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2013 | OriginalPaper | Chapter
4. Der mittelständische Maschinenbau – flexibel und höchst innovativ auch in der Systementwicklung
Author : Prof. Dr. Holger Borcherding
Published in: Industrie 4.0
Publisher: Springer Berlin Heidelberg
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Zusammenfassung
Der deutsche Maschinenbau ist auf dem Weltmarkt äußerst erfolgreich. Unbestritten ist seine mittelständische Struktur mit ihren kurzen Entscheidungswegen ein Hauptgrund für diesen Erfolg. Der Markterfolg von Maschinenbauern wird künftig immer stärker davon abhängen, dass innovative und leistungsfähige Maschinen noch schneller konzipiert, entwickelt und produziert werden können. Gleichzeitig wird aber die für die Erstellung effizienter, leistungsfähiger und flexibler Maschinen benötigte Technik immer komplexer. Zusätzlich bestimmen gesetzliche Anforderungen mehr und mehr die Technik, etwa in der Energieeffizienz oder im Recycling. Die Nachhaltigkeit der Maschinenkonzepte wird also immer wichtiger.
Wie in anderen Industrien haben sich auch die Strukturen im Maschinen- und Anlagenbau erheblich verändert. Globale Zusammenarbeit zwischen Herstellern, Partnern und Lieferanten ist heute der Normalfall. Dabei wird von den Partnern und Lieferanten immer häufiger nicht nur die Lieferung von Komponenten erwartet, sondern auch das Angebot von Engineering-Dienstleistung, die über die Komponente hinaus die Maschine oder Anlage selbst und deren Funktion betrifft. Lenze SE ist längst nicht mehr nur Lieferant von Antriebstechnik, sondern versteht sich zunehmend vor allem als Engineering-Partner.
In der Entwicklungs- und Betriebsphase von Maschinen ist interdisziplinäre Zusammenarbeit mehr und mehr gefordert: zwischen den Konstrukteuren, Elektronikern und Software-Entwicklern des Maschinen- oder Anlagenbauers, aber ebenso zwischen diesen und den Applikationsingenieuren der Komponentenlieferanten. Eine stetige Weiterbildung in neuen Technologien und die Bildung interdisziplinärer Teams sind dafür wichtige Maßnahmen. Aber der Maschinen- und Anlagenbau benötigt auch neue Herangehensweisen und Entwicklungsmethoden, die mehr systemischen Ansätzen folgen. Die in Maschinen eingebettete Software spielt eine schnell wachsende Rolle. Ihre Entwicklung kann nicht wie die einer herkömmlichen Mechanik-Komponente behandelt werden.
Oft werden Funktionen in sehr tiefen Ebenen der Software realisiert, was die Wiederverwendung erschwert, bei der Inbetriebnahme unnötig viel Zeit kostet und innovative Maschinenkonzepte behindert. Bei einem Wechsel des Mitarbeiters kann es vorkommen, dass viele Teile neu aufgesetzt werden, weil der oder die Neue nicht nachvollziehen kann, warum was wie programmiert wurde. Die Zukunft muss anders aussehen: Was es schon gibt, darf nicht nochmal erstellt werden. Und die Wertschöpfung muss in neuen Maschinenfunktionen liegen.
Die Firma Lenze liefert ein genau auf diese Anforderungen der Maschinenbauer zugeschnittenes Angebot. Es zielt darauf, die Maschinenbauer in allen Phasen der Maschinenerstellung zu unterstützen und ihnen die Realisierung innovativer Maschinen durch die Reduzierung von Komplexität und die mit ihr verbundenen Risiken so einfach wie möglich zu machen.
Damit soll sich Wertschöpfung des Entwicklungsprozesses auf Neues verlagern, auf das Schaffen von Alleinstellungsmerkmalen und höhere Leistungsfähigkeit der Maschinen, statt auf das Lösen von Standardaufgaben. Dies ist gerade im Bereich der Software komplexer Maschinen wichtig, da hier die Anforderungen besonders stark steigen. Das zeigt auch die Initiative „Industrie 4.0“, die die Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) und damit die Software als Schlüsseltechnologie für die Entwicklung und Produktion von morgen elementar herausstellt.
In diesem Beitrag wird ein methodisches Vorgehen für den interdisziplinären Entwurf von komplexen technischen Systemen beschrieben, das sich prinzipiell bei allen Produkt- und System-Entwicklungen anwenden lässt. Hier wird am Lebenszyklus von Maschinen auch erläutert, welche Rolle das Systems Lifecycle Management (SysLM) dabei spielt. Am Schluss wird betrachtet, welche Beiträge Hochschulausbildung und Wissenschaft leisten können.