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Modularisierung im Maschinenbau Mal kurz raus – und dann schnell wieder rein

| Autor/ Redakteur: Kay Willerich, Lenze SE* / Ute Drescher

Warum die Modularisierung im Maschinenbau noch immer ein hochaktuelles Thema ist – und warum es jetzt erst richtig losgeht.

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Die konsequente Zerlegung der Maschine in ihre funktionalen Einheiten verkürzt die Time-to-Market erheblich.
Die konsequente Zerlegung der Maschine in ihre funktionalen Einheiten verkürzt die Time-to-Market erheblich.
(Bild: Lenze)

Modulare Maschinen laufen monolithischen Maschinen immer mehr den Rang ab. Das belegt eine Strukturanalyse von Quest Techno Marketing aus dem Jahr 2014 – mit dem Ziel, eine Prognose abzugeben über die Entwicklung des Engineerings der Maschinenautomation bis 2017. Demnach resultiert das Wachstum in der Maschinenproduktion vor allem aus der Herstellung modularer Maschinen. Dieser Bereich wird in den nächsten Jahren mit einem Anteil von rund 50 % den Maschinenbau dominieren. Der Anteil modular aufgebauter Lösungen am Wachstum insgesamt steigt. Während der überwiegend modular aufgebaute Maschinenbau starkes Wachstum zeigt, sinkt der Anteil monolithischer Lösungen. Welche Rahmenbedingungen liegen dieser Entwicklung zugrunde?

Mechatronik konsequent zu Ende gedacht

Die Antwort findet sich hier weniger in einem „Was hat sich verändert?“, sondern vielmehr im „Was ist hinzugekommen?“ Hierbei ist wichtig zu wissen, dass Modularisierung sehr lange ein mechanisch geprägtes Thema war. Parallel dazu hat sich schließlich der mechatronische Ansatz entwickelt, der eine gleichzeitige Betrachtung von Mechanik, Hardware und Software beinhaltet. Es ist jetzt die konsequente Übertragung dieses mechatronischen Gedankens, der zum Durchbruch bei der Modularisierung führen wird – weil damit endlich alle drei Ebenen einfließen.

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Modularisierung von A bis Z zu betreiben heißt, sich von Anfang an eines Baukastens zu bedienen. Baukästen haben aber den Nachteil, dass das, was sich darin befindet, eine definierte Funktion besitzt – was die Flexibilität entsprechend eingrenzt. Zudem sieht das Ergebnis, welches aus ein und demselben Baukasten kommt, nun einmal aus, wie aus einem Baukasten. Dieser Effekt macht es schwieriger, sich gegenüber dem Wettbewerb zu differenzieren.

Standardisierung schränkt Flexibilität ein

Standardisierung bringt darüber hinaus den Effekt mit sich, dass beispielsweise Funktions- und Maschinenmodule fest umrissene Produkteigenschaften haben – und folglich immer das Risiko besteht, dass mehr drin ist, als für eine Applikation eigentlich erforderlich. Deshalb ist es so wichtig, die Module in sich zu skalieren. Und wenn wir bei der eingeschränkten individuellen Anpassungsfähigkeit bleiben: Standardisierung auf Modulebene birgt in der Praxis immer das Pro­blem, dass es zu wenig unterschiedliche Module gibt.

Angesichts der Eingangs genannten Entwicklungen, die moderne Fertigungen heute mit den Mechanismen von Industrie 4.0 nehmen, wirken sich auch die Schnittstellen limitierend auf die Freiheit im Maschinenbau aus. Hier ist einerseits Sorgfalt geboten, um Schnittstellen vor allem bei der Kommunikation durchgängig zu programmieren. Andererseits sind wirklich offene Schnittstellen gefragt. Nur so lassen sich später Maschinen unterschiedlicher Hersteller zu einem Netzwerk verbinden – unabhängig davon, welches Label auf dem Antriebsregler oder auf einer Steuerung klebt.

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