Elf auf einen Streich

Der Weltmarkt der Industrieautomation wird sich zur Hannover Messe 2005 vom 11. bis 15. April in der Leinestadt präsentieren. Nachdem der Verbund aus Factory Automation und Interkama+ 2004 bei Ausstellern und Besuchern hervorragend ankam, werden diese beiden Leitmessen künftig jedes Jahr Kern der Hannover Messe sein. So sagte etwa Thomas Hagen, Vorstandsvorsitzender der Weidmüller AG: „Die Zusammenlegung der Interkama+ und der Factory Automation war ein Gewinn für uns.“ Die Aussteller werden 2005 in den Hallen 7 bis 9, 11 und 14 bis 17 präsent sein. In den acht Hallen werden die kompletten Wertschöpfungsketten für Fertigungs-, Prozess- und Hybridindustrie abgebildet. Das Angebot reicht von der Steuer-, Regel- und Messtechnik über die industrielle Kommunikation bis zur Bildverarbeitung, der Montage und Robotik.

Am Kabelsalat kann sich niemand recht erfreuen. Dies gilt in der Mess- und Prozesstechnik insbesondere dann, wenn lange Distanzen überwunden oder mobile Anlagenkomponenten integriert werden müssen. Obwohl die funkgestützte Kommunikation insbesondere für bewegte Anlagenteile wie zum Beispiel Rechen in Kläranlagen von großer Bedeutung sei, könnten Anlagen jeglicher Natur von der modernen Kommunikationstechnik profitieren, unterstreicht Dipl.-Ing. Dieter Westerkamp, Geschäftsführer der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechik (GMA). So berge die drahtlose Kommunikation das Potenzial, die Prozessautomation entscheidend zu erleichtern.

Erste Erfolge in diese Richtung gibt es bereits: Das Karlsruher Unternehmen Rösberg hat kürzlich im Auftrag der Degussa AG eine Anlage am Firmenstandort Rheinfelden erfolgreich in Betrieb genommen. Dabei handelt es sich um eine WLAN-gestützte Informationsplattform für Monitoring, Controlling und Maintenance, die dem Betriebs- und Wartungspersonal vor Ort einen direkten Zugriff auf die PLS-Bedienoberfläche und Anlagendokumentation gestattet. „Wir haben die drahtlose Kommunikation zunächst im Bereich der Energieversorgung eingesetzt“, konkretisiert Wolfgang Kopp, technischer Leiter des Werks Rheinfelden der Degussa. Aufgrund der positiven Erfahrungen habe man ein ähnliches System kurze Zeit später in einer Produktionsanlage zur Herstellung von Aerosilen und Silanen eingesetzt.

Ähnliche Innovationspotenziale prophezeien Branchenvertreter dem gesamten Bereich der Diagnose. Dazu gehören unter anderem Geräte, mit denen sich unter anderem Füllstand- und Durchflussmessungen zuverlässig durchführen lassen. Der VDI hat gemeinsam mit dem VDE diesbezügliche Standards entwickelt, die in der im November 2004 erschienenen Richtlinie VDI/VDE 2650 „Anforderungen an Selbstüberwachung und Diagnose in der Feldinstrumentierung“ Eingang gefunden haben. „Die Aufgabe des VDI und des VDE war es, Experten aus gänzlich unterschiedlichen Bereichen an einen Tisch zu bringen“, sagt Westerkamp. Nach zahlreichen Meetings sei es schließlich gelungen, sich auf bestimmte Überwachungsmethoden zu verständigen.

Der Einsatz der Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS) hat nach Einschätzung einer Analyse der Unternehmensberatung Frost & Sullivan in der europäischen Industrie stark zugenommen. Das Wachstum stützt sich auf die Fortschritte in der Schnittstellentechnologie sowie auf die Notwendigkeiten eines effizienten Betriebs und der Überwachung wichtiger Produktionsanlagen. „Die Zahl der Bediener pro Maschine hat sich in den letzten zehn Jahren deutlich verringert, weil moderne Mensch-Maschine-Schnittstellen die Überwachung komplexer Fertigungssysteme vereinfachen“, erläutert Gabriela Martinho, Research Analyst bei Frost & Sullivan. „Diese Systeme sind ohne großen Aufwand zu installieren, zu betreiben und zu warten und ermöglichen es den Unternehmen, ihre Ressourcen auf andere Bereiche wie die Produktentwicklung zu konzentrieren.“

Investitionen in MMS verfolgen nicht nur in der Pharma- oder Lebensmittelindustrie das Ziel der genauen Überwachung und Steuerung von Anlagen und Prozessen. Es lässt sich so auch der Ausstoß der Produktion erhöhen und zugleich können die Anwender die Einhaltung von Umweltstandards gewährleisten.

Grafische Bedienerschnittstellen bildeten im Jahr 2003 mit einem Umsatzanteil von 42,6 % das größte Segment des MMS-Marktes. Das zweitgrößte Produktsegment sind Touchscreen-Bedienerschnittstellen. Die Hersteller müssen sich laut Frost & Sullivan darauf einstellen, dass die Kunden Komplettanbieter bevorzugen. Gleichzeitig sollten sie Lösungen bereithalten, bei denen Software und Hardware möglichst wenig Integrationsaufwand erfordern.

Mehr Bus-Nutzerorganisationen als je zuvor beteiligen sich an der Hannover Messe 2005. Insgesamt präsentieren in diesem Segment über 400 Aussteller ihre Exponate.

Dr. Volker Oestreich, Geschäftsführer der Profibus Nutzerorganisation, betont vor allem die Vorteile der dauerhaften Integration der Interkama+ und der Factory Automation in die Hannover Messe: „Die starren Grenzen zwischen Fertigungs- und Prozessautomatisierung weichen zunehmend auf. Die durchgängige Automatisierung nimmt hier eine Schlüsselposition ein.“ Profibus sei bislang der einzige Feldbus, der in Fertigungs- und Prozessautomatisierung ein und dieselbe Sprache spreche und so eine einfache und kostengünstige durchgängige Automatisierung ermögliche.

Mit dem Hinweis auf Einsparpotenziale bei Installationskosten und Infrastruktur will der Interbus Club die Besucher ansprechen. Die Interbus-Safety-Technologie soll der bislang üblichen parallelen Verkabelung von Sicherheitstechnik und Feldbussen ein Ende bereiten: „Mit dem Interbus-Safety-System ist es möglich, die Sicherheitstechnik zusammen mit der Automatisierung in einem gemeinsamen Feldbuskabel zu führen“, sagt Frank Knafla, Sprecher des Interbus Clubs. Das senke den Installationsaufwand und ermögliche es Anwendern, im Betrieb die Vorteile eines Bussystems auch für Sicherheitslösungen zu nutzen.

Speziell im Zusammenhang mit Ethernet erwartet Knafla Interesse von Seiten der Messebesucher, denn der Interbus Club hat sich vor gut einem Jahr für Profinet als Ethernet-Protokoll ausgesprochen. Das führt dazu, dass die Nutzerorganisationen von Profibus und Interbus benachbarte Stände auf der Hannover Messe haben und neben zwei eigenen Inseln eine gemeinsame betreiben werden, auf der sie die Möglichkeiten des Profinets präsentieren. Messebegleitend findet im Zentrum der Halle 11 (Stand C35) das Forum „The Future of Automation“ statt, das gemeinsam von der Profibus Nutzerorganisation und dem Interbus Club durchgeführt wird.

Mittlerweile finden Profibus-PA und der FF-Bus (Fieldbus Foundation) weltweit immer mehr Anwendung in explosionsgeschützten Anlagen. Dies wird wesentlich durch die Existenz einer IEC-Norm unterstützt, in der sich das für beide Bustechniken entwickelte Fisco-Modell (Fieldbus Intrinsic Safety Concept) widerspiegelt. Das Fisco-Modell, das von der Physikalisch Technischen Bundesanstalt unter Beteiligung namhafter deutscher Hersteller entwickelt wurde, stellt die Basis für den modernen Explosionsschutz dar.

„Ein Test, ein Standard, ein Zertifikat“, so beschreibt Walter Bahlinger, der beim Geschäftsbereich Automation and Drives der Siemens AG für das Geschäftsgebiet Process Instrumentation und Analytics zuständig ist, das hoch gesteckte Ziel. Grundlage bilde das IECEx Scheme, ein Zertifizierungsverfahren, das auf der Basis von international abgestimmten Normen für den Explosionsschutz IECEx-Zertifikate ausstellt. Das Zertifizierungsverfahren sei bisher offiziell nur von Australien und Neuseeland anerkannt, räumt Bahlinger ein. Dennoch sei vor allem bei europäischen Herstellern von Ex-Geräten inzwischen ein Trend zu beobachten, neben der EG-Baumusterprüfbescheinigung auch ein IECEx Certificate of Conformity zu erwerben, da auf dieser Basis andere internationale Ex-Zertifikate – etwa für den nordamerikanischen oder asiatischen Bereich – einfacher zu erwerben seien.

Die Motion, Drive & Automation (MDA) gehört zu den tragenden Säulen der Hannover Messe 2005. Mit rund 55 000 m² Netto-Ausstellungsfläche belegt diese alle zwei Jahre stattfindende Messe die größte Fläche innerhalb der Hannover Messe. Rund 1300 Aussteller aus 35 Nationen präsentieren in den Messehallen 19 bis 26 und auf dem Freigelände ihre Produkte.

Das Angebot der MDA umfasst das komplette Weltmarktangebot der elektrischen und mechanischen Antriebstechnik sowie der Hydraulik und Pneumatik. Die Antriebs- und Fluidtechnik spielt in alle Anwenderbranchen hinein.

Das Thema Condition-Monitoring-Systems zieht sich dabei wie ein roter Faden durch die gesamte MDA. Um hier gezielt die Möglichkeiten zur Überwachung und Diagnose von Komponenten und Systemen zu präsentieren, inszeniert der Veranstalter erstmals die Sonderschau Condition-Monitoring-Systems. In der Halle 24 zeigen Aussteller, wie durch die Rundum-Überwachung Spätschäden früh erkannt werden, wie Verschleiß aufgespürt wird – bevor ein teurer Ausfall die Produktion lähmt. Diese Systemüberwachungen sind vor allem bei schwer zugänglichen Anlagen unverzichtbar.

Das MDA-Forum wird täglich in Halle 24 verschiedene Aspekte der Antriebs- und Fluidtechnik mit Vorträgen zu wichtigen Innovationstrends aufzeigen. Themen wie Antriebs- und Fluidtechnik für Windkraftanlagen, Komponenten der Automatisierungstechnik oder der Mobilhydraulik werden im MDA-Forum aufgegriffen.

Die Signale aus der Branche sind im Vorfeld der ComVac rundum positiv. Die deutschen Hersteller, für die die Messe ein Heimspiel ist, sind besonders erfolgreich: Der Fachverband Kompressoren, Druckluft- und Vakuumtechnik im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA), Frankfurt am Main, hatte 2003 schon ein sehr gutes Auftragsjahr gemeldet. Für 2004 rechnet er mit einem realen Umsatzzuwachs von elf Prozent. Damit liegt die Branche über dem allgemeinen Maschinenbau-Trend von voraussichtlich fünf Prozent Wachstum. Beim Welthandelsvolumen machen die deutschen Hersteller ebenfalls eine gute Figur: 2002 konnten sie an den USA und Italien vorbeiziehen und Platz eins in der Rangliste einnehmen. Dabei macht der deutsche Maschinenbau auch hier seinem Ruf als Exportnation alle Ehre: 2003 exportierte die Kompressoren-, Druckluft- und Vakuumtechnik Waren für rund 2,6 Mrd. Euro. 41,1 % davon wurden in andere EU-Staaten geliefert. Größter nationaler Exportmarkt war die USA mit einem Anteil von 9,7 %.

Die Sonderveranstaltung der ComVac greift Trends und Tendenzen der modernen Druckluft- und Vakuumtechnologie auf. Im Anwendungszentrum „ComVac Application“ demonstrieren Profis für Profis praxisnah, wie die neuen Druckluft- und Vakuum-Technologien auf unterschiedlichen Feldern eingesetzt werden. Das Anwenderzentrum wird in enger Zusammenarbeit mit dem Fachverband Kompressoren, Druckluft- und Vakuumtechnik im VDMA organisiert.

Die Digital Factory wird in Halle 16 das ganze Spektrum digitaler Lösungen präsentieren. Viele Aussteller werden Lösungen des Product Lifecycle Managements (PLM) und im Bereich der Manufacturing Execution Systems (MES) anbieten. Während PLM die Phase der Produktentwicklung effizienter gestaltet, optimieren MES die anschließende Fertigung.

MES-Lösungen bilden das Bindeglied zwischen Planungs- und Fertigungsebene. Das Kürzel beschreibt eine Gruppe von Softwarelösungen, die den Kontakt zwischen ERP-Anwendungen einerseits und BDE/MDE-Systemen andererseits herstellt. Denn das Enterprise Resource Planning (ERP) ist primär geeignet, Produktionsaufträge zu verwalten und die erforderlichen Material- und Fertigungskapazitäten bereitzustellen. Die detaillierte Sicht auf die einzelnen Fertigungsmaschinen können viele ERP-Programme aber nicht bieten, denn dazu muss eine Vielzahl der Daten aus der Betriebs- und Maschinendatenerfassung (BDE/MDE) verarbeitet werden. Dies genau lässt sich aber mit den MES erreichen, die auch Engpässe oder dazwischengeschobene Aufträge schnell bewältigen.

Eine wichtige Rolle spielen MES auch bei der Qualitätssicherung, indem sie die Rückverfolgbarkeit (Traceability) ermöglichen. Denn nun kann ein Unternehmen vom Wareneingang bis zum fertigen Produkt detailliert nachvollziehen, welche Werker und welche Maschinen an einem bestimmten Produkt gearbeitet haben oder eingesetzt wurden. So deckt die interne Qualitätskontrolle Fehlerquellen einfacher und schneller auf. Die genauen Einzeldaten geben Aufschluss darüber, an welcher Stelle der Fertigungskette ein Problem vorliegt. Kann dies schnell behoben werden, lassen sich imageschädigende Rückrufaktionen von vornherein vermeiden. Besondere Bedeutung kommt dem Thema Rückverfolgbarkeit bei der Prozessfertigung zu. Mittels der MES-Daten lässt sich genau nachvollziehen, welche Komponenten unter welchen Bedingungen verarbeitet wurden.