Was versteht man unter Industrie4.0 und was erhofft sich die Westaflex Gruppe davon?

Der Begriff an sich beschreibt die intelligente Vernetzung all unser Anwendungs- und Produktionssysteme. Industrie 4.0, auch als vierte industrielle Revolution bezeichnet, wird unser Arbeitsleben ähnlich stark beeinflussen wie die ersten drei industriellen Revolutionen - die Mechanisierung, die Elektrifizierung und die Computerisierung. Es geht in erster Linie darum, die Produktion effizienter, kostengünstiger und flexibler zu machen, um so auch weiterhin die Varianz und Wirtschaftlichkeit sicherzustellen. Unser Ziel ist es, die Stückzahl eins eines Produktes so einfach herstellen zu können, wie ein Serienprodukt.

Wie sieht so ein individueller Herstellungsprozess für SHK-Produkte aus?

Die Herstellung des zu fertigenden Produktes lässt sich zu jedem Zeitpunkt ändern. Über das Internet kann auch der Fachhandel zeitnah individuelle Anforderungen einbringen. Voraussetzung war, dass unsere Produktionslinien so flexibel arbeiten und unterschiedlichste Produkte auf gleicher Baugruppe fertigen können. Unsere Maschinen konfigurieren sich mittlerweile selbstständig. Informationen sind nicht nur zentral, sondern auch dem jeweiligen Produkt gespeichert. Das sind exemplarisch Daten zu den Materialeigenschaften beim Fertigmaterial, die beschreiben, wie es bearbeitet werden kann. Komplexere Baugruppen informieren darüber, welche Maschinen das Produkt schon bearbeitet haben und welche Bearbeitungsschritt noch notwendig folgen.

Wird es auch Veränderungen 4.0 im Mensch-Maschine-Dialog mit sich bringen?

Unsere Mitarbeiter werden ganz bewusst in den Prozess eingebunden. Wir brauchen Menschen in der Fertigung, weil Maschinen ihre Intuition und Intelligenz nicht ersetzen können. Gleichzeitig legen wir Wert darauf, nicht nur noch Experten in der Fabrik zu haben, sondern die Komplexität der neuen Systeme vom Mitarbeiter fernzuhalten. Wenn die Anlagen im Hintergrund immer komplexer werden, müssen wir die Bedien- und Interaktionssysteme verbessern. Unsere Mitarbeiter sollen dirigieren und organisieren, aber nicht die gesamte Komplexität beherrschen müssen.

Wir beteiligt sich Westaflex an der Weiterentwicklung von Industrie4.0?

Wir waren von Anfang an Mitglied in Arbeitskreisen und Projekten an der RWTH, Aachen und sitzen in Lenkungskreisen beim VDMA. So können wir die neuesten Erkenntnisse und deren Umsetzung aktiv beeinflussen. Somit erarbeiten wir unter anderem die Referenzarchitektur für die intelligente Arduino Vernetzung. Aber auch bei unseren eigenen Maschinenbau-Produkten zeigen wir bereits heute, in welche Richtung es gehen kann. Zum Beispiel bieten wir Apps für Android Pads, mit denen die Fertigung aus der Ferne überwacht werden kann.

Wie sieht die Maschinenbau 4.0 Implementierung praktisch aus?

Industrie 4.0 heisst natürlich nicht, dass wir alles neu machen. Vorhandene Anlagen werden nach und nach umgerüstet. Die Schritte sind evolutionär und erst im Rückblick sehen wir, wie viele Dinge sich verändert haben.

Produkte im Fachhandel haben den Anspruch frei von Sicht- und Gebrauchseinschränkungen zu sein, sowie aus laufender Produktionsserie zu stammen. Demgegenüber stehen zahlreiche Ausstellungsstücke, sowie Messerückläufer und Bestände aus Sonderaufträgen, die nicht abgerufen wurden. Solche Waren sind erstklassig, jedoch nur als B-Ware zum Verkauf geeignet.

Sehr oft müssen sie umgepackt und neu etikettiert werden, um aufgewertet wieder angeboten werden zu können.

westaflex.com/shop

Für diese B-Waren-Bestände, die in Umfang und Auswahl schwankend sind, gibt es jetzt einen eigenen Online-Shop mit voller Herstellergewährleistung und Funktionsgarantie. Stets zu attraktiven Tiefstpreisen zum Direktkauf angeboten.

Selbstverständlich lassen sich so Anlagen komplettieren und Neu- mit B-Ware ergänzen. Selten sind jedoch ganze Installationen nur aus diesem B-Warensortiment realisierbar.

Dabei ist Arduino einerseits Hardware: ein Microcontroller, der ähnlich wie ein PC eigenständig Berechnungen durchführt und zudem über Sensoren mit der Umwelt interagieren kann: von der einfachen Ampelsteuerung bis hin zu komplexen Robotern für faszinierende Do-it-yourself (DIY)-Projekte. Denn Arduino ist ausserdem eine Software-Entwicklungsumgebung im freien Download mit vielen Code-Bausteinen zum Austausch untereinander. Ähnliche Herausforderungen wurden früher oder später bereits von Anwendern im Fall von Hersteller-spezifischen Anlagen gelöst. Denn generell lässt sich Software leichter modifizieren als Hardware. Arduino ist eine Open Source Plattform, die dabei auf einem einfachen Input/Output-Board und einer Entwicklungsumgebung basiert. Man kann Boards für die Haussteuerung manuell zusammenbauen oder auch vormontiert kaufen (Preis 20 Euro). Derartige interaktive Platinen werden durch Sketch genannte Programme gesteuert, die der Sprache C entsprechen, die über Sensoren und Aktoren mit uns Menschen kommunizieren. 

Die Antwort auf die Herausforderungen im SHK-Bereich ist ein sehr praktisches Bauteil, das lötfreie Steckplatine genannt wird. Ein kleines Plastikbrett, das komplett gelocht ist, wobei jedes Loch über einen federgelagerten Anschluss verfügt: das Breadboard. Befestigen Sie Ihr Arduino-Board mit Heißkleber an der Hauptplatine desjenigen Gerätes, dessen Steuerung es übernehmen soll. Dies können Kaffeemaschinen, Märklin-Eisenbahn, Licht-, Klima- oder Rollo-Steuerungen sein. Es gibt ebenfalls Sketch Schnipsel für Thermostat- und Heizungssteuerung. Mit wenig Aufwand und ohne ein teures Bus-System kann eine Haussteuerung umgesetzt werden, die nach Uhrzeiten oder Ereignissen abläuft. Die Platinen benötigen eine USB-5 Volt Schnittstelle.

Besonders für #Android existieren fertige Interaktions-Apps, unter anderem nach den Begriffen Vera, Rasberry und Arduino im Play Market von #Google zu finden. 

Processing war der Ursprung von Arduino. Diese Sprache macht es ganz einfach schönen Code zu schreiben. Es lassen sich hiermit auch eigenständige Anwendungen erzeugen, die auf allen Plattformen verwendet werden können (Mac, Linux, Windows und Android). Um grössere Lasten wie Motoren oder Glühlampen anzusteuern, werden externe MOSFET-Transitoren angesprochen, um mit einer Fingerbewegung am Handy Schaltszenarien anzustossen. Anstelle von remote bedienter Drucktaster können auch Lichtsensoren zum Einsatz kommen. Das ist doch mal eine clevere Idee, oder?

Eine der grössten Vorteile bei Arduino ist seine weltweite Community. Hier finden sich jederzeit im Bereich Heizung, Klima, Lüftung schlüsselfertige Lösungen zum täglichen Einsatz. So etwa bei Ein/Aus-Sensoren in Form von magnetischen Schaltern, Sensormatten oder Neigungsschaltern für unsere eigene Arduino-Poesie.

Und Arduino ist wirklich schnell. Die eigenen internen Anweisungen werden mit einer Rate von 16 Millionen pro Millisekunde ausgeführt - das sind gut einige Millionen Codezeilen pro Sekunde. Während Sie also mit ihren Fingergesten das Smartphone oder Android Tablet drücken, liest Arduino die Position sämtlicher Schaltersteuerungen im Haus einige tausend Mal und ändert dabei ihren Regelvorgaben entsprechend. Diese Vorgaben könne Sie sich als Post-it vorstellen, das Sie verwenden, um sich an etwas zu erinnern, zum Beispiel Sommerbetriebsweise.

Der grosse Vorteil von digitaler, programmierbarer Elektronik gegenüber klasssischer Elektronik wird hier offensichtlich: ein Schaltkreis - 1000 Verhaltensweisen, einfach, indem die entsprechende Software angepasst wird.

In Analogie zum SHK-Bereich funktioniert Elektrizität ein wenig wie Wasser. Man hat eine Art Pumpe (jede Art von Energiequelle, bspw. eine Batterie oder eine Steckdose in der Wand), die elektrische Ladungen (wie Tropfen) durch Leitungen drückt, die in Form von Drähten realisiert sind, um Wärme zu produzieren (Omas Heizdecke), Licht zu erzeugen (Nachttischlampe), Sound zu produzieren (HiFi-Anlage), Bewegungen anzustossen (Ventilator) und viele weitere Dinge.

Arduino arbeitet mit gemässigten 5 Volt und kann daher über einen Power-Injector im USB-Anschluss überall und autonom betrieben werden. Es ist noch gar nicht so lange her, da bedeutete die Erstellung einer Herstellerspezifischen Steuerplatione das Aufbauen von Schaltkreisen mit verschiedenen Komponenten, wie Widerstand, Kondensator, Induktor, Transitor usw - und das von Grund auf. Jede Mutterplatine war für eine bestimmte Verwendung verdrahtet und Änderungen waren mit dem Zuschneiden von Verbindungsdrähten, dem Herstellen von Lötverbindungen und weiteren Arbeitsschritten verbunden. Heute bedeutet Individualisierung und Änderung einfach das Einspielen neuer Sketch-Module.

Es war noch nie so leicht nach dem Baukastenprinzip und durch das Verbinden einfacher Arduino Platinen komplexe Systeme und Steuerungen aufzubauen! Arduino wurde aus der Idee geboren, Interaction Design und Prototyping kinderleicht zu machen!

Worauf warten Sie also noch, um neben ihrer Klima-Lüftung auch weitere Projekte zur Steuerung in die Hand zu nehmen...!!