Data Processing & Analytics
19.02.2019

Lösungen für die digitale Transformation

Wenn es darum geht, Projekte der digitalen Transformation umzusetzen, kommt vielen Anwendern hierzulande vielleicht nicht direkt Mitsubishi ­Electric in den Sinn. „Das sollte es aber“, meint Hartmut Pütz, Präsident Factory Automation EMEA bei Mitsubishi Electric, im Gespräch mit der openautomation.

Bilder: Mitsubishi Electric

Bilder: Mitsubishi Electric

Hartmut Pütz ist Präsident Factory Automation EMEA bei Mitsubishi Electric Hartmut Pütz ist Präsident Factory Automation EMEA bei Mitsubishi Electric

Zu einer seiner Kernaufgaben zählt Mitsubishi Electric Factory Automation, mithilfe der Digitalisierung die Produktion allgemein flexibler zu machen. Dabei wird neues Poten­zial der Fertigungsoptimierung nicht nur durch den intelligenten Einsatz integrierter Automatisierungsplattformen erschlossen. Das bereits seit 18 Jahren stets weiterentwickelte „e-F@ctory“-Konzept liefert die Struktur für die digitale Transformation auch auf der Fertigungsebene. „Mit dem Aufkommen des Industrie-4.0-Ansatzes wird das Konzept konsequent immer weiter optimiert“, erläutert H. Pütz.

Mitsubishi Electric präsentiert sich gemeinsam mit seinen Partnern als Anbieter eines breiten Technologiespektrums von der Feldebene über die Steuerungs- und Antriebsautomation als auch Edge Computing bis hin zur Cloud­anbindung. „Alles aus einer Hand von einem einzigen Unternehmen, von der Sensorik bis zur IT-Ebene – das empfinde ich als unrealistisch“, kommentiert H. Pütz. „Um dem Kunden eine optimale Lösung anbieten zu können, bedarf es einer Kooperation aus den richtigen Partnern. Einer unserer Vorteile ist sicherlich unser breites Produktspektrum, welches aufeinander abge­stimmt ist. Als einer der wenigen Anbieter bieten wir Antriebslösungen, Robotik, Steuerungstechnik, Visualisierung und Software aus einer Hand.“

Konsequente Nutzung von KI-Technologien

„Genutzt werden modernste Technologien“, setzt H. Pütz fort. „Mitsu­bishi Electric blickt zukunftsorientiert nach vorne.“ Cloudlösungen und das Internet der Dinge schaffen Mehrwert-Optionen in Form von vorausschauender Wartung, Serviceunterstützung durch Augmented Reality und vieles mehr. Mit dem „e-F@ctory“-Konzept bietet Mitsubishi Electric hierfür einen Weg, um cybersichere, offene Edge-Computing-Lösungen für die direkte Anbindung der Produktion an die Cloud zu entwickeln.


Eine effektive Steuerung und Regelung der Wasserversorgungs- und  -verteilungsnetze ist durch einen datengestützten Ansatz erreichbar. Mitsubishi Electric ermöglicht dies mit Aquatoria, einer Softwarelösung, die beispielsweise den Energieverbrauch im gesamEine effektive Steuerung und Regelung der Wasserversorgungs- und -verteilungsnetze ist durch einen datengestützten Ansatz erreichbar. Mitsubishi Electric ermöglicht dies mit Aquatoria, einer Softwarelösung, die beispielsweise den Energieverbrauch im gesamten Wasserversorgungsnetz optimiert


Diese Technologien werden entweder in unserem globalen Netzwerk von Forschungs- und Entwicklungszentren für den gesamten Konzern entwickelt oder sind zusammen mit lokalen Kooperationspartnern entstanden“, stellt H. Pütz heraus. Als Beispiel für eine solch zentral entwickelte Basistechnologie nennt er den KI-Chip. Diese Technologie übernimmt mittlerweile Aufgaben der Künstlichen Intelligenz in unterschiedlichen Anwendungsgebieten, so zum Beispiel in selbstfahrenden Autos, in Edge Controllern sowie in kollaborativen Robotern. Selbst in Klimageräten sind sie bereits heute verbaut. „Eine komplette Fabrik mit KI-Technologien auf einmal optimieren zu wollen, ist extrem komplex. Um Erfahrungen konsequent umsetzen zu können, ist es zielführender, mit einzelnen Anlagenteilen zu beginnen, die später dann zusammen­gefasst werden können.“ Er setzt fort: „Die KI-Technologie ermöglicht es, dass unsere kollaborativen Roboter nicht nur alle Funktionen der funktionalen Sicherheit erfüllen, sondern das durch Deep-Learning-Algorithmen eine höhere Produktivität erreicht wird. Ein eigenständiger Lernprozess ermöglicht extreme Effizie­nz beim Greifen sich bewegen der und verschiedenster geformter Objekte. Ein zusätzlicher Anwendungsfall für die KI-Technologie ist Predictive Maintenance, um durch die Echtzeitanalyse der Roboterzustandsdaten, historischer Daten und mittels des virtuellen Robotermodels, Handlungsempfehlungen für den Maschinenbetreiber ableiten zu können“, so H. Pütz. „Wir sind in Bezug auf KI sicher einer der wenigen großen Automatisierungsunternehmen, die die Richtung verfolgen, einzelne Anlagenteile und Funktionen über KI-Algorithmen optimieren zu lassen.“

Hartmut Pütz: „Eine technologische Weiterentwicklung mit Bezug auf Industrie 4.0 stellt unser Edge Controller ,MELIPC‘ dar“ Hartmut Pütz: „Eine technologische Weiterentwicklung mit Bezug auf Industrie 4.0 stellt unser Edge Controller ,MELIPC‘ dar“

„Eine technologische Weiterentwicklung mit Bezug auf Industrie 4.0 stellt unser Edge Controller ,MELIPC‘ dar“, fährt der Manager fort. Dieser hat die Aufgabe, einen Level zwischen OT- und IT-Ebene zu bilden. „Das ist dringend erforderlich, wenn ich nur an das unterschiedliche Verständnis von Echtzeit in der IT- und in der Automatisierungswelt denke“, schließt er an. Basierend auf der KI-Technologie übernimmt der Edge Controller nicht nur die Vorselektion, Komprimierung und Vorverarbeitung der Produktions­daten, die dann in Cloudlösungen ausgewertet werden, sondern analysiert die Produktionsdaten in Echtzeit und leitet basierend auf der Datenauswertung entsprechend erforderliche Aktionen in der Produktion ein.

Konkrete Anwendungen mit Künstlicher Intelligenz gibt es von Mitsubishi Electric laut H. Pütz im Bereich der Predictive Maintenance: „Mithilfe von Mustern werden Rückschlüsse über den Maschinenzustand gezogen.“ Weitere KI-Anwendungen in der Industrie folgen bis Ende dieses Jahres.

Die Digitalisierung des Robotereinsatzes wird auch mit Unternehmen wie SAP und IBM zusammen vorangetrieben. Gemeinsam mit SAP wurde zum Beispiel auf der Hannover Messe 2017 eine Digital-Twin-Applikation für die Roboterwartung präsentiert. „Mit der KI-Plattform IBM Watson nutzen wir die Möglichkeit, Betriebsdaten zu analysieren und so vorausschauend Wartungsbedarf zu erkennen.“ Die vorausschauende Zustandsüberwachung für Roboter kann die Betriebskosten, Asset-Produktivität und Prozesseffizienz optimieren“, setzt H. Pütz fort. Die Plattform arbeitet mit der vorausschauenden Zustandsüberwachung, digitaler Simulation und der Hochrechnung von Trends, um Wartungsempfehlungen auf der Grundlage der gegebenen Nutzungs- und Verschleißsituation zu erstellen. Für die Robotik ist dieses Konzept vor allem deshalb interessant, weil die regelmäßige Standardwartung den Betrieb in vielen Fällen massiv stört.

Mit Lösungen näher am Kunden

Nicht zuletzt, um mit den digitalen Lösungen noch näher am Kunden zu sein, baut Mitsubishi Electric das Lösungsgeschäft systematisch aus. „Unser Lösungsteam wird zum Ende des Geschäftsjahres erweitert“, bestätigt der Europa-Präsident. „Immer mehr Kunden erwarten einen Ansprechpartner für die Projektgesamtverantwortung, und das übernehmen wir gern.“ Er unterstreicht: „Dies betrifft auch bereits erste Großprojekte im Bereich des Maschinenbaus und in der Prozess­industrie, die wir zusammen mit Systemintegratoren und Partnern übernehmen. Dabei fokussieren wir uns auf bestimmte Zielmärkte“, erläutert der Manager.


Der Edge Controller „MELIPC“ bildet ein Level zwischen OT- und IT-Ebene Der Edge Controller „MELIPC“ bildet ein Level zwischen OT- und IT-Ebene


Ein Beispiel für solche Märkte ist die Wasserwirtschaft, in diesem Fall Wasserverteilungsnetze und -aufbereitungsanlagen. Da die Einnahmen der Betreiber und Behörden in der Wasserwirtschaft entweder festgelegt oder schwer anzupassen sind, rechtfertigen sich Investitionen in erster Linie durch Kostensenkungen. „Einer der größten Kostenblöcke im Wasserwerk ist der Energieverbrauch der Pumpen“, weiß der Mitsubishi-Electric-Manager.

Eine effektive Steuerung und Regelung der Wasserversorgungs- und -verteilungsnetze ist durch einen datengestützten Ansatz erreichbar. Mitsubishi Electric ermöglicht dies mit Aquatoria, einer Softwarelösung, die beispielsweise den Energieverbrauch im gesamten Wasserversorgungsnetz optimiert. Zur genauen Überwachung und Steuerung aller Komponenten wird das Netzwerk visualisiert. Basierend auf sogenannten hybriden Netzen, welche Algorithmen von klassischen selbstlernenden neuronalen Netzwerken mit Fuzzy-Logic-Algorithmen zu einem automatisierten System kombiniert, wird eine Vielzahl der Prozesse im Verteilungsnetz optimiert. Durch die damit verbundene Lastabsenkung werden zudem Wasserverluste reduziert, Leckagen diagnostiziert und Druckschwankungen vermieden. Indem die Belastung der Anlagen reduziert wird, verringern sich auch Wartungseinsätze und -kosten. „Künstliche Intelligenz optimiert das kommunale Wassermanagement und kann die Betriebskosten deutlich reduzieren“, ergänzt H. Pütz.

Für die Umsetzung solcher Projekte greift Mitsubishi Electric in Deutschland gerne auf das Know-how seines Automation Networks zurück. Dieses Netz an Systemintegratoren existiert bereits seit über 20 Jahren. Nun gibt es eine neue, proaktive Strategie: das Premium-Solution-Partner-Programm des Automation Networks. Mit ihnen werden universelle Lösungen für die Industrie von morgen entwickelt. „Die Premium Solution Partner sind im besonderen Maße auf die Technologien von Mitsubishi Electric ­geschult und bekennen sich zu Mitsubishi Electric als Premium-Lieferant“, erklärt H. Pütz.
Den Maschinen- und Anlagenbau im Fokus Ein weiteres Beispiel für das Lösungsgeschäft stammt aus dem Werkzeugmaschinenbau. „Hier entwickeln wir standardisierte komplette Be- und Entlademodule, die wir Werkzeugmaschinenherstellern und auch Endkunden zur Verfügung stellen“, betont H. Pütz. Innovationen auf Produktseite unterstützen die Erstellung einmaliger Lösungen: Zum Beispiel wurden für Bankautomaten spezielle Contact-Image-Sensoren zur Erkennung von Banknoten entwickelt. Diese Zeilensensoren gibt es in unterschiedlichen Längen. „Die Technologie nutzen wir nun auch für visionbasierte Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau“, berichtet H. Pütz. „Im Vergleich zu den sonst üblichen Zeilenkameras zeichnen sich unsere Zeilensensoren durch sehr hohe Bildschärfe und geringen Platzbedarf aus und sind mit geringem Aufwand zu in­stallieren.“ Bei den Bildaufnahmen kommt es durch die telezentrische Anordnung der Sensoren zu keinerlei Verzerrungen. Die so aufgenommenen Zeilen werden dann in einem Frame Grabber zu einem Gesamtbild zusammengefügt und ausgewertet. Dies ist die Schnittstelle zur Mitsubishi-Electric-Steuerungstechnik.

„Die neue Technologie bietet große Vorteile überall dort, wo schnell laufende zweidimensionale Materialen kontinuierlich im Prozess ­be- obachtet werden müssen, zum Beispiel bei hochwertigen Verpackungsmaterialien“, fügt er an. „Im nächsten Technologieschritt arbeiten wir an Verfahren, um dann auch noch mithilfe unserer Steuerungs- und Antriebstechnik in Echtzeit regelnd in den Prozess einzugreifen.“ Ein typischer Anwendungsfall hierfür wären Druckmaschinen. Diese Technologie ergänzt unser Gesamtportfolio der Bildverarbeitungstechnologien, zu dem auch die Lösungen unserer „e-F@ctory“-Alliance-Partner gehören.


Neue Lösungen im Anlagenbau ermöglicht das Linear Transfer System zur intelligenten Steuerung des Teileflusses in der ProduktionNeue Lösungen im Anlagenbau ermöglicht das Linear Transfer System zur intelligenten Steuerung des Teileflusses in der Produktion


Transportlösung für Fertigungsprozesse

Neue Lösungen im Anlagenbau ermöglicht auch das Linear Transfer System zur intelligenten Steuerung des Teileflusses in der Produktion. Das Herz der Transportlösung für Fertigungsprozesse ist der Smart Carriage, der sich mit bis zu 3 m/s auf den Alu-Profilen bewegt. Die Besonderheit hier erläutert H. Pütz: „Die gesamte Intelligenz und die Stromversorgung mit Batterie befinden sich auf den Transportwagen, die drahtlos untereinander kommunizieren. Der Ladezustand wird ständig beobachtet und, wenn erforderlich, fährt der Wagen automatisch zur Batteriewechselstation.“ Das System zielt auf die Verkettung von Anlagenteilen im Bereich Intralogistik. „Mit unserem Linear Transfer System vernetzen wir unterschiedliche Anlagenteile intelligent miteinander.“ Damit steht das System von Mitsubishi Electric nicht im Wettbewerb zu anderen Anbietern, die sich auf das Anwendungsfeld innerhalb der Maschine konzentrieren. „Der Aufbau unserer Anlage ist bei unserem System sehr einfach, da im Prinzip nur die stranggepressten Alu-Profile verlegt werden müssen“, so der Manager. „Kabel sind nicht erforderlich.“

Erfolgreiche Strategie

Wirtschaftlich trägt die Strategie Früchte: Es läuft gut bei Mitsubishi Electric Factory Automation EMEA: „Jahr für Jahr knacken wir kontinuierlich unsere Bestmarke und wachsen – trotz herausfordernder politischer Rahmenbedingungen in der Türkei und Großbritannien“, freut sich der Präsident. „Wir sind in der komfortablen Lage, konsequent unsere Ziele weiterverfolgen zu können“, schließt H. Pütz an.

de3a.mitsubishielectric.com

20 Jahre openautomation

Die Grundidee bleibt, die Dimensionen wachsen

„Eine Branche im Umbruch: Anwender fordern in aller Deutlichkeit kostensenkende, flexible und offene Automatisierungslösungen sowie Durchgängigkeit vom Sensor bis zum Management“ – dieser Grundanspruch hat sich über die letzten 20 Jahre nicht geändert, aber die Dimensionen, die neue Technologien mit sich bringen, lassen die Industrie 4.0 Wirklichkeit werden. Immer im Mittelpunkt dabei: Daten – das viel gepriesene Öl des 21. Jahrhunderts. Die Grundidee der vertikalen Integration bleibt, nur das Wording ändert sich heute.

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Zum Schmunzeln

Mann beim Bäcker: „Ich hätte gerne vier Brötchen.“
Bäcker: „Wenn Sie nur drei nehmen, gibt es eins umsonst!“
(Mann überlegt, wer hier nun der Vollidiot ist.)
Copyright © VDE VERLAG GMBH, zuletzt aktualisiert am 15.07.2019