menschlich, lesenswert und charmant.