Vernetzte Maschinen - Connected Machines

Pavel Hora und Niko Manopulo (ETH Zürich)

Stand der Dinge international und in der Schweiz

Unter dem Begriff «Connected Machines» werden akademische sowie industrielle Bestrebungen verstanden, die auf eine durchgehende Digitalisierung von Industriebetrieben zielen, wobei der Datenfluss zwischen verschiedenen Stationen/Operationen vereinheitlicht wird. Diese Art nahtloser intermaschineller Kommunikation eröffnet ganz neue Optimierungsmöglichkeiten in der Fabrikplanung mit erheblicher Erhöhung der Gesamtprozesstransparenz. Es ist deshalb zu erwarten, dass sich dieser Trend in den nächsten Jahren kontinuierlich verstärken wird. Neben den positiven Aspekten der smarten «Connected Machines » sind auch ein paar wichtige Herausforderungen zu nennen: So steigt mit der Flexibilisierung der Prozesse oft auch deren Komplexität. Der Einbau von Sensoren und Aktoren erhöht die Anlagekosten sowie den Wartungsaufwand. Der Betrieb setzt ein entsprechend geschultes Personal zur Wartung der Anlagen voraus. Die so erweiterten Anlagen müssen deshalb einen deutlichen Mehrwert erbringen. Folglich werden sich nicht alle Prozesse als geeignet erweisen. Dies kann auch ein Grund sein, warum die Verbreitung der «Connected Machines» bislang eher zögerlich umgesetzt wird, mit Ausnahme der Automatisierung und des Robotereinsatzes in der Fertigung.

Konsequenzen für die Schweiz

Am Beispiel von Fahrzeugen, die über immer mehr Assistenzsysteme verfügen, ist die Entwicklung der Digitalisierung ersichtlich: Ein Auto ohne integriertes Navigationssystem ist bereits heute fast undenkbar. Bald werden es autonome Systeme sein, die zur Standardausstattung gehören werden. Wie aufwändig die Entwicklung solcher Systeme ist, ist aber ebenfalls an den Beispielen aus der Automobilbranche ersichtlich. Der allgemeine Maschinenbau wird dieser Entwicklung folgen. Der Mehrwert für den Anwender wird der Haupttreiber sein. Neue Studien in Deutschland zeigen bei realisierten Industrie-4.0-Anwendungen teilweise nur geringe Produktivitätssteigerungen. Dies ist ein Hinweis, dass das technisch Mögliche sich nicht immer auch als das technisch Sinnvolle erweisen muss. Die Beurteilung über den Grad der Digitalisierung muss somit für jede Anwendung individuell erfolgen. Um die neuen Herausforderungen der «Connected Machines » meistern zu können, ist zu erwarten, dass Firmen mit unterschiedlichen Kompetenzbereichen strategische Partnerschaften eingehen werden. Viele der initialen Projekte werden heute im Rahmen von EU-Projekten gefördert. Schweizer KMU wären deshalb gut beraten, aktiv in den neu entstehenden Netzwerken mitzuwirken. Um die nötige kritische Masse zu erreichen, sind industrieweite Kooperationen notwendig, welche die Umsetzung von Pilotprojekten ermöglichen, die alle Komponenten umfassen.