Digitalisierung der industriellen Produktion - KION unterstützt das Projekt IC4F

Die Digitalisierung der industriellen Produktion ist ein komplexer Prozess, der bereits seit vielen Jahren im Gange ist. Es handelt sich hierbei jedoch weniger um einen 10.000-Meter-Lauf, bei dem man seine Kräfte genau einteilen kann und bei dem klar ist, wann die Ziellinie erreicht ist. Vielmehr gleicht die Transformation hin zur digitalisierten Produktion einem Dauerlauf, und damit einer kontinuierlichen Entwicklung. Diese hat zahlreiche Facetten und zeigt zunehmend Erfolge, ist aber nach wie vor eine große Herausforderung: Es gilt hierbei, etliche Hürden zu überwinden. So fehlen noch immer eine Reihe wichtiger Werkzeuge, um neue Industriestandards in die Praxis umsetzen zu können. Initiativen wie das PAiCE-Förderprogramm (Platforms, Additive Manufacturing, Imaging, Communication, Engineering) des Bundeswirtschaftsministeriums greifen hier fördernd ein und ermöglichen wichtige Grundlagenforschung. Ein daran angeschlossenes Projekt ist IC4F (Industrial Communications for Factories): Die KION Tochtergesellschaft STILL ist an diesem Vorhaben maßgeblich beteiligt und einer von 15 Projektpartnern aus Industrie und Forschung – darunter die Robert Bosch GmbH, Siemens, die Deutsche Telekom AG und Nokia. Gemeinsam haben sie während der vergangenen dreieinhalb Jahre einen Technologiebaukasten für eine vertrauenswürdige und sichere industrielle Kommunikations- sowie Computinginfrastruktur erarbeitet.

Dieser Baukasten basiert auf einer offenen Architektur und erlaubt modulare Erweiterungen für neue Anwendungen und Kommunikationstechnologien, erläutert Ansgar Bergmann, Projekt Manager für die Themen Data und Vernetzung im Bereich Technologie und Innovation bei der KION GROUP AG. „Die Ergebnisse unserer Forschung werden es den Anwendern ermöglichen, geeignete Informations- und Kommunikationstechniken entsprechend der Industrie 4.0-Anforderungen sowie eines spezifischen Migrationsansatzes auszuwählen.“ Bei den sicheren, robusten und echtzeitfähigen Kommunikationslösungen für die verarbeitende Industrie kommen Schlüsseltechnologien aus den Bereichen 5G, Multi-Access-Edge-Computing (MEC), Cloud Computing, Virtualisierung sowie Industrial Monitoring und Analytics zum Einsatz. Das Abschlussevent in Hamburg gab den Teilnehmern tiefe Einblicke in die bisherigen Meilensteine von IC4F. STILL hatte Projektpartner und interne Stakeholder in die Hamburger Unternehmenszentrale eingeladen. Dort ist ein für IC4F essenzielles Mobilfunk-Campus-Netzwerk von Nokia eingerichtet worden, welches als Wegbereiter auch für neue Kommunikationstechnologien, wie z.B. 5G, dienen wird.

In mehreren Live-Vorführungen präsentierten Experten verschiedener Disziplinen die Ergebnisse der Projektarbeit. Eines dieser Projekte („Use Case Truck-to-X Communication“), das maßgeblich von STILL entwickelt wurde, beschäftigt sich beispielsweise mit der Torsteuerung in einer Fabrikhalle. Bei diesem Anwendungsfall werden sowohl Gabelstapler als auch andere Fabrikinstallationen in eine gemeinsame Kommunikationsumgebung – einer Cloud – eingebunden. Die Indoor-Lokalisierung liefert die Positionsdaten der Stapler, welche anschließend von verschiedenen Anwendungen der beteiligten Projektpartner weiterverarbeitet werden. Die Torsteuerung erfolgt so rein aus einer virtuellen Welt heraus. Das Tor öffnet sich automatisch, sobald sich ein Gabelstapler nähert. Damit das gelingt, werden von Gabelstapler und Tor digitale Zwillinge erzeugt. Das virtuelle Modell, das die Abläufe steuert, ist kontinuierlich in der Lage, diese Daten zu vergleichen. So öffnet sich das Tor z. B. nur dann, wenn der Stapler auch wirklich von seinen Dimensionen – sprich von der Höhe der Gabel – hindurch passt. Zusätzlich wird auf die Fahrsteuerung des Staplers zugegriffen und der Fahrer erhält im Ernstfall eine Warnung. Schrammen und Beschädigungen an den Fahrzeugen und Toren werden dann der Vergangenheit angehören.

Ansgar Bergmann ist stolz darauf, dass die KION Tochter STILL seine Expertise voll und ganz bei IC4F einbringen und die Entwicklung entscheidend mitbestimmen konnte. „Wir verfügen über einen großen Erfahrungsschatz den Bereichen industrieller Vernetzung und Industrie 4.0 und haben ihn gewinnbringend in die Waagschale geworfen. Dabei ist uns zugutegekommen, dass wir im Auftrag der Bundesregierung und des Verbandes Deutscher Maschinen- und Anlagenbau bereits in der Vergangenheit mehrere Leitfäden für die Industrie mitgestaltet haben.“ Vorteile für STILL selbst bestehen natürlich auch: „Zunächst haben wir uns selbst bewiesen, dass wir die erfolgreiche Vernetzung im Lager beherrschen und unsere Ansätze funktionieren. Zudem konnten wir viele neue Erkenntnisse gewinnen, die wir jetzt in der Zusammenarbeit mit unseren Kunden für beide Seiten gewinnbringend einsetzen werden“, sagt Bergmann.

Weitere Höhepunkte der Projektvorstellungen waren z.B. der „Bring your Own Network“-Ansatz von Siemens zur leichteren Installation von Multi-Tennant-Netzen in Unternehmen oder eine moderne „Zertifikatsmanagement über die Cloud“-Lösung der Telekom, die sowohl die Sicherheit, als auch den Komfort im Bereich der industriellen Kommunikation erhöht. „Diese Proof-of-Concept-Implementierungen dienen dazu, die Methodik zu überprüfen und die Anwendungsfälle zu validieren“, sagt Ansgar Bergmann. Der KION-Experte ist aber fest davon überzeugt, dass viele Erkenntnisse und Erfahrungen aus dem IC4F-Projekt später auch in industrielle Anwendungen fließen und von großem Nutzen für die Kunden sein werden. „Mit diesen Erfahrungen im Rücken sind wir der ideale Ansprechpartner, wenn es um Industrie 4.0-Themen oder um die Vernetzung im Lager geht“, ist sich Ansgar Bergmann sicher.