Digitalisierung im Maschinenbau – Die Trends 2021

Der Maschinen- und Anlagenbau zählt zu den wichtigsten und innovativsten Industriebranchen in Deutschland. Deutschland ist der weltweit führende Maschinenproduzent mit renommierten Unternehmen wie MAN, die Körber AG, ThyssenKrupp oder Siemens. Innovationsfähigkeit und -bereitschaft fordern Unternehmen im Maschinenbau nicht nur die Digitalisierung, sondern auch neue regulatorische Vorgaben und veränderte Kundenbedürfnisse ab. Die digitale Leadgenerierung im Maschinenbau gewinnt immer mehr an Bedeutung. Aber welche Trends bestimmen aktuell die Branche?

Vier Trends im Maschinenbau

Steigerung der Energieeffizienz

Am 01. Juli 2021 tritt die neue europäische Ökodesign-Richtline in Kraft. Sie regelt die Energieeffizienz von Elektromotoren neu. Drehstrommotoren mit einer Nennleistung ab 0,75 kW bis unter 1.000 kW müssen künftig dem Wirkungsgrad IE3 entsprechen. Hochsicherheitsmotoren sind von diesen Vorgaben ausgenommen. Maschinenbauer müssen ihre gesamten Systeme überprüfen, um die neuen Energieeffizienz-Anforderungen zu erfüllen. Sinnvoll ist, zur Steigerung der Energieeffizienz im Unternehmen ein Energiemanagementsystem nach ISO 50001 einzuführen, um Prozesse zu etablieren, die den Energieverbrauch deutlich und nachhaltig senken. Unternehmen profitieren hiervon einerseits durch Kosteneinsparungen aufgrund des geringeren Energieverbrauchs. Gleichzeitig können sie in vielen EU-Ländern hierfür steuerliche Vergünstigungen in Anspruch nehmen. Die Messung und Dokumentation des Energieverbrauchs kann beispielsweise durch digitale Leistungsschalter vorgenommen werden.

Standardisierte Kommunikationsprotokolle in Smart Factories

Maschinenbauer sind in einer Schlüsselposition daran beteiligt, die technologischen Grundlagen für intelligente Fabriken und die Industrie 4.0 zu schaffen. Eine der Herausforderungen besteht darin, die autonome Kommunikation von Maschinen in einer Smart Factory zu organisieren. Hierfür müssen standardisierte Kommunikationsprotokolle entwickelt werden. Derzeit herrschen in diesem Bereich zahlreiche herstellerspezifische Protokolle vor. Eine erfolgversprechende standardisierbare Plattform ist beispielsweise OPC UA, gegebenenfalls in Kombination mit dem Standard TNS (Time Sensitive Networking). Abgesichert werden muss im ersten Schritt, dass identische Maschinentypen – beispielsweise Werkzeugmaschinen oder Maschinen für die Lebensmittelproduktion – die gleiche digitale Sprache sprechen. Für viele Industriebereiche werden aufgrund entsprechender Kundenanforderungen derzeit sogenannte Companion-Spezifikationen entwickelt.

Evolution des Digital Twin

Digital Twins sind digitale Abbilder von Maschinen, die heute beispielsweise als Simulationen in der Produktentwicklung verwendet werden, um die Entwicklungszyklen zu reduzieren. Perspektivisch sollen Digital Twins in der Lage sein, auch im laufenden Betrieb ein vollständiges Abbild von Maschinen oder von komplexen Anlagen zu liefern. Digital Twins ermöglichen, über Sensor-Daten Abweichungen vom Soll-Zustand der Maschinen und Anlagen in Echtzeit zu erkennen und damit den Aufwand für Predictive Maintenance (vorausschauende Wartung) zu optimieren.

Konsumerisierung der Industrie durch Smart Devices

Touch-Displays sind aus der digitalen Kommunikation mit Mobilgeräten heute nicht mehr wegzudenken – vor allem aus der Perspektive jüngerer Menschen repräsentieren sie eine Grundanforderung an zeitgemäße digitale Technik. Dieser – ursprünglich durch den privaten Konsum entstandene Trend – spielt auch im Maschinenbau eine immer größere Rolle. Die Display-Steuerung von Maschinen ist bereits heute eine feste Größe. Im nächsten Schritt wird es sehr wahrscheinlich darum gehen, die Displays von der Maschine abzukoppeln, so dass die Steuerung von Maschinen remote über Smartphones oder Tablets vorgenommen werden kann. Hiermit sind allerdings auch neue Anforderungen an die Datensicherheit verbunden.

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