Hello Industrie 4.0 - We go digital, Überblick



Beschreibung

Zukunft neu denken.

Intelligente Technologien etablieren

Vernetzte Produktion realisieren


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Hello Industrie 4.0

�we  go  digital

DE

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Zukunft

neu denken

�Weichen stellen für intelligente, vernetzte Welten
�Demografischer Wandel
�Individualisierung
�Ressourceneffizienz
�Schnelle Verfügbarkeit

Intelligente Technologien

etablieren

�Wandel unserer Weltsicht von industrieller Produktion
�KUKA Digital Domains
�Das Internet of Robotics
�Edge-Computing in Echtzeit
�Intelligentere Maschinen
�Mobile Robotik
�Mobility trifft MRK
�Cobots in der Industrie

Vernetzte Produktion

realisieren

�Durch Digitalisierung Kunden-Mehrwerte schaffen
�Matrix-Produktion
�Mehr Dynamik durch sich selbst organisierende
Wertschöpfungsketten
�KUKA Toledo Production Operations:
die Power von IoT im Einsatz für Jeep

®

Wrangler

�ASM Assembly Systems: intelligente Mensch-
Roboter-Kollaboration in der Elektronikindustrie
�Von Science-Fiction zur Wirklichkeit

�Inhalt

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Hello Industrie 4.0

�we  go  digital

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Hello Industrie 4.0 �we go digital

Die Dinge ändern sich.

Hier und jetzt


Das Internet der Dinge, Industrie 4.0 oder Smart Production – auch wenn
international die Namen wechseln, so geht es im Kern doch immer um
eines: die nahtlose Verbindung von digitaler und realer Welt und damit
um nichts Geringeres als den nachhaltigen Wandel unserer Weltsicht von
industrieller Produktion. Als Vordenker und Wegbereiter von Industrie 4.0
treibt KUKA diesen Wandel hin zur vernetzten, intelligenten Produktion
maßgeblich voran. Mit dem Mut, die Dinge zu verändern.

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Hello Industrie 4.0 �we go digital

6 �7

�Zukunft neu denken

»Wir stellen heute die

Weichen für eine Revolution,

die allumfassend sein wird.«

Gesellschaftlich wie technologisch
hat der Fortschritt in den vergangenen
Jahren ein atemberaubendes Tempo
angenommen – und erfasst nahezu
jeden Lebens- und Wirtschaftsbereich.
Das Internet der Dinge steht vor der Tür.
Ob Kühlschrank, Straßenlaterne oder
eine komplexe Maschine – jedes „Ding“
ist dann im Netz, verfügt über eigene
Sensoren, kann erfasst und angesteuert
werden und ist in der Lage, Feedback
zu geben.

Schon heute kann nahezu jedes elek-
tronische Gerät mit dem Internet
kommunizieren. Die digitale Welt
ist fester Bestandteil unseres Lebens
und beeinflusst unsere Wünsche und
Handlungen.

Die Digitalisierung und die günstige
Verfügbarkeit immer größerer Rechen-
leistung haben unsere Fähigkeit
erweitert, komplexe Zusammenhänge
zu erkennen und zu modellieren:
beispielsweise in Physik, Chemie,
Ökonomie und Ökologie.

Die dadurch in den vergangenen Jahren
ausgelösten rasanten Entwicklungen
in Bio-, Gen- und Nanotechnologien,
bei Fabbing, Robotik oder auch künst-
licher Intelligenz legen zusammen mit
einer komplett vernetzten Welt den
Grundstein für eine Revolution, die
allumfassend sein wird. Durchgängig
digital vernetzte Prozesse, innovative
Geschäftsmodelle, neue Verfahren und
Materialien werden es ermöglichen,
Produkte weit flexibler, energieeffizienter,
ressourcenschonender und hochindivi-
dualisiert herzustellen.

Durch Cloud-Computing und Big Data
wird sich dieser Prozess noch einmal
erheblich beschleunigen. Mit der Fähig-
keit, Millionen oder gar Milliarden von
Datensätzen zu speichern, zu teilen,
zu interpretieren und daraus logische
Schlüsse zu ziehen, werden Systeme
in der Lage sein, blitzschnell zu lernen
und sich weiterzuentwickeln. Ein Effekt,
den wir beispielsweise bei der aktuellen
Evolution von Sprachassistenten wie
Siri oder Cortana sehen können.

Dr. Till Reuter
Vorsitzender des Vorstands
KUKA Aktiengesellschaft

Robotik oder auch

künstliche Intelligenz legen

zusammen mit einer

komplett vernetzten Welt

den Grundstein

für diese Revolution.

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Feedbacks von Millionen Nutzern
machten es in kurzer Zeit möglich,
ihre Fähigkeiten deutlich zu verbes-
sern. Und sie lernen weiter – sehr,
sehr schnell.

Übertragen auf die industrielle Produk-
tion, wird die Verbindung mit Cloud
und Big Data ganz neue Produktions-
welten schaffen. Zuerst durch einfach
implementierbare, App-basierte Soft-
ware-Erweiterungen oder Cloud-basierte
Funktionen, wie zum Beispiel Asset
Management, Condition Monitoring,
Erkennung von Unregelmäßigkeiten
oder präventive Instandhaltung. Am
Ende werden aber Plattformen stehen,
die Produktionsprozesse flexibel steuern,
autonom optimieren und an äußere
Einflüsse anpassen. Cloud-Lösungen,
die das volle Potenzial aus der Kombi-
nation von durchgehenden Produktions-
daten, neuartigen Fertigungsprozessen,
digitaler Vernetzung und reaktiven
Komponenten ausschöpfen. Und dies
über die gesamte digitale Wertschöp-
fungskette hinweg.

Neue Geschäftsmodelle

Cloud-basierte Services werden den Um-
gang mit physischem Besitz verändern.
An seine Stelle tritt der temporäre Zu-
griff auf eine Ware oder Dienstleistung.
Bestes Beispiel: Musik via Streaming.
Was für Verbraucher heute in vielen
Consumer-Bereichen alltäglich ist,
wird in den nächsten Jahren auch das
industrielle Umfeld revolutionieren.
Herstellungsprozesse und Kapazitäten
werden per Mausklick bestellbar.
Bei Manufacturing as a Service, also
Produktion als Dienstleistung, werden
die Anlagen nicht gekauft, es wird
lediglich für die Leistung der Maschine
bezahlt. Was für komplette Fertigungs-
anlagen gilt, trifft in Zukunft auch
auf einzelne Elemente innerhalb der
Produktion zu – zum Beispiel auf
Roboter. Auf der Basis von Pay-per-Use-
Modellen wird nicht die Maschine
selbst, sondern ihr Output erworben.

Clouds binden all diese Services in
Produktionsprozesse ein und versetzen
Unternehmen in die Lage, hochflexibel
auf Kapazitätsanforderungen und
Warenströme zu reagieren. Im Techno-
logiehub von Austin, Texas, arbeitet
KUKA mit einer erfahrenen Crew inter-
disziplinärer Entwickler daran, genau
dies zu leisten: die Verschmelzung des
IT-Sektors mit dem führenden Wissen
in den Bereichen Mechatronik und
industrielle Fertigungsprozesse. Unser
Team in Amerika sorgt dafür, dass ope-
rative Technologien wie Roboter und
Logistikmaschinen mit Cloud, Web,
mobilen IT-Plattformen und zukünftigen
IT-Technologien verknüpft werden.
So werden KUKA Technologien noch
benutzerfreundlicher und bieten in
der Praxis neue Eigenschaften.

Die digitale Revolution wird sich aber
auch auf die Maschinen selbst auswirken.
Sie werden interoperabel, sie werden
zunehmend sensitiver, intelligenter, auto-
nomer, mobiler und immer einfacher

zu bedienen sein. Auch in der Beziehung
zwischen Mensch und Maschine steuern
wir auf einen historischen Moment zu:
den Zeitpunkt nämlich, an dem eine
Maschine intelligent genug sein wird, um
unsere Sprache und Gesten zu verstehen
und unsere Anweisungen zu befolgen.
Sicher ist schon jetzt: Diese Maschine
wird ein Roboter sein. Als das flexibelste
Element in der Produktion sammeln
Roboter bereits heute Daten und tau-
schen sie mit unterschiedlichsten
Systemen aus. Keine andere Komponente
im Produktionsprozess ist derzeit in der
Lage, diese Rolle auszufüllen.

Am Anfang nur als universelle Maschine
zur Produktivitätssteigerung gedacht,
entwickelt sich der Roboter zunehmend
zu einem Diener und Helfer in den Fabrik-
hallen, der den Menschen bei seiner
Tätigkeit unterstützt. Weil ein Roboter
spezifische Dinge besser kann – Präzision,
Geschwindigkeit –, verleiht er den Men-
schen ganz neue Fähigkeiten. In der
Bedienung zunehmend intuitiver und
für jeden verständlich, werden sich

Roboter bald auch in unstrukturierte
Arbeitsumgebungen integrieren lassen
oder neue Anweisungen ausführen
können.

Die Welt verändert sich.

Die rasante Entwicklung der Robotik
wird die Welt ähnlich nachhaltig
verändern, wie es das Internet und
die IT getan haben. Heute sind Roboter
im Rahmen von Industrie 4.0 ein
Schlüsselelement, um mit neuen
Produktionsmethoden Antworten
auf die großen Fragen unserer Zeit
zu geben: Ressourcenverknappung,
Klimawandel und die Folgen eines
sich beschleunigenden Bevölkerungs-
wachstums bei einer gleichzeitig
überalternden Gesellschaft in den
Industrienationen. Betrachten wir
einen längeren Zeitraum, ist abzu-
sehen, dass Roboter – analog der
Entwicklung vom Großrechner über
den Desktop Computer (Miniaturi-
sierung), den Laptop (Mobilisierung)

Die International Data Corporation

(IDC) prognostiziert eine globale

Erhöhung der Ausgaben für

Robotik und zugehöriger Dienst-

leistungen auf 135,4 Mrd. US Dollar

bis zum Jahr 2019.

Die Verbindung der industriellen
Produktion mit Cloud und
Big Data wird ganz neue
Produktionswelten schaffen.

2015

2015

2015

2019

2019

2019

2015
71 Mrd.

46,7 Mrd.

14,6 Mrd.

9,7 Mrd.

2019
135,4 Mrd.

Quelle: IDC Forecast Worldwide

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bis hin zu Tablet und Smartphone
(Omnipräsenz) – ebenfalls kleiner,
mobiler sowie vernetzt und kognitiv
sein werden. Ausgestattet mit diesen
Fähigkeiten werden sie zum alltäg-
lichen und allgegenwärtigen Begleiter
des Menschen. Und das in allen Lebens-
lagen – im beruflichen wie im privaten
Umfeld.

Nachrückende Generationen, Robotic
Natives, werden Roboter als State of
the Art, als Lifestyle oder ganz einfach
als normal empfinden. Berührungsängste
mit Robotern werden für diese Gene-
rationen unbekannt sein. Den uralten
Antagonismus Mensch versus Maschine
haben sie überwunden. Sie nehmen die
Fähigkeiten von Robotern als univer-
selle, vernetzbare Dienstleistungen
wahr, die via Internet anforderbar sind
und sich per Mausklick flexibel den
Bedürfnissen und Wünschen des
Menschen anpassen.

Als weltweit führende Marke für intel-
ligente Automation mit Robotik ist es
unser Antrieb, den Menschen das Leben
und Arbeiten zu erleichtern. Mehrwert
entsteht bei KUKA durch das inter-
disziplinäre Zusammenwirken der
unterschiedlichsten Kompetenzen und
Bereiche. Im Hinblick auf das Internet
der Dinge und die neuen Produktions-
welten der Industrie 4.0 sind dies zum
Beispiel unsere Technologiekompe-
tenzen im Web, in der Cloud und auf
mobilen Plattformen. Wobei diese
Perspektiven mit den bestehenden
Mechatronik- und Automations-Kern-
kompetenzen von KUKA verschmelzen.
Auf dieser Basis realisieren wir gemein-
sam mit unseren Kunden bereits
heute durchgängig digitalisierte
Fertigungsprozesse – intelligente
Produktionslösungen, die bestehende
Grenzen zwischen digitaler und realer
Welt überwinden.

Den Inbegriff für diesen außergewöhn-
lichen Kunden-Mehrwert nennen wir
›Orange Intelligenz‹.

Zukunft

neu denken

�Demografischer Wandel
�Individualisierung
�Ressourceneffizienz
�Schnelle Verfügbarkeit

1. Robotik-Revolution

Roboter-basierte
Automationslösung

Innovation

Revolution

2. Robotik-Revolution

Sensitive und sichere
Roboter-basierte
Automationslösung

3. Robotik-Revolution

Mobile, sensitive
und sichere Roboter-
basierte Automations-
lösung

4. Robotik-Revolution

Kognitive, sensitive
und sichere Roboter-
basierte Automations-
lösung

Vier Revolutionen

in der Auto-

matisierungstechnik

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12 �13

Hello Industrie 4.0 �we go digital

Die drohende Überalterung der Gesell-
schaft in den führenden Industrie-
nationen ist ein gerne postuliertes
Schreckensszenario. Tatsache ist: Dem
globalen Bevölkerungswachstum stehen
in den Industrienationen sinkende
Geburtenzahlen und die zunehmende
Lebenserwartung der Gesellschaft
gegenüber. Im Jahr 2030 werden in
Deutschland von 100.000 Arbeitneh-
mern im produzierenden Gewerbe bis
zu 20.000 bereits im Ruhestand sein.

Aber muss man daraus schließen,
dass die Renten und der Wohlstand der
nächsten Generationen wirklich gefähr-
det sind? Oder führt dies zwangsläufig
dazu, dass der Wirtschaft die Fachkräfte
ausgehen? Statistisch nur dann, wenn
wir annehmen, dass im Jahr 2030 die
Produktivität eines Beschäftigten auf
dem Niveau von heute verharrt.

In einem Land wie Deutschland, in
dem die Gesamtheit der industriellen
Produktion rund 23 Prozent zur Brutto-
wertschöpfung beiträgt, bedeutet dies

konkret, dass wir den gesellschaftlichen
Wohlstand im Kern schon durch die
Erhöhung der Produktivität im industri-
ellen Umfeld nachhaltig sichern können.

Wie hoch die Arbeitsproduktivität
in Zukunft steigen wird, kann niemand
exakt voraussagen. Aber durch intelligen-
tere Maschinen und die Digitalisierung
der industriellen Fertigungsprozesse
werden die Leistungsträger der Zukunft
mit Sicherheit deutlich produktiver
werden als alle Generationen vor ihnen.
Neue Technologien, wie zum Beispiel
mit dem Menschen kollaborierende
Roboter, werden es älteren, erfahrenen
Arbeitnehmern ermöglichen, länger
aktiv am Arbeitsleben teilzuhaben.

Industrie 4.0 ist damit das Schlüssel-
element, um den Wohlstand unserer
modernen Gesellschaft dauerhaft zu
sichern. Jeder Alterspyramide zum
Trotz – ganz einfach, weil der dazu
benötigte Teil in der Wertschöpfung
zukünftig von intelligenten Maschinen
erwirtschaftet werden kann.

Der demografische Wandel
Ist der Wohlstand zu sichern?

Im Jahr 2030 werden

in Deutschland von

100.000 Arbeitnehmern im

produzierenden Gewerbe

bis zu 20.000 bereits im

Ruhestand sein.

Quelle: Statistisches Bundesamt

Bevölkerung unter 20 Jahre

Bevölkerung ab 65 Jahre

Bevölkerung ab 80 Jahre

1871

1939

1960

1980

2000

2010

2020

2040

2060

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14 �15

Hello Industrie 4.0 �we go digital

Individualisierung prägt die Gesell-
schaft heute als Megatrend. Sie führt
zunehmend zu immer deutlicheren
Ausdifferenzierungen von Lebens-
konzepten, Konsumverhalten und
Eigendarstellung. Getrieben durch den
technologischen Wandel der Medien,
hat der Megatrend der Individualisie-
rung nicht nur die Industrienationen
erfasst, sondern wirkt heute weltweit.
Gerade in den wirtschaftlich aufstre-
benden Nationen der Erde.

Im gleichen Ausmaß, mit dem die Ver-
fügbarkeit und Vielfalt der medialen
Möglichkeiten zunimmt, wächst auch
die Bedeutung, die der Individualität
im realen Leben beigemessen wird.
Sie artikuliert sich in der Ausprägung
der Sprache und der Sozialisierung
in Peergroups und findet durch immer
spezifischere Einkaufsmuster auch
massiven Eingang in die Märkte.
Je mehr eigene Identität in einem
Produkt steckt, desto größer ist die
Identifikation des Nutzers. Letztend-
lich ist die Industrie gefordert, dem
Menschen das Gefühl zurückzugeben,
dass die Ware, die er erhält, speziell
für ihn gemacht wurde.

Industrie 4.0 schafft die Vorausset-
zungen, hochqualitative Einzelstück-
fertigungen im Rentabilitätsrahmen
der Serienproduktion zu produzieren.
Anstelle der traditionellen Fertigung
treten dabei hochflexible Fabriken,
in denen Mensch und Maschine Hand
in Hand arbeiten. Mit Produkten und
Waren, die einfach über das Internet
an den persönlichen Geschmack und
Bedarf angepasst werden können.

Hocheffiziente Fertigungsanlagen
werden durch Industrie 4.0 wesentlich
dazu beitragen, Produktionsstandorte
in den Industrienationen nachhaltig
zu sichern.

Der Megatrend Individualisierung
Oder der Wert des eigenen „Ichs“

In der Fabrik der Zukunft kann die

Produkteinführungszeit, die oftmals über

den Verkaufserfolg eines Produkts

entscheidet, maßgeblich verkürzt werden.

Sich wandelnde Bedürfnisse und Trends

in zunehmend volatileren Märkten können

weit schneller als bisher mit entsprechenden

Produkten erfüllt werden.

Der virtuelle Supermarkt:

Die Individualität der Nutzer

findet durch immer

spezifischere Einkaufsmuster

Eingang in die Märkte.

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Hello Industrie 4.0 �we go digital

Die Weltbevölkerung wird bis 2030 auf
8,4 Milliarden Menschen anwachsen. Ele-
mentare Ressourcen, wie Land, Energie,
Wasser und Nahrung, werden benötigt –
aber es werden auch 1,2 Milliarden neue
Konsumenten auf der Erde sein.

Dabei steigt der Verbrauch natürlicher
Ressourcen bereits seit Jahrzehnten an.
Der globale Rohstoffverbrauch hat sich
in den vergangenen 30 Jahren mehr als
verdoppelt. 2050 wird die Weltbevölke-
rung auf bis zu 10 Milliarden Menschen
wachsen und – gleiche Konsummuster
vorausgesetzt – mehr als 140 Milliarden
Tonnen Mineralien, Erze, fossile Brenn-
stoffe und Biomasse in Anspruch neh-
men. Der globale Klimawandel und die
Verknappung substanzieller Ressourcen
führen uns aber bereits heute deutlich
vor Augen, dass unsere bestehenden
Systeme beim Umgang mit unserer Welt
an ihre Grenzen stoßen. Die Notwendig-
keit nachhaltigen Handelns und einer
nachhaltigen Fertigung unserer Güter
ist daher dringender denn je. Und dies
aus mehreren Gründen: Zum einen
sind wir schon für den Erhalt der Wett-
bewerbsfähigkeit an unseren hoch
industrialisierten Wirtschaftsstandorten
auf den intelligenten Umgang mit Ener-
gie und Rohstoffen, wie zum Beispiel
seltene Erden, zwingend angewiesen.
Und zum anderen verlangen Kunden
zunehmend nachhaltig produzierte und
fair gehandelte Produkte.

In der Konsequenz kann Industrie 4.0
unsere Produktionskreisläufe nicht nur
mit intelligenteren Technologien und
nachhaltigeren Produktionsverfahren
revolutionieren. Sie kann uns auch
helfen, verstärkt unseren Umgang mit
Ressourcen unter sozialen, wirtschaft-
lichen und ökologischen Aspekten
nachzuweisen. Von der Gewinnung
über die Produktion, die Montage, die
Distribution, die Nutzung bis hin zur
Entsorgung und Wiederverwendung
der Rohstoffe im Wertstoffkreislauf.

Um den globalen Herausforderungen
aus dem Zusammenspiel von steigender
Weltbevölkerung und limitierten Res-
sourcen sowie unserem Anspruch auf

eine „faire“ Welt gerecht zu werden,
müssen wir unsere Wirtschafts- und
Produktionssysteme neu denken. Wir
müssen lernen, offen zu kommunizieren
und unsere Systeme weltweit durch-
gängig zu vernetzen. Industrie 4.0,
Cloud-Technologien und Big Data sind
die Bausteine, die uns ermöglichen, diese
neue Welt zu gestalten. Eine Weltwirt-
schaft, die Rohstoffe über die gesamte
Wertschöpfungskette effizienter und
nachhaltiger einsetzt und im höchst-
möglichen Ausmaß in den Ressourcen-
kreislauf der Erde zurückführt.

Eine Wirtschaft, die Verantwortung
übernimmt – für unseren Planeten und
die Menschen, die darauf leben.

Der Megatrend Ressourceneffizenz
Die Grenzen des Wachstums oder
der Beginn einer neuen Zeitrechnung

Flexible, intelligente und vernetzte

Produktion im Sinne von Industrie 4.0

bietet die Chance, Rohstoffe

über die gesamte Wertschöpfungskette

effizienter und nachhaltiger einzusetzen.

Produktionsoptimierung

Umsetzung

Montageprozess

Produktentwicklung

Materialforschung

Lebenszyklus

Produkt

Aufbereitung

Recycling

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Hello Industrie 4.0 �we go digital

Längst ist uns klar geworden, dass die
Digitalisierung der Wirtschaft das Leben
der Menschen in ähnlich allumfassender
Weise durchdringt wie einst die Indus-
trielle Revolution. Amazon, Ebay und
Co. haben bereits eindrucksvoll belegt,
dass die neuen Geschäftsmodelle
der digitalen Welt in der Lage sind, das
Kaufverhalten der Konsumenten –
und damit die Warenströme in unserer
realen Welt – nachhaltig zu verändern.

War bisher oft der günstigste Preis das
entscheidende Kriterium für Kaufent-
scheidungen, so steht in Zukunft das
am schnellsten verfügbare Produkt mit
hohem Individualitätsgrad ganz oben
auf dem Wunschzettel der Verbraucher.
Mit steigender Tendenz wird Kunden-
orientierung für Unternehmen zu
einem der entscheidenden Wettbe-
werbsfaktoren. Neben der notwendigen
Flexibilisierung der Produktion werden
intelligente, schnelle und zuverlässige
Logistikleistungen diese Beziehung
zum Kunden, auch unter ökonomischen
Aspekten, maßgeblich beeinflussen.

Die Bedeutung flexibler Waren- und
Materialbestände und die Notwendigkeit,
diese über die gesamte Wertschöpfungs-
kette zu koordinieren, wird in diesem
Zusammenhang anwachsen. Auf der
einen Seite muss die Versorgungs-
sicherheit der Produktion garantiert
werden. Und auf der anderen Seite
wächst der Druck, unter Vermeidung
hoher Lagerbestände, eine große Vari-
antenvielfalt der Waren und Produkte
schnell liefern zu können.

Unternehmen müssen hier grundsätzlich
umdenken: An die Stelle des industriellen
„Immer-mehr-vom-Gleichen“ tritt das
individuelle Produkt – produziert in
Klein- und Kleinstserien. Hergestellt
durch intelligente, universell einsetz-
bare Maschinen.

In industriellen Maßstäben gedacht,
bedingt das neue, intelligentere Metho-
den in Herstellung, Logistik und Vertrieb
sowie Strukturen, die heute mit der
durchgängig vernetzten Produktion in
Smart Factories möglich werden. Dabei
sind für die schnelle Verfügbarkeit auch
kurze Wege zum Verbraucher maßgeb-
lich: Durch den hohen Automationsgrad
in intelligenten Fabriken können – heute
noch manuell ausgeführte – Produktions-
schritte aus Billiglohnländern wieder in
Hochlohnländer zurückgeholt werden.
Intelligente Automation kann dabei
unabhängig vom Lohngefüge in der Nähe
des Konsumenten kosteneffizient und
auf hohem Qualitätsniveau produzieren.

Die schnelle Verfügbarkeit
Geschwindigkeit entscheidet
über den Produkterfolg.

Durch einen hohen Automationsgrad

können Produktionsschritte aus den

heutigen Billiglohnländern wieder in

Hochlohnländer zurückgeholt werden.

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Hello Industrie 4.0 �we go digital

20 �21

�Intelligente Technologien etablieren

»Es geht um nichts Geringeres

als den nachhaltigen Wandel

unserer Weltsicht von

industrieller Produktion.«

Die digitale Revolution verändert die
Welt in immer kürzeren Zyklen. Obwohl
wir derzeit gerade erst am Anfang dieser
Entwicklung stehen, hat sie bereits im
letzten Jahrzehnt tiefe Spuren in unserer
Wirtschaft hinterlassen und ganze Bran-
chen radikal verändert. Unternehmen,
die die Dynamik des digitalen Wandels
nicht erkannt und zu lange an alther-
gebrachten Geschäftsmodellen und
Produkten festgehalten haben, fanden
sich schneller als erwartet im Abseits
wieder. So erinnert sich heute vermutlich
kaum noch jemand an die dominieren-
den Marken der analogen Fotografie
oder die weltweit maßgeblichen Handy-
hersteller des Jahrtausendwechsels.
Sie alle wurden innerhalb weniger Jahre
zu einer Fußnote der Geschichte.

Smartphones haben in gerade einmal
acht Jahren ihren Marktanteil von null
auf nahezu 100 Prozent erhöht – und
neue, junge Marktteilnehmer bestimmen
heute das Weltgeschehen. Die Digitali-
sierung unserer Welt bietet damit ganz
offensichtlich enorme Chancen, um den
Wandel zum eigenen Vorteil zu nutzen.
Aber auch elementare Risiken für all

diejenigen, die glauben, ihr Geschäfts-
modell oder ihre Branche sei von der
digitalen Transformation nicht oder
noch nicht betroffen.

Und das Tempo nimmt zu. Neue Tech-
nologien und die zunehmende Ver-
schmelzung von IT und OT verkürzen
die Innovationszyklen dramatisch.
Rechenleistung wird immer billiger und
ist heute virtualisiert für wenige Cent/h
in der Cloud verfügbar. Open-Source-
Modelle und -Komponenten erlauben
im Bereich Software-Entwicklung eine
Produktivität, die bisher unvorstellbar
war. Der zeitliche Abstand zwischen
digitaler Fiktion und gelebter Realität
in der Produktion wird zunehmend
kleiner.

Während wir vor wenigen Jahren den
Begriff Industrie 4.0 gerne im Kontext
mit einer Zukunftsvision verwendet
haben, können wir heute feststellen,
dass wir uns mit Corobotik, autonomen
mobilen Lösungen, Cloud- und Edge-
Computing sowie Big Data bereits mitten
im digitalen Wandel der industriellen
Produktion befinden – unumkehrbar.

Dr. Christian Schlögel
CTO KUKA Group

Neue Technologien und

die zunehmende Verschmelzung

von IT und OT verkürzen die

Innovationszyklen dramatisch.

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22 �23

Aktuell erreichen die ersten Schock-
wellen der digitalen Transformation
die Kernindustrien der führenden
Industrienationen.

Innovative Geschäftsmodelle bedrohen
etablierte Marktführer und bieten Raum
für diejenigen, die die neuen Möglich-
keiten erkannt haben und diese schnell
und konsequent umsetzen. Ob es uns
gefällt oder nicht. Zukünftig wird nicht
die Größe oder die Marktstellung über
den Erfolg eines Unternehmens ent-
scheiden, sondern die Fähigkeit, sich
schnell und flexibel auf die sich
permanent verändernden Rahmen-
bedingungen einzustellen.

So paradox es klingt: Digitalisierung
ist hier gleichzeitig Ursache, aber auch
der ganz entscheidende Teil zur Lösung
dieses Problems.

Neue Technologien ermöglichen es
Unternehmen, effizienter und flexibler
zu arbeiten und gleichzeitig schneller
und intelligenter auf Kundenwünsche
einzugehen. In der Fabrik der Zukunft
können nicht nur Menschen mit Ma-
schinen und Maschinen mit Maschinen
kommunizieren und kooperieren – sie
werden auch in der Lage sein, Wissen
zu teilen, im Schwarm zu lernen und sich
autonom auf unterschiedliche Aufgaben
einzustellen. In einer zunehmend über-
alternden Gesellschaft werden sie uns
helfen, den Fachkräftemangel auszu-
gleichen, indem sie Arbeitsplätze ergo-
nomischer gestalten und Menschen
bei der Arbeit als Teamplayer assistieren
sowie dauerhaft entlasten.

KUKA hat bereits in den 1990er-Jahren
die Potenziale einer Verschmelzung der
IT-Welt mit den klassischen Automati-
onstechnologien erkannt. Und als welt-
weit erster Roboterhersteller offene,
interoperable und flexible Systeme auf
der Basis von standardisierten Main-
stream-Technologien entwickelt und zur
Marktreife geführt. Deshalb ist es kein
Zufall, dass KUKA heute als einer der

Vordenker und globaler Wegbereiter von
Industrie 4.0 diesen Wandel hin zur ver-
netzten, intelligenten Produktion maß-
geblich mit vorantreibt. Wir verstehen
uns als integraler Bestandteil von Indus-
trie 4.0 in all ihren Facetten und sind mit
wegweisenden Schlüsseltechnologien
unmittelbar an der vierten industriellen
Revolution beteiligt. Mit intelligenten Ma-
schinen und in neuen digitalen Domänen.

KUKA Intelligent Machines

Wie selbstverständlich benutzen wir
im Alltag Smartphones, Cloud-Dienste
oder das Internet. Wir verlassen uns auf
elektronische Assistenten beim Einpar-
ken, überlassen ihnen Aufgaben wie das
Energiemanagement von Häusern oder
so einfache Tätigkeiten wie das Rasen-
mähen. Eines haben alle diese elektro-
nischen Assistenten gemeinsam: Sie
würden ohne Roboter-gestützte Auto-
matisierungstechnik überhaupt nicht
existieren. Denn nichts davon kann rein
manuell hergestellt werden. Roboter
sind dabei die flexibelsten und wand-
lungsfähigsten Maschinen, die der
Mensch bisher erdacht hat.

Auch zukünftig wird der Roboter deshalb
als Kernkomponente im Mittelpunkt der
Digital Supply Chain stehen. Aber seine
Fähigkeiten werden sich dramatisch ver-
ändern – er wird sich Schritt für Schritt
zur intelligenten Maschine weiterent-
wickeln, die:

•  immer besser mit Menschen direkt
zusammenarbeiten kann,
•  Kommunikation wie Gesten- oder
Sprachsteuerung beherrscht,
•  sich intuitiv in wechselnde
Prozesse integriert,
•  mobil und autonom agiert, zum
Beispiel als AGV oder mobiler Roboter,
•  lernfähig ist, Wissen teilt und im
Schwarm agiert,
•  perzeptiv wird und ihre Umwelt
wahrnehmen kann.

Betrachten wir die kommenden Jahre,
so ist schon heute abzusehen, dass
Roboter kleiner, mobiler sowie vernetzt
und kognitiv sein werden. Sie werden
verstärkt in der Lage sein, autonom und
Aufgaben-basiert zu agieren. Ausgestattet
mit smarten Skills werden sie zum all-
täglichen und allgegenwärtigen Begleiter
des Menschen werden. Und sie werden
die Art, wie wir Dinge produzieren, wie
wir arbeiten und wie wir leben, nach-
haltig verändern.

KUKA Digital Domains

Wenn wir über Zukunft reden, mag es
paradox klingen: Bereits heute ist KUKA
in vielen Bereichen der Fertigung in der
Lage, die von Industrie 4.0 geforderte
Vernetzung von Produktion und digitaler
Welt umzusetzen, und realisiert automa-
tisierte Produktionsanlagen dieser Art
längst weltweit. Bis vor kurzem jedoch
noch mit einer Einschränkung: Diese
hocheffizienten, flexiblen Anlagen waren
immer spezifische Einzellösungen,
geschlossene Systeme, die an die jewei-
ligen Kundenbedürfnisse individuell
angepasst sind.

Aber das ändert sich: Das Voranschrei-
ten des deterministischen Ethernet,
aufbauend auf dem TSN-Standard in
Kombination mit dem aufkommenden
OPC-UA-Standard für Machine-to-
Machine-Kommunikation, verändert die
OT-Strukturen in der Industrie. Zuneh-
mend werden das gigantische Potenzial
und die Bedeutung von Industrie 4.0 zur
Sicherung der eigenen Marktstellung
im Wettbewerb erkannt.

Neben der Rolle als aktiver Treiber bei
der Schaffung dieser neuen Normen
und Standards engagiert sich KUKA aber
auch noch in einer weiteren Richtung,
um die Einbindung der bestehenden
OT-Infrastruktur in die neue digitale
Produktionswelt zu erleichtern. Durch
das in den Startlöchern stehende Edge-
Computing als Konsolidierungsknoten
werden wir es unseren Kunden ermögli-
chen, die Maschinenvernetzung auch
in bestehenden, heterogenen IT- und
Produktionslandschaften neu zu denken.
Real-time Edge-Computing eröffnet
dabei die Möglichkeit, mit Cloud-Archi-
tekturen auf dem Shopfloor zu arbeiten,
und bietet somit auch einen schrittwei-
sen Einstieg in die Cloud-basierte Pro-
duktion. Kombiniert man die Maschinen
zusätzlich mit stärkerem Sensoreinsatz,

Maschinen werden zukünftig
auch in der Lage sein, Wissen
zu teilen, im Schwarm zu
lernen und sich autonom auf
unterschiedliche Aufgaben
einzustellen.

Zunehmend werden das

gigantische Potenzial und

die Bedeutung von

Industrie 4.0 zur Sicherung

der eigenen Marktstellung

im Wettbewerb erkannt.

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App

App

App

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App

Intelligente

Technologien etablieren

�KUKA Digital Domains
�Das Internet of Robotics
�Edge-Computing in Echtzeit
�Intelligentere Maschinen
�Mobile Robotik
�Mobility trifft MRK
�Cobots in der Industrie

so schafft die Sammlung von anfallen-
den Sensordaten neue Möglichkeiten
für die intelligente Nutzung der Maschi-
nen oder Produkte. Jede Maschine bzw.
jedes Produkt verfügt damit in Zukunft
über alle im Rahmen von Industrie 4.0
geforderten Informationen und kann
diese in dynamischen Informations-
netzwerken verarbeiten:

•  Identifikation (Wer bin ich?)
•  Location (Wo bin ich?)
•  Data Storage (Was weiß ich?)
•  Computing Power (Was kann ich tun?)
•   Connectivity (Mit wem kann ich
kommunizieren?)

In Austin, Texas, USA, im Kernland von
Big Data und Cloud-Computing, ent-
wickelt ein erfahrenes Team bei KUKA
ATX-Lösungen auf der Basis von Cloud-
und Edge-Computing, die KUKA Produk-
te in die zunehmend vielfältige, mit dem
Internet verknüpfte Landschaft inte-
grieren. Um bahnbrechende, intelligente
und wertvolle neue Möglichkeiten zu
schaffen. Aber auch, um bestehende
Investitionen zu sichern und fließend
in die digitale Produktion mit all ihren
offenen Standards zu transformieren.

Gleichzeitig treibt KUKA mit dem Pro-
dukt KUKA Connect Lösungen im Bereich
der smarten Plattform intensiv voran.

Ziel ist es, Kunden „on click“, durch die
Nutzung von Cloud-basierten Software-
applikationen und Diensten, neue
Möglichkeiten an die Hand zu geben,
um die bestehende Infrastruktur –
Logistik und Produktion – in den nächst-
höheren Level von Flexibilität, Effizienz
und Effektivität zu führen. Ein erster
Schritt, mit dem KUKA unter Beweis
stellt, dass das Paradigma zwischen
OT und IT auflösbar ist – und dass
wir gewillt sind, unseren Kunden auf
dem Weg in die durchgängig vernetzte,
digitale Produktion ganzheitliche
Lösungen anzubieten.

Mit wegweisenden, intelligenten
Produkten – im Hard- und Software-
bereich.

Die Zukunft von Industrie 4.0 zu gestal-
ten, bedeutet für uns auch ein klares
Bekenntnis – zu einer neuen Welt von
Manufacturing Execution Systems,
Logistic Execution Systems und Cloud-
basierten Engineering Suites. Neue Tools,
die eine Vielzahl an neuen Spielvarianten
und Geschäftsmodellen in der digitalen
Supply Chain unterstützen. So gehen wir
davon aus, dass es bereits in naher
Zukunft möglich sein wird, über Cloud-
Dienste und -Marktplätze Funktionen
und Applikationen zu beziehen oder
Lösungen und Produktionskapazitäten
on demand als Pay per Use zu ordern.

KUKA wird diese Entwicklung an zentra-
ler Stelle prägen. Durch das intelligente
Zusammenführen von Kompetenzen aus
der digitalen und der realen Welt.

Die Entwicklung konzentriert
sich auf Applikationen im
Umfeld von:

Digital Asset Management
•  Condition Based Monitoring
•  Availability Management
•  Maintenance Management
•  Big Data Optimization
•  Quality Management
•  Predictive Maintenance

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26 �27

Hello Industrie 4.0 �we go digital

Über alle Grenzen hinweg. In der Digital
Supply Chain wachsen die maßgeblichen
Geschäftsprozesse aller Beteiligten –
von den Lieferanten über den Produzen-
ten bis zum Endkunden – zusammen.
Mit der durchgängigen Vernetzung wird
Industrie 4.0 alle Medienbrüche der
Wertschöpfungskette von heute über-
winden. Die Potenziale stecken primär
in der Beschleunigung und Flexibilisie-
rung von Produktions- und Logistik-
prozessen, in der Reduktion des Erfas-
sungsaufwands und in der Optimierung
von Datensicherheit und -konsistenz.
In jedem vorstellbaren Industrie 4.0-
Szenario kommt, neben Schwerpunkt-
themen wie Big Data, Security, MRK
und Mobility, der Cloud als Verbindungs-
layer in der horizontalen und vertikalen
Integration eine elementare Rolle zu.

Als First Mover hat KUKA diese Proble-
matik bereits in den 1990er-Jahren
erkannt und auf der Basis von standar-
disierten Mainstream-Technologien
offene, interoperable und modulare
Systeme entwickelt, die die Verschmel-
zung der IT-Welt mit der klassischen
Automationstechnik bereits damals im
Kern eingeleitet haben. Für die Smart
Factory von morgen hat KUKA deshalb
bereits heute modulare Software-
Architekturen im Portfolio, die auf
den gesamten Evolutionsprozess von
Industrie 4.0 vorbereitet sind. Mit Pro-
dukten, bei denen ein Baustein auf den
anderen passt und jeder einzelne davon
agil genug ist, um sich proaktiv an die
IT-Landschaften oder Standards zukünf-
tiger Produktionswelten anzudocken
oder diese nahtlos zu integrieren.
Ein wegweisendes Konzept, auf dessen
solider Basis wir nun noch einen essen-
ziellen Schritt weitergehen können. Mit
KUKA Connect, Nebbiolo-Technologien
und Edge-Computing schaffen wir
systemrelevante Layer und Cloud-Platt-
formen, um die bestehende Lücke
zwischen proprietärer OT in der Produk-
tion und standardisierten Datenformaten
und neuen Protokollen der Business-
und Cloud-IT nahtlos zu schließen.

Im Ergebnis werden wir operative Tech-
nologien wie Roboter, AGVs oder Logistik-
maschinen mit der Cloud, dem Web,
mit mobilen Technologien und anderen
modernen IT-Infrastrukturen verknüpfen.
Wir wollen unseren Kunden einen echten
Mehrwert bieten, indem wir unser Port-
folio mit Tools für verbesserten Support,
Service, Bereitstellung, Installation und
proaktive Wartung anreichern.

Und dies so benutzerfreundlich und
effizient wie möglich.

In der täglichen Praxis bemerken wir
jedoch, dass die Herangehensweise an
das Thema Industrie 4.0 zwischen der
Operational Technology (OT), den Spezi-
alisten aus der Industrie und der Infor-
mationstechnik (IT), beispielsweise
vonseiten der ERP- und MES-Anbieter,
von sehr unterschiedlichen Paradigmen
geprägt wird.

Wer Industrie 4.0 erfolgreich in die Praxis
tragen möchte, muss sich darüber im
Klaren sein, dass OT ganz offensichtlich
nicht gleich IT ist. Es existieren unter-
schiedliche Herangehensweisen, unter-
schiedliche Anforderungen und oft auch
eine unterschiedliche Sprache. Nehmen
wir zum Beispiel das deutsche Wort
„Sicherheit“: Im Englischen wird präzise
zwischen „safety“ in der OT und „security“
in der IT unterschieden. Im Deutschen
beschreibt aber ein und dasselbe Wort
völlig unterschiedliche Anforderungen:

In der Produktionswelt von OT meint
das Wort „Sicherheit“ einen kompletten
Bereich, der bei der Sicherstellung der
Verfügbarkeit und Verlässlichkeit von
Fertigungsanlagen beginnt und mit der
Sicherheit der Produktionsumgebungen
für Mensch und Maschine endet. Auch
wenn erste Tendenzen zu einem Um-
denken in der Industrie erkennbar sind,
so werden Effizienz und Sicherheit in
diesem Zusammenhang sehr oft durch
spezifische, geschlossene Systeme, die
an die jeweiligen Kundenbedürfnisse
individuell angepasst sind, abgebildet.

Spricht man in der IT von „Sicherheit“,
so geht es dagegen in der Regel um
die Sicherstellung von Vertraulichkeit,
Integrität und Verfügbarkeit durch die
gezielte Reglementierung des Zugriffs
auf Daten. Und das in einer Welt, die
zunehmend durch offene Standards und
eine hohe Interoperabilität der Systeme
gekennzeichnet ist.

KUKA Digital Domains
Brückenbauer zwischen den Welten von OT und IT

David Fuller
Chief Service Robotics Strategy and R&D Officer
KUKA Systems North America

Im Ergebnis werden wir operative
Technologien, wie Roboter, AGVs
oder Logistikmaschinen, mit
der Cloud, dem Web, mit mobilen
Technologien und anderen
modernen IT-Infrastrukturen
verknüpfen.

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28 �29

Hello Industrie 4.0 �we go digital

Das Internet of Robotics
Gestern noch Vision, jetzt hat es einen Namen:
KUKA Connect.

KUKA arbeitet mit Hochdruck daran,
bereits in naher Zukunft ein starkes
Rückgrat in der Cloud für die weitere
Modularisierung und Digitalisierung
der KUKA Automationslösungen zu
schaffen: Mit der neuen Cloud-Platt-
form KUKA Connect setzen wir hier erste
Meilensteine. Durch einfach implemen-
tierbare, App-basierte Softwareerweiter-
ungen oder Cloud-basierte Funktionen,
wie zum Beispiel Asset Management,
wird es möglich, die Intelligenz unserer
Robotersysteme nachhaltig zu steigern.

Gesteuert über ein einheitliches User
Interface, wird KUKA Connect Schritt
für Schritt das volle Potenzial aus der
Kombination durchgängiger Produk-
tionsdaten, neuartiger Fertigungs-
prozesse, flexibler Vernetzung und
der Einbindung reaktiver Komponen-
ten ausschöpfen. Gleichzeitig wird
KUKA Connect die Digitalisierung von
Fertigungsprozessen durch die intelli-
gente Integration der neuesten Tech-
nologien für Elektronik, Mobilgeräte,
Mobilitätssysteme und Kommunika-
tionsinfrastruktur deutlich erleichtern.
Angesichts der rasanten technologischen
Fortschritte und der steigenden Erwar-
tungen und Wünsche der Verbraucher
müssen Hersteller immer schneller in
der Lage sein, neue Konstruktionsver-
fahren zu integrieren und gleichzeitig
die Leistungsfähigkeit und Effektivität

Die wichtigsten wirtschaftlichen
Vorteile der neuen Cloud-Plattform
KUKA Connect auf einen Blick:

•  nachhaltige Produktivitätssteigerung,
•  dauerhaft reduzierte Gesamt-
betriebskosten,
•  Unterstützung des gesamten
Roboter-Lebenszyklus in
verschiedensten Anwendungen.

KUKA Connect unterstützt führende
Cloud- und Web-Technologien und wurde
dafür geschaffen, die horizontale Skalier-
barkeit bei verschiedensten Roboter-
basierten Automationslösungen in unter-
schiedlichsten Branchen zu unterstüt-
zen – von Automotive und Aerospace
bis hin zu Consumer Electronics und
General Industries.

Basierend auf offenen globalen Stan-
dards ist KUKA Connect Big-Data-fähig
und ermöglicht Integratoren und Part-
nern, die Plattform mit eigenen Anwen-
dungen, Services und Add-ons zu
erweitern und damit dem Kunden
zusätzliche Mehrwerte zu erschließen.
Konzipiert für maximalen Freiraum in
der Anwendung, ist KUKA Connect platt-
formunabhängig und kann vertikal
skaliert werden. Sie kann damit in den
unterschiedlichsten Hard- und Software-
landschaften der Produktionstechnik
eingesetzt werden. Auf der Basis neues-
ter Back-End-Architekturen bietet
KUKA Connect eine reaktionsschnelle
und einfach bedienbare Web-Benutzer-
oberfläche, für die keinerlei Software-
installationen erforderlich sind und die
auf jedem Endgerät lauffähig ist.

KUKA Connect ist der Einstieg in eine
Welt der unbegrenzten Möglichkeiten zur
Steigerung der Robotereffizienz,
in unterschiedlichsten Bereichen:

Betrieb: Optimierung der
Produktionsabläufe,
Wartung: Roboter-Zustandsüber-
wachung, Wartungsplanung und
-terminierung, Erkennung von
Unregelmäßigkeiten und vorbeu-
gende Wartung,
Service: Remote-Management,
Vor-Ort-Services, Ersatzteil-
Management und wissensbasierte
Services,
Ressourcen: Energieoptimierung
und -management,
Daten: statische Roboterdaten
und dynamische Betriebsdaten.

ihrer Produktion permanent zu erhöhen.
KUKA Connect ist der erste Schritt, um
die nahtlose Verbindung zwischen OT-
und IT-Technologien auf einfache Art
und Weise herzustellen. Dabei werden
KUKA Roboter über eine Plattform –
mittels eines vereinheitlichten Software-
Frameworks – mit unterschiedlichsten
Services und Applikationen verbunden.
Mithilfe von KUKA Connect sind wir in
der Lage, Big-Data-Analysen und Cloud-
Computing dafür zu nutzen, die Produk-
tivität, Qualität und Flexibilität in der
Produktion vorherzusagen und nach-
haltig zu steigern. Die Plattform bietet
dabei nicht nur Zugriff auf die Maschi-
nendaten, sondern verfügt auch über
die Intelligenz, daraus aussagekräftige
Darstellungen, Historien und Statistiken
zu erstellen. Um Information und Wis-
sen zu generieren, um die Effektivität
und Effizienz von KUKA Automationslö-
sungen über den gesamten Lebenszyklus
hinweg zu erhöhen. KUKA Connect dient
dabei als universeller Backbone für den
Austausch aller Daten und Informationen
zwischen Robotern, Menschen und
verknüpften Diensten.

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30 �31

Hello Industrie 4.0 �we go digital

Edge-Computing in Echtzeit
Offene Verbindungen über die Grenzen der Cloud hinaus

Gerade im Hinblick auf IoT, Cloud-
Computing und Industrie 4.0 hat die
Informationstechnologie in den letzten
Jahren enorme Fortschritte erzielt. So
wurden Netzwerk- und Sicherheitskon-
zepte neu definiert, Software Defined
Networking (SDN) eingeführt, der Sieges-
zug von Cloud-Computing und Virtuali-
sierungen eingeläutet, Datenmanage-
ment, -analyse und Big Data rasant
weiterentwickelt. Währenddessen
blieben die industriellen Embedded-
Systeme und Betriebstechnologien in
vielen Aspekten separiert oder gar iso-
liert. OT-Systeme basieren weiter meist
auf spezifischen und zum Teil auch anti-
quierten Netzwerkprotokollen, die primär
auf die lokale, vertikale Vernetzung
ausgerichtet sind. Zwar gewinnt das
Ethernet als Basisprotokoll auch im
OT-Bereich an Bedeutung – aber oft
mit Änderungen, die nicht der Norm
entsprechen, und meist ohne eine
umfassende Einbindung der aktuellen
Wireless-Technologien.

So groß diese Barrieren auf den ersten,
oberflächlichen Blick erscheinen, sie
verdeutlichen auch, welch gigantisches
Potenzial zur Optimierung und Flexi-
bilisierung der Produktionsprozesse hier
aktuell schlummert.

Edge-Computing

Als Mediator an der Grenze zwischen
OT und IT angesiedelt, ist Edge-Compu-
ting der Schlüssel für die nahtlose
Konvergenz dieser heterogenen Welten.
Einerseits baut Edge-Computing dabei
auf Technologien auf, die auch für Cloud-
Computing charakteristisch sind – aller-
dings mit dem essenziellen Unterschied,
dass diese auf kompakten Embedded-
Rechnersystemen bereitgestellt werden.
Dazu zählt unter anderem die Virtuali-
sierung aller Ressourcen, die Automati-
sierung des Ressourcenmanagements,
das Application Lifecycle Management
und komplett softwaredefinierte Netz-
werkdefinitionen.

Auf der anderen Seite ist Edge-Compu-
ting gleichzeitig in der Lage, die „Grenzen
der Cloud“ durch die Integration folgen-
der Funktionen nachhaltig zu sprengen:

•  hartes Echtzeit- und
deterministisches Verhalten,
•  direkte Unterstützung einer großen
Bandbreite an Netzwerktechnolo-
gien, einschließlich Wireless- und
Sensor-Netzwerken, sowie veralteter
Feldbus-Netzwerke, wie sie für
OT-Umgebungen typisch sind,
•  Unterstützung der Interoperabilität
zwischen heterogenen Datenquellen
und kompakte Streaming-Daten-
analyse mit Echtzeitfähigkeit sowie
Netzwerk-, System- und physische
Sicherheit.

Durch die enge Zusammenarbeit
zwischen KUKA Robotics, TTTech und
Nebbiolo-Technologien sind wir heute
in der Lage, mit Edge-Computing eine
ideale Verbindung zwischen moderner
Informationstechnologie und bereits
existierender Produktionsinfrastruktur
zu realisieren. Barrierefrei vernetzte,
digitale Produktionslandschaften, die
sowohl skalierbare Rechnerleistung
„am Rande des Netzwerks“ wie auch
die vollständige Virtualisierung von
Ressourcen ermöglichen. Die Computing
in Echtzeit als auch in Nicht-Echtzeit
unterstützen. OT-Architekturen, die
neben verbesserten Netzwerk- und
Sicherheitsfunktionen auch über eine
moderne Middleware für Dateninter-
operabilität (einschließlich OPC UA)
verfügen, die es ermöglicht, Daten-
speicherung und -analyse in der Nähe
der Endgeräte auszuführen. Eine Archi-
tektur, mit der Konvergenz, Vereinheit-
lichung und Standardisierung auf den
Ebenen Netzwerk, Sicherheit, Daten,
Rechner und Steuerung auf hohem
Niveau erzielt werden können – und
dies bei überschaubarem Aufwand.

Bei der Integration von vorhandenen
industriellen Automatisierungssystemen
in eine intelligente und durchgängig
vernetzte Produktionskette werden wir
damit fast immer auf eine oder mehrere
der folgenden Herausforderungen stoßen:

•  die Notwendigkeit, proprietäre
Netzwerkprotokolle einzubinden,
•  die Erfordernis der Wiederherstellung
von Sicherheit bei der Anbindung von
Produktionssystemen,
•  die Behebung der limitierten
Dateninteroperabilität zwischen den
OT- und IT-Funktionsebenen,
•  die Einbindung hoch spezialisierter
und nicht skalierbarer Rechner- und
Speicher-Architekturen,
•  die Verwendung anbieterspezifischer
Programmiersprachen auf Steue-
rungsebene,
•  die zurückhaltende Anwendung
moderner Best Practices für den
IT-Bereich,
•  die geringe Sichtbarkeit der
Prozessmetriken und der nicht
optimalen Betriebseffizienz in
puncto Kosten und Flexibilität.

Für die jeweilige Aufgabe

werden aus der Cloud spezifische

Leistungen abgerufen oder

einzelne Roboter vernetzen

sich ad hoc zu temporären

Produktionsteams.

Ziel ist es, eine ideale

Verbindung zwischen moderner

Informationstechnologie

und bereits existierender
Produktionsinfrastruktur

zu realisieren.

Produktions-

datenanalyse

öffentliche/

private Cloud

Produktions-

daten-

erfassung

vernetzte

Welt

Unter-
nehmen

Feedback an Produktion

Datenerfassung & Steuerung

KUKA Connect

Arbeits-
zentren

MES

SCADA

Flottenmanager

Bediener

AGVs

Roboter Steuerungen

WM6

MFCS

ERP

Sensoren & Aktoren

Edge-Computing in Echtzeit

Hallenebene

Station

Steuer-
gerät

Feld-
geräte

Produkt

vernetzte Welt

Ad-hoc-

Produktionsteams

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32 �33

Hello Industrie 4.0 �we go digital

Intelligentere Maschinen
Weil Digitalisierung ein Gegenstück
in der realen Welt braucht.

Die neue digitale Welt ist schnell. Jeder
spricht mit jedem und dies über alle
Grenzen hinweg. Wir müssen damit rech-
nen, dass Industrie 4.0 auf die industri-
elle Produktion ähnlich disruptive Folgen
haben wird wie Facebook, WhatsApp und
andere soziale Medien auf die zwischen-
menschliche Kommunikation. Ganz ähn-
lich wachsen in der Digital Supply Chain
die maßgeblichen Geschäftsprozesse aller
Beteiligten – von den Lieferanten über den
Produzenten bis hin zum Endkunden –
zusammen. Aus Sicht der Produzenten
stecken die Potenziale einer digitalisier-
ten Wertschöpfungskette vor allem in der
Beschleunigung von Produktions- und
Logistikprozessen, in der Reduktion des
Erfassungsaufwands und in der Optimie-
rung von Datensicherheit und -konsistenz.
Unter diesem Gesichtspunkt nutzen
bereits heute Unternehmen digitale
Wertschöpfungsketten, um einzelne
Produktionsinseln und Prozesse inner-
halb ihrer Organisation zu optimieren.
Aber haben wir das Potenzial von
Industrie 4.0 damit wirklich schon
ausgeschöpft? Eher nein.

Viel wahrscheinlicher ist, dass in der
Fabrik der Zukunft der Mensch mit seinen
individuellen Bedürfnissen, Wünschen
und Fähigkeiten verstärkt in den Mittel-
punkt des Denkens und Handelns rücken
wird. Und dies gleichermaßen in der Rolle
als Konsument wie auch als umworbener
Mitarbeiter. Stand bisher die Massen-
produktion mit möglichst niedrigen
Stückkosten im Vordergrund, so wird
die industrielle Produktion der Zukunft
vor allem geprägt sein vom Wunsch der
Menschen nach qualitativ hochwertigen
und gleichzeitig höchst individuellen

Sie wirken auf den ersten Blick wie nor-
male Industrieroboter, aber verfügen
nun über alle Fähigkeiten, die cyberphy-
sische Systeme im Internet der Dinge
auszeichnen. Oder sie haben zusätzliche
Intelligenz erhalten, die sie in die Lage
versetzen, Energie zu sparen, noch prä-
ziser ihre Bewegungen zu steuern, einfa-
cher neue Funktionen zu erlernen und
vieles andere mehr. KUKA nennt Roboter,
die über diese Fähigkeiten verfügen, ganz
einfach „Industrie 4.0 Ready“.

Aber die Vision hinter der nächsten
industriellen Revolution ist viel größer.
Sie vernetzt Mensch und Maschine in
der Produktion und fordert die maxi-
male Flexibilisierung der Systeme.
Bereits seit Jahren betreibt und gestal-
tet KUKA deshalb an führender Stelle
die Zukunftsfelder Cobotic und Mobility.
Daher existieren bereits heute auch intel-
ligente Maschinen, denen man schon auf
den ersten Blick ansieht, dass sie etwas
ganz Besonderes sind: Cobots und Platt-
formen, die nur entfernt unserem Bild
von einem Industrieroboter ähnlich sind.
Die direkt mit dem Menschen zusammen-
arbeiten können, die mobil sind oder
sogar beide Fähigkeiten in sich vereinen
und Wissen aus der Cloud nutzen.
Roboter, die dazu geschaffen wurden,
durch ihre neuen Fähigkeiten und das
ganze Potenzial der digitalen Fabrik
zukunftsweisende Produktionskonzepte
umzusetzen.

Nicht morgen, sondern heute.

Produkten. Die Folge: erheblich steigende
Variantenbildung in der Fertigung, die nur
durch einen neuen Grad an Flexibilität
und Transparenz im Produktionsprozess
realisiert werden kann. Gleichzeitig wird
uns die zunehmende Überalterung in den
Gesellschaften der Industrienationen dazu
zwingen, dass ältere, erfahrene Arbeit-
nehmer länger am Arbeitsleben teilhaben.
Und analog zur einfachen und intuitiven
Bedienung eines Smartphones werden
wir dafür sorgen müssen, dass selbst
hochkomplexe Maschinen wie Roboter
ganz selbstverständlich und ohne spezi-
fisches Wissen von Mitarbeitern konfigu-
riert, gesteuert und bedient werden kön-
nen. Hier werden zukünftig Machine
Learning, Best Practices und Communi-
ties, verbunden mit neuen Möglichkeiten
der Konfiguration und Aufgaben-basier-
ten Kommandierungen den Weg in neue
Arbeitswelten öffnen.

Industrie 4.0 Ready

Hinter dieser Umwälzung stecken, genau
betrachtet, mehrere technologische Revo-
lutionen, die fast zeitgleich stattfinden.
Unbestritten ist hier die Rolle der Digitali-
sierung zu nennen, die es uns ermöglicht,
Produktionsprozesse in einer völlig neuen
Dimension zu vernetzen und mit neuem
Wissen und neuen Fähigkeiten anzurei-
chern. Dieser digitalen Revolution steht
in der realen Welt die nächste Generation
intelligenter Maschinen zur Seite. Manche
haben sich optisch kaum verändert.

n=1

Individualisierte

Produktion im

Rahmen industrieller

Fertigung

Wunsch nach

Individualisierung

Losgröße 1

Industrie 4.0 schafft die
Voraussetzungen, um den höchsten
Individualisierungsgrad – bis
hin zu Losgröße 1 – im Rahmen
industrieller Fertigung zu realisieren.

Robofaktur

Home-Assisted

Living

Demografischer

Wandel

Ergonomisches

Arbeiten

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34 �35

Hello Industrie 4.0 �we go digital

Mobile Robotik
Bewegungsfreiheit in
jeder Größenordnung

In der cyberphysikalischen Produktions-
welt von IoT und Industrie 4.0 lösen sich
gewohnte Strukturen auf. Maschinen
und Werkstücke werden autonom den
Produktionsablauf an aktuelle Rahmen-
bedingungen anpassen. Sie werden bei
Produktionsengpässen selbstständig
auf andere Produktionsinseln auswei-
chen, neue Werkzeuge, Material oder
Baugruppen aktiv anfordern. Statische
Produktionsstraßen, die Güter von A
nach B bringen, werden in dieser Welt
eher die Ausnahme denn die Regel sein.
Intelligente, mobile Einheiten, die im
Schwarm agieren und autonom ihr Ziel
finden, werden anstelle des Fließbands
treten und die nächste Evolutionsstufe
der Flexibilisierung industrieller Pro-
duktion einleiten. Mit völlig neuen
Konzepten, um Produkte, Werkstücke
oder auch ganze Produktionseinheiten
zu bewegen oder an anderer Stelle neu
zu positionieren. Zum Beispiel Roboter
auf mobilen Plattformen, die sich selbst-
ständig bewegen, um Dinge zu transpor-
tieren oder Werkstücke zu bearbeiten.
Die sich bei Bedarf selbst ihren Weg
suchen – ohne Bodenmarkierungen,
Induktionsschleifen oder Magnete. Sie
richten sich millimetergenau am Werk-
stück aus. Oder drehen die gewohnten
Abläufe einfach um: beispielsweise, wenn
der Roboter zum Werkstück kommt

und nicht umgekehrt – oder wenn
große Werkstücke im Raum stehen
und der bearbeitende Roboter sich frei
um das Objekt herum bewegt. Mobile
Automationslösungen von KUKA zeigen
schon heute, wie die Zukunft in der
hoch flexibilisierten, digital vernetzen
Produktionswelt aussehen wird.

KMP omniMove

KMP omniMove ermöglicht die uneinge-
schränkte Manövrierbarkeit in jede Rich-
tung sowie die Rotation des Roboters um
sich selbst. Mit seinen omnidirektional
fahrenden Rädern lässt sich das Fahr-
zeug ohne Umorientierung der Räder
frei navigieren und per Fernbedienung in
alle Richtungen steuern – selbst in den
engsten Räumen. Gegenüber konventio-
nell gelenkten Rädern können so die
Logistikfläche um bis zu 50 Prozent
reduziert und eine größere Produktions-
fläche genutzt werden. Die KMP
omniMove-Fahrzeuge für interne Logistik
heben mühelos Traglasten von 100 Kilo-
gramm bis zu 100 Tonnen und bieten mit
zehn verschiedenen Fahrzeugvarianten
zahlreiche kundenspezifische Options-
pakete für unterschiedlichste Anforder-
ungen inklusive autonomer Navigation
und Flottenmanagement.

Modular und multifunktional

konstruiert, besteht CarryPick

von Swisslog aus mobilen Regalen

und fahrerlosen Transport-

fahrzeugen für die Ware-zur-

Person-Kommissionierung.

Mobile Robotik für die präzise

Bearbeitung von XXL-Bauteilen

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36 �37

Hello Industrie 4.0 �we go digital

Sie können sich bewegen, fühlen, mit
Menschen kooperieren, Maschinen
beschicken oder entladen, Material und
Werkzeuge transportieren und vieles
mehr. Mobile Cobots können nicht nur
intelligent auf ihr Umfeld reagieren,
sondern sind auch in der Lage, ihren
Einsatzort zu wechseln. Das Spektrum
von KUKA reicht dabei von manuell
verfahrbaren Leichtbaurobotern bis hin
zu völlig autonom im Raum agierenden
Systemen wie dem KMR iiwa. Durch
ihre Fähigkeit, ortsunabhängig mit
Menschen, Maschinen oder Werkstücken
zu interagieren, sind die Einsatzmöglich-
keiten dieser neuen Generation der
mobilen Robotik nahezu unbegrenzt.
Im Prinzip gibt es so viele Anwendungs-
möglichkeiten, wie es Ideen dafür gibt.
Bereits heute können mobile Roboter
selbstständig Logistikaufgaben über-
nehmen, direkt mit Menschen zusam-
menarbeiten oder an unterschiedlichen
Arbeitsplätzen schnell neue Aufgaben
übernehmen. Selbst der Einsatz im
Büro oder im Service ist denkbar.

Mit industrietauglichen, mobilen Cobots
lösen sich die bestehenden Grenzen der
Robotik im Produktionsumfeld auf.
Ausgerüstet mit SLAM-Navigation
werden statische Bodenmarkierungen,
Induktionsschleifen oder Magnete zur
Wegbeschreibung der Pfade bei diesen
Maschinen komplett überflüssig. Sie
können selbstständig Karten ihrer
Umwelt erstellen und dieses Wissen
auch mit anderen Einheiten in der Flotte
teilen. Was einer im Schwarm geortet
hat, steht augenblicklich allen anderen
zur Verfügung. Es entsteht ein übergrei-
fend vernetzter, gemeinsamer „Fahr- und
Wegeplan“, über den sämtliche Roboter-
bewegungen koordiniert ausgeführt
werden. Ändert sich das Produktionsum-
feld in der Fabrik oder Halle, können
die mobilen Roboter in kürzester Zeit an
diese neue Situation angepasst werden.

Mobility trifft MRK.
Wie Roboter neue Türen öffnen.

KUKA Mobile Robotik iiwa
Die Kombination aus
mobiler Plattform und
intelligentem, sensitivem
Work-Assistant eröffnet
vielfältige Anwendungs-
möglichkeiten.

Werker
Der Werker wird entlastet
von monotonen, unergo-
nomischen Arbeiten und
kann sich auf wichtige
Bearbeitungsschritte
konzentrieren.

Werkzeugmaschine
Der KMR iiwa übernimmt
die Bestückung von
Werkzeugmaschinen und
entlastet den Werker
von anstrengenden und
ermüdenden Aufgaben.

Regallager
Dank innovativer Navigation
operiert der KMR iiwa
autonom im Raum und legt
zum Beispiel bearbeitete
Werkstücke ab oder holt
selbstständig benötigte
Bauteile.

KUKA flexFELLOW
Durch die ideale Kombina-
tionsmöglichkeit von
manuellen und automatischen
Tätigkeiten kann die Produk-
tion optimal an die jeweils
benötigte Auslastung
angepasst werden.

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38 �39

Hello Industrie 4.0 �we go digital

Cobots in der Industrie
Maschinen erweitern
die Fähigkeiten des Menschen.

Im Jahr 2014 legte KUKA mit dem
LBR iiwa den Grundstein für eine völlig
neue Beziehung zwischen Mensch und
Roboter im industriellen Umfeld: die
unmittelbare und sichere Zusammen-
arbeit – ohne jegliche Schutzeinhausung.
Als Komponente einer Smart Factory ist
der LBR iiwa dank seiner sensitiven Tech-
nik in der Lage, von seinen menschlichen
Kollegen zu lernen. Angebunden an die
Cloud, kann er die Ergebnisse seiner
Arbeit selbstständig überprüfen, opti-
mieren und dokumentieren. Die Rück-
meldungen, die der Roboter in die
vernetzte Fabrik gibt, sorgen für maxi-
male Transparenz und hochflexible
Koordination innerhalb der Produk-
tionsprozesse.

Die Mensch-Roboter-Kollaboration er-
scheint selbst heute vielen noch als reine
Zukunftsvision. Dabei haben intelligente
Cobots wie der LBR iiwa längst begonnen,
der Automation völlig neue Bereiche zu
erschließen: Mit ihren feinfühligen Fähig-
keiten montieren sie Getriebe, beladen
und entladen Maschinen oder Logistik-
systeme. Dabei können sie Toleranzen
in der Werkstückpositionierung selbst
erkennen, mit biegeschlaffen Teilen
umgehen, Türen an Maschinen öffnen,
die Art eines Bauteils erkennen und
unendlich viel mehr. Der Begriff „univer-
sell einsetzbar“ muss im Zusammenhang
mit dieser Roboterklasse erst neu defi-
niert werden. Denn die Einsatzmöglich-
keiten in der Fabrik der Zukunft sind

nahezu unerschöpflich. Cobots, die heute
schon in der Industrie ihren Dienst
versehen, beweisen uns aber vor allem
eines: Die Zusammenarbeit zwischen
Mensch und Roboter funktioniert – auch
im harten Produktionsalltag.

Und dies ist auch nötig. Denn in einer
Zeit des technischen Umbruchs, hin
zur digitalisierten Produktion, mit zuneh-
mend kürzeren Produktzyklen in der
Fertigung, bei gleichzeitig höherer Vari-
antenbildung, sind die Herausforder-
ungen an die Produktion der Zukunft
hoch. Für Mensch und Roboter glei-
chermaßen. Die Teamarbeit zwischen
Mensch und Maschine bietet dabei die
Chance, den Werker zu unterstützen,
die Arbeit zu erleichtern und die Fähig-
keiten des Menschen nachhaltig zu
erweitern.

LBR iiwa

Mit LBR iiwa, dem Cobot für die Indust-
rie, steht ein in der Praxis bewährter,
universell einsetzbarer „Kollege Roboter“
zur Verfügung. Und beweist, dass die
Visionen von Industrie 4.0 in der Realität
umsetzbar sind. Roboter arbeiten bereits
heute mit dem Menschen Hand in Hand
und erweitern seine Möglichkeiten:
Damit der Werker seiner Arbeit effizi-
enter, ergonomischer, präziser und kon-
zentrierter nachgehen kann.

EN ISO 13849
Die Sicherheitsfunktionen des LBR iiwa
erfüllen die Anforderungen des Perfor-
mance-Levels „d“ mit Struktur-Kategorie 3.
Für die sichere Mensch-Roboter-Kollaboration.

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Hello Industrie 4.0 �we go digital

40 �41

�Vernetzte Produktion realisieren

»Am Ende entscheidet die

Fähigkeit, die neuen Möglich-

keiten unserer digitalen

Welt an die realen Bedürfnisse

in der Fertigung anzupassen.«

Hochdynamische und flexible Fabriken
mit durchgängig vernetzten Systemen
und Zugang zur Cloud werden ohne Frage
das Rückgrat unserer globalen, digitalen
Gesellschaft. Ob getrieben durch den
gesellschaftlichen Wandel oder den
Technologiefortschritt in Robotik und
künstlicher Intelligenz, durch Big Data
und die Definition neuer Standards –
in allen Dimensionen hat die Entwicklung
hin zu IoT und Industrie 4.0 ein atem-
beraubendes Tempo angenommen.

In dieser Zeit des Umbruchs gilt es,
die entscheidenden technischen und
unternehmerischen Herausforderungen
zu adressieren, um bestehende Wett-
bewerbsvorteile zu sichern und neue
aufzubauen. Im Zuge der Digitalisierung
erwarten Unternehmen heute vor allem
direkt rechenbare Vorteile: sinkende
Beschaffungskosten, höhere Produktivi-
tät und die Ausweitung des Marktanteils.

Tatsächlich erfassen diese Punkte aber
nur einen Teil der Herausforderungen.
Denn viele Märkte werden zukünftig in
einem bisher ungeahnten Ausmaß durch

extrem schnelle technische Innovations-
zyklen und die Einbindung des Kunden in
die Konfiguration oder Individualisierung
der Produkte geprägt sein. Schon heute
interessiert im Electronics Markt nieman-
den mehr das technische Highlight des
letzten Jahres. Gleichzeitig durchlebt die
Automobilindustrie mit eMobility, intelli-
genten Fahrzeugen und neuen Geschäfts-
modellen wie Carsharing und Uber einen
radikalen Wandel in allen Bereichen.
Diese Aufzählung könnte man beliebig
um weitere Branchen ergänzen.

Eine wettbewerbsfähige und wirtschaftli-
che Umsetzung dieser sich verändernden
Paradigmen in der Produktion bedeutet
für unsere Kunden zukünftig extrem
hohe Anforderungen an die Flexibilität
und Effizienz ihrer Prozesse. Dabei ist
es entscheidend, dass die Möglichkeiten,
die durch eine intelligente Vernetzung
der Produktion entstehen, sinnvoll im
realen Fabrikationsprozess umgesetzt
werden. Das bedeutet, dass sowohl
die ökonomischen als auch die ferti-
gungstechnischen Aspekte umfassend
berücksichtigt werden müssen.

Larry Drake
CEO KUKA Systems North America

Im Zuge der Digitalisierung

erwarten Unternehmen heute

vor allem direkt rechenbare

Vorteile: sinkende Beschaffungs-

kosten, höhere Produktivität und

Ausweitung des Marktanteils.

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KUKA verfügt in diesem Zusammen-
hang über umfangreiche Kompetenz
und über Innovationskraft in beiden
Welten – der digitalen und der realen
Welt der Produktion. Um es konkret zu
sagen: Auf der Basis unseres langjähri-
gen Prozesswissens verstehen wir nicht
nur, was unsere Kunden brauchen,
sondern wir wissen auch ganz genau,
wie diese Technologien und Prozesse
implementiert werden und wie damit
in der Praxis gefertigt wird. Als eines
der ganz wenigen Unternehmen auf der
Welt sind wir damit in der Lage, Kunden
auf dem gesamten Weg der Transforma-
tion in die Industrie 4.0 umfassend und
in allen Bereichen zu begleiten. Egal wo
sich ein Unternehmen heute auf diesem
Weg befindet und welches Tempo
für sein spezifisches Umfeld und die
jeweilige Branche wertschöpfend ist.
Als erfahrener Industriepartner
integrieren wir uns bereits in die Ent-
wicklungsphase der Produktionsprozes-
se und ermöglichen somit eine optimale
Ausnutzung des gesamten Potenzials
intelligenter, vernetzter Automatisie-
rungslösungen – über den kompletten
Fertigungsprozess hinweg.

Dabei kommt uns nicht nur unsere füh-
rende Rolle als Treiber und Vordenker bei
der Entwicklung von Schlüsseltechno-
logien für Industrie 4.0 zugute, sondern
auch das profunde Wissen, wie man in
unterschiedlichsten Verfahren und
Techniken produziert. Ob Punktschwei-
ßen, Bahnschweißen, Laserschweißen
und Laserschneiden, Kleben, Dichten,
Bohren, Fräsen, Entgraten, Montieren,
Prüfen oder vieles andere mehr.

Historisch gesehen reicht unsere Ge-
schichte als Pionier der industriellen
Fertigung weit über 50 Jahre zurück –
mit Milestones wie der Erfindung des
ersten 6-Achs-Industrieroboters im
Jahr 1976 bis hin zum ersten in Serie
gefertigten sensitiven Industrieroboter
LBR iiwa. Immer geprägt durch die
Bereitschaft, für den Fortschritt beste-
hende Grenzen zu überwinden.

Letztendlich schaffen wir gemeinsam
mit unseren Kunden wegweisende
Produktionslösungen. Intelligente
Produktionswelten, die beweisen,
dass Industrie 4.0 bereits heute in
der Realität angekommen ist.

Vernetzte Produktion

realisieren

�Matrix-Produktion
�Mehr Dynamik durch sich selbst organisierende
Wertschöpfungsketten
�KUKA Toledo Production Operations:
die Power von IoT im Einsatz für Jeep

®

Wrangler

�ASM Assembly Systems: intelligente Mensch-
Roboter-Kollaboration in der Elektronikindustrie
�Von Science-Fiction zur Wirklichkeit

Bereits heute nutzen Unternehmen digitale
Wertschöpfungsketten, um einzelne
Produktionsinseln und Prozesse innerhalb
ihrer Organisation zu optimieren. In der Fabrik
von morgen wird die Digital Supply Chain auch
über Unternehmensgrenzen hinweg globale
Abläufe erfassen und weitestgehend autonom
steuern.

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44 �45

Hello Industrie 4.0 �we go digital

Wirtschaftliche, soziale, technologische und ökologische Megatrends
wie Globalisierung, Urbanisierung, Digitalisierung und Nachhaltig-
keit verändern die zukünftige Industrielandschaft grundlegend.
Das stellt die produzierende Industrie vor neue Herausforderungen:
Die Industrie begegnet diesen Veränderungsprozessen und dem
zunehmenden Wettbewerbsdruck mit kürzeren Produktzyklen
und einem differenzierteren Produktportfolio.

Um Auslastungsspitzen oder Ressourcenengpässe abzufedern, sind
im Zeitalter von Industrie 4.0 wandlungsfähige Lösungen gefragt.
Die Matrix-Produktion kann durch konfigurierbare Produktionszellen,
den Teile- und Werkzeugtransport mittels Automated Guided
Vehicles (AGVs) und die Trennung von Logistik und Produktion
zum entscheidenden Wettbewerbsfaktor werden.

Matrix-Produktion

Die hochflexible Produktion

wird Realität.

Die leicht umrüstbare Produktionszelle.
Vier Roboter handhaben und fügen die Bauteile.
Werkzeugspeicher in den Zellen ermöglichen
das Vorhalten benötigter Werkzeuge. Damit ist
ein Anpassen der Zelle in Taktzeit möglich.

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46 �47

Hello Industrie 4.0 �we go digital

�Matrix-Produktion

Der Transport der Bauteile sowie Werk-
zeuge erfolgt über Automated Guided
Vehicles (AGVs), die mithilfe eines
SLAM-Navigationsalgorithmus zu den
einzelnen Zellen navigieren. In der Zelle
angekommen, greift ein Roboter nach
den Bauteilen. Durch intelligente,
Roboter-basierte Applikationen, wie bei-
spielsweise der Jigless-Bodyshop-Tech-
nologie, werden diese Bauteile dann
bearbeitet. Dabei hält der eine Roboter
das eine Teil, der zweite Roboter das
andere Teil. Beide Teile werden zu einer
Einheit verriegelt, sodass der dritte
Roboter, der sogenannte Prozess-
Roboter, diese anschließend verschwei-
ßen kann. Die Lagerung der Bauteile
findet im Warehouse statt. Im Toolstore
hingegen befinden sich die typenspezi-
fischen Werkzeuge.

Die autonom fahrenden AGVs können
unterschiedliche Bauteile wie auch Werk-
zeuge über individuell konfigurierbare
Lastaufnahmemittel (LAM) aufnehmen
und transportieren. Logistikprozesse
und Fertigung sind in der Matrix-
Produktion voneinander entkoppelt.
Durch dieses Konzept ist die Anlage mit
variabler Teilelogistik jederzeit in der
Lage, bei Spitzen flexibel auf andere
Zellen auszuweichen, zusätzliche Zellen
einzubinden oder aus dem Prozess aus-
zugliedern. Die Wertschöpfungskette
wird dabei nicht unterbrochen, denn die
logische Verknüpfung der Logistik mit
der Produktion erfolgt durch Software.

Mit dem Konzept der hochflexiblen
Matrix-Produktion setzt KUKA die
Anforderungen von Industrie 4.0 im
Rahmen der industriellen Produktion
konsequent um.

Die fortschreitende Individualisierung
verändert die Produktion. Kleine Los-
größen wirtschaftlich rentabel herzu-
stellen, wird aufgrund der volatilen
Märkte immer wichtiger. Konkret
besteht die Herausforderung verstärkt
darin, eine steigende Anzahl an unter-
schiedlichen Varianten und Modellen
eines Produkts in variablen Stückzahlen
zu produzieren – zum Beispiel ausge-
löst durch den gestiegenen Individuali-
sierungsgrad in der Automobilbranche.
Das Konzept der Matrix-Produktion er-
möglicht zukünftig eine extrem wand-
lungsfähige und über die gesamte
Prozesskette vernetzte Produktion im
industriellen Maßstab. Die Anlage kann
sich „on the fly" automatisch auf wech-
selnde Produkttypen umrüsten. Ohne
Wartezeiten und ohne Produktionsaus-
fälle. Die Herstellung hoch individuali-
sierter Serien wird dadurch im Rahmen
industrieller Massenproduktion ohne
Einschränkungen realisierbar.

Die Matrix-Produktion basiert auf kate-
gorisierten, standardisierten Produk-
tionszellen, die in nahezu beliebiger
Anzahl auf einem Raster angeordnet
werden. Alle Zellen sind dabei mit
produktneutralem Equipment und pro-
duktspezifischen Grundfunktionalitäten
ausgestattet. Innerhalb der Zellen befin-
den sich Drehtische zur Ablage der Bau-
teile, Werkzeugaufnahmen und Roboter,
die den jeweiligen Prozess ausführen.
Diese Produktionszellen können durch
prozessspezifisches Equipment individu-
ell erweitert werden. Schweißen, Kleben,
Stanzen, Löten und Clinchen: Nahezu
jeder Prozess kann integriert werden.

Im Warehouse lagern alle für die Fertigung

relevanten Bauteile. Sie werden mittels AGV
abgeholt und an die Fertigungszelle gefahren.

Der AGV-Pool ist das sogenannte Parkhaus

der Produktion. Hier warten alle Automated
Guided Vehicles auf ihren Einsatz. Der Bauteile-
transport sowie der Transport der Werkzeuge an
die Basiszellen erfolgt über AGVs, die mithilfe
eines Navigationsalgorithmus zu den einzelnen
Zellen navigieren.

Im Toolstore befinden sich die typenspezifischen

Werkzeuge und Prozesshilfsmittel. Diese werden
mithilfe von AGVs an die Zelle gefahren, in der die
Technologie, das Werkzeug oder das Produktions-
equipment benötigt werden.

Logistik

Produktion

Produktionsfeld

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48 �49

Hello Industrie 4.0 �we go digital

Mehr Dynamik durch sich selbst

organisierende Wertschöpfungsketten

Das Logistik- und Verteilzentrum einer

europäischen Handelskette

Moderne Industrie- und Handelsunternehmen sind heute mehr
denn je auf hochautomatisierte, dynamische Logistikprozesse
angewiesen. Doch solange Waren- und Datenströme getrennt
verlaufen, stößt die Effizienzsteigerung an natürliche Grenzen.
Um diese zu überwinden, verfolgt der zur KUKA Gruppe gehörende
Logistikexperte Swisslog ein klares Ziel: sämtliche physischen
Warentransporte durchgängig mit digitalen Informationsströmen
zu verschmelzen, um die Voraussetzungen für sich selbst
organisierende Wertschöpfungsketten zu schaffen.

Im Zeitraum der letzten zwei Jahre ist so eines der modernsten
Logistik- und Verteilzentren Europas entstanden. Aus dem äußerst
leistungsfähigen Omnichannel-Lager wird eine europäische
Handelskette ab Sommer 2016 europaweit rund 1.000 Filialen
und zahlreiche Online-Shops beliefern.

CycloneCarrier:

Zuverlässiges Shuttle-System

für hochdynamische Lagerung

von Kleinteilen.

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50 �51

Hello Industrie 4.0 �we go digital

�Intralogistik einer
europäischen Handelskette

Intelligent nutzbar gemachte Daten-
ströme sind der Schlüssel für den
Eintritt in die Welt sich selbst steuern-
der Prozesse. Ausgestattet mit einer
großen Bandbreite modernster Auto-
matisierungskomponenten für Paletten,
hängende Waren und Kleinteile, ist
eine europäische Handelskette für
dieses Ziel bereits bestens gerüstet.
Dreh- und Angelpunkt der modernen
Logistiklösung ist eine Swisslog-eigene
Lagerverwaltungs- und Steuerungssoft-
ware. Sie bildet das intelligente Verbin-
dungsglied zwischen Hochregal- und
Kleinteilelager, dem 80 Roboterfahr-
zeuge umfassenden AutoStore-System,
den Hub- und Fördertechnikkomponen-
ten und der Cross-Belt-Sortieranlage
sowie dem kundenseitigen Warenwirt-
schaftssystem (ERP).

Die digitale Prozesskette kann sämtliche
Informationen über die physischen
Warenbewegungen in Echtzeit zur
Verfügung stellen. Die Lagerverwal-
tungssoftware ist dabei in ständigem
Austausch mit dem Warenwirtschafts-
system. So lässt sich sicherstellen, dass
sämtliche via Online-Shop oder von
den Filialen georderten Waren zum
Zeitpunkt der Bestellung tatsächlich im
Lager verfügbar sind. Drohen Engpass-
situationen im Warenbestand, kann
der europäische Modehändler zum

Beispiel schnell reagieren und den
fehlenden Artikel ohne Zeitverzögerung
aus dem Stamm der angebotenen Arti-
kel nehmen. Bereits heute ist ein Groß-
teil der Swisslog Logistikkomponenten
des Systems mit autonomen Steuerungs-
und Antriebseinheiten ausgestattet.
Im Sinne eines cyber-physischen Systems
können sie jederzeit auch in den dezen-
tral organisierten Netzwerkstrukturen
zukünftiger IoT-Welten eingesetzt
werden.

Basis dieses Industrie 4.0-Ansatzes ist
die direkte Peer-to-Peer-Kommunikation
zwischen einzelnen Lagerkomponenten.
Regalbediengeräte, die sich mithilfe
künstlicher Intelligenz über den aktuellen
Standort sowie den Bestimmungsort
einer Transporteinheit austauschen,
eliminieren die Verzögerungszeiten,
die bislang durch die Kommunikation
mit der zentralen Steuerungseinheit
entstehen. Theoretisch sind einzelne
Komponenten des Swisslog Gesamt-
systems dazu befähigt, selbstständig
Maßnahmen im Hinblick auf die
Optimierung gesamter Logistikprozesse
zu ergreifen. Ein wichtiger Anfang ist
in dieser Hinsicht bereits gemacht:
Die Verbindung von hochperformanten
Data-Warehouse-Technologien und
intelligenten Algorithmen zur Daten-
auswertung bietet den Kunden von

Swisslog schon heute die Möglichkeit,
performanceorientierte Mehrwert-
Services wie das Condition-Monitoring
in Anspruch zu nehmen. Das Condition-
Monitoring-Tool ist ein modularer
Baustein und integraler Bestandteil
des Swisslog Systems zugleich. Dieses
liefert einen Echtzeit-Überblick über
den Energieverbrauch und die gesamte
Lagerperformance – und warnt die
Servicetechniker, sollte sich systemseitig
ein kritischer Zustand anbahnen.

Die Vorhersage von Störungen – lange
bevor diese tatsächlich auftreten –
ist der nächste Schritt, den Swisslog
mit einer Optimierungslösung in Angriff
nimmt. Bei der Lösung „Crystal Ball“
stehen Langzeitanalysen der Daten
im Vordergrund. Dies ermöglicht einen
Anlagenbetrieb, bei dem die Performance
vollautomatisch optimiert wird.

Der CycloneCarrier wurde für alle

Branchen konzipiert, in denen

hohe Durchsatzleistungen sowie eine exzellente

Verfügbarkeit im Vordergrund stehen.

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52 �53

Hello Industrie 4.0 �we go digital

Die Power von IoT im Einsatz

für Jeep

®

Wrangler

KUKA Toledo Production Operations

Die ersten Meilensteine in der Digital Supply Chain setzte KUKA
bereits vor einer Dekade. Im Jahr 2006 entstand mit dem Bau des
Body-in-White-Werks für Jeep

®

Wrangler-Karosserien eine Ferti-

gungslösung aus hoch vernetzten Systemen und Architekturen,
die ihrer Zeit in jeder Hinsicht voraus war. Die effiziente Produktion
hoher Stückzahlen bei gleichzeitig großer Typen- und Varianten-
vielfalt auf ein und derselben Fertigungsstraße zu realisieren, galt
bis zu diesem Zeitpunkt eigentlich als unmöglich.

KUKA Toledo Production Operations, kurz „KTPO“ genannt, bewies
das Gegenteil. Das hinsichtlich Vernetzung und Prozesssteuerung
wegweisende Werk ermöglichte einen Quantensprung in der
Produktivität – und dies bei einer bis dahin unerreichten Flexibilität.

KTPO ist eine von vier Fertigungsstätten, die im
„Toledo Supplier Park“, einem in Nordamerika
bislang einmaligen Betreibermodell, zusammen-
gefasst sind.

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54 �55

Hello Industrie 4.0 �we go digital

Alle 77 Sekunden entsteht auf einer Linie
eine Karosserie – egal welcher Typ, egal
welche Version. Tag für Tag. Zuverlässig
seit zehn Jahren. Um dies zu erreichen,
verknüpfte KUKA die 259 Roboter des
Werkes und 60.000 weitere Geräte
mit leistungsfähigen Back-End-Über-
wachungssystemen sowie einem
übergeordneten Datenverwaltungs-
system. So entstand damals quasi das
„IoT in a Box“ und es entwickelt sich
dynamisch weiter – permanent.

Die Anlage zählt seit Jahren zu den
effizientesten Rohbaulinien der
amerikanischen Autoindustrie. Rund
eineinhalb Millionen Rohkarosserien
für den Jeep

®

Wrangler liefen bis heute

fast im Minutentakt vom Band – wohl-
gemerkt vom selben Band, ganz gleich,
ob es sich um den klassischen Zwei-
türer oder den Viertürer der „Unlimited”-
Serie handelte.

Der Jeep

®

Wrangler gilt als Erfolgsmo-

dell – in der Produktion ebenso wie bei
der Nachfrage. Um mühelos mit den
steigenden Produktionszahlen mit-
zuhalten, ermöglichte KTPO durch ein
intelligentes Steuerungssystem den
Nonstop-Ausstoß von Karosserien im
Zwei-Schicht-Betrieb. »KTPO liefert

verlässlich Karosserien in Top-Qualität«
unterstreicht KTPO-Geschäftsführer
Jake Ladouceur. Zukunftsweisend ist
auch das Betreibermodell, in das KTPO
eingebunden ist. In dem vier Ferti-
gungsstätten umfassenden „Toledo
Supplier Park“ übernehmen mehrere
Zulieferer in jeweils eigenen Werkshal-
len komplette Vorstufen in Eigenregie.
Chrysler selbst ist für die Lackierung
sowie die Endmontage zuständig.

Was mit der Vernetzung von Produk-
tionsprozessen mit Back-End-Über-
wachungssystemen begann, hat sich
im Zuge von Industrie 4.0 mittlerweile
zu einer intelligenten Lifecycle Mana-
gement Platform entwickelt. Zu einer
durchgängig digitalisierten Lösung,
die, verbunden mit der Produktion, die
gesamte Wertschöpfungskette vom
Materialeingang über die Produktions-
prozesse bis hin zum Warenausgang
in Echtzeit steuert, überwacht,
Schwachstellen identifiziert und die
Auslastung optimiert. Tag für Tag stellt
KTPO mit Bestmarken eindrucksvoll
unter Beweis, dass KUKA eine Rohbau-
fertigung betreibt, mit der sich die
höchsten Ansprüche der weltweiten
Automobilindustrie an Qualität und
Effizienz erfüllen lassen.

�Die Power von IoT
im Einsatz für Jeep

®

Wrangler

Gefertigt werden bei der KUKA Toledo Production

Operation (KTPO), Teil der KUKA Gruppe, die

Karosserien für sämtliche Modelle der weltweit

verkauften Jeep

®

Wrangler-Baureihe.

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56 �57

Hello Industrie 4.0 �we go digital

Intelligente Mensch-Roboter-Kollaboration

in der Elektronikindustrie

ASM Assembly Systems

im SMT Center of Competence

Wo trennende Zäune zwischen Robotern und Mensch überflüssig
werden, ist der Weg frei für völlig neue, hochproduktive Wege
in der industriellen Fertigung. KUKA legte dafür den Grundstein mit
der Entwicklung des ersten für die Mensch-Roboter-Kollaboration
zugelassenen Roboters LBR iiwa (intelligent industrial work assistent).
Seine integrierte Sensorik erlaubt die nahtlose Integration und
Arbeitsteilung von Mensch und Maschine – mit beachtlichen Vorteilen
für die Fertigungseffizienz und -flexibilität.

Eine Anwendung bei ASM Assembly Systems, einem der weltweit
führenden Hersteller von Fertigungslösungen für die Elektronik-
industrie, zeigt, wie vernetzte Produktion die Optimierung von
SMT-Linien ermöglicht.

Mit maßgeschneiderten
Greifern kann der LBR iiwa
alle Arten von Gurtrollen
flexibel verarbeiten.

Der LBR iiwa entnimmt zur Vorrüstung eine
Baulelemente-Rolle aus dem SIPLACE Tower.

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58 �59

Hello Industrie 4.0 �we go digital

�Intelligente Mensch-Roboter-
Kollaboration im SMT Center
of Competence

Die Premiere der Fertigungsinnovation
für die Elektronikbranche setzte Zeichen.
An seinem Hauptsitz in München
demonstrierte ASM Assembly Systems,
einer der weltweit führenden Hersteller
von Fertigungslösungen für die Elek-
tronikindustrie, den Einsatz intelligenter
Mensch-Roboter-Kollaboration in zwei
Varianten: mit einem LBR iiwa stationär
im Vorrüstbereich und auf einer mobilen,
autonom agierenden Plattform KMR iiwa
während der laufenden Fertigung einer
SIPLACE SMT-Linie. Im Vorrüstbereich
einer SMT-Linie müssen die Bauelemente-
Tische mit Bauelemente-Rollen auf-
gerüstet werden. Mithilfe des SIPLACE
Material Setup Assistant wird ermittelt,
welche Bauelemente-Rollen aufgerüstet
werden müssen. Dieser sendet diese
Bedarfsanfrage an den SIPLACE Material
Manager, der die Bauelemente-Rollen
dann automatisch aus dem SIPLACE
Tower auslagert. Der Roboter ent-
nimmt dabei Bauelemente-Rollen aus
dem SIPLACE Tower und legt sie in der
gewünschten Reihenfolge in den Bauele-
mente-Wagen ab – Mensch und Roboter
interagieren ganz direkt, ohne Schutz-
zaun. Das Konzept erreicht zwei wesent-
liche Ziele zugleich: Die hohe Qualität
der Produkte wird dank Robotereinsatz
permanent gesichert und die Produktivi-
tät steigt. Mit einem maßgeschneiderten
Greifer ausgestattet, ist der Roboter in

der Lage, im Vorrüstbereich der
SMT-Linie Bauelemente-Rollen sensitiv
zu greifen – selbst biegsame mit unter-
schiedlichen Durchmessern und ver-
schieden starken Rollenwänden. Im
Bestückungsprozess an der laufenden
Linie zeigt der SIPLACE Line Monitor
dem Bediener, welche Bauelemente-
Rolle in welcher Spur als nächste zu
Ende geht. Er sendet diese Anfrage an
den SIPLACE Material Manager, der
die Rollen dann automatisch aus dem
SIPLACE Tower auslagert. Nun fährt
der KMR iiwa zum SIPLACE Tower. Dort
tastet er die untere Schachtebene, die
linke Schachtseite und die Tiefe des
Schachtes ab. Er ermittelt per Abwärts-
bewegung die Höhe der Gurtrolle und
legt dann eine Gurtrolle nach der
anderen auf der mobilen Plattform ab.
Zuletzt bringt der Roboter alle Bauele-
mente-Rollen zur SMT-Linie und über-
reicht sie dem Bediener in der richtigen
Reihenfolge und an der richtigen Stelle.

Die Roboter-basierte Automatisierung
für SMT-Linien beweist ihr Potenzial
hinsichtlich der Vermeidung von Fehlern,
der Entlastung von Mitarbeitern und der
Vereinfachung von Aufgaben im Vor-
rüstbereich. Dabei ist der mobile Roboter
in der Lage, sich völlig frei und sicher
im Arbeitsumfeld des Menschen zu
bewegen.

Ob stationär oder selbstfahrend,
immer die richtige Lösung:
der LBR iiwa von KUKA.

Die große Vielfalt an Produkten in der
Elektronikfertigung erfordert höchstflexible
Produktionslösungen.

Der mobile LBR iiwa ist

selbstständig auf dem Weg

zur SMT-Bestücklinie.

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Hello Industrie 4.0 �we go digital

Von Science-Fiction

zur Wirklichkeit

Nietensetzen durch Roboter

Fast ein Jahrhundert lang, seitdem Flugzeuge hauptsächlich
aus Metall hergestellt werden, wurde die Aufgabe des Zusam-
mennietens von Flugzeugrümpfen von Hand verrichtet. Eine
monotone, aber gleichzeitig anspruchsvolle und körperlich
anstrengende Arbeit – und eine Hauptursache für arbeits-
bedingte Verletzungen.

Eine logische Maßnahme ist die Automatisierung, aber das
automatisierte Nietensetzen ist in der Luft- und Raumfahrt eine
neue Entwicklung, die bislang nur begrenzt eingesetzt wird.
Dies wird sich bald ändern.

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62 �63

Hello Industrie 4.0 �we go digital

In einem Gebäude in Anacortes,
Washington, in der Nähe von Seattle,
wo das FAUB-Projekt vorübergehend
beheimatet ist, nimmt die Zukunft
Gestalt an. FAUB, das für Fuselage Auto-
mated Upright Build („automatisierter
stehender Aufbau des Rumpfes“) steht,
ist ein Robotersystem für das auto-
matisierte Nietensetzen, das von
KUKA Systems für Boeing entwickelt
wird. Es hat das Potenzial, den Flugzeug-
bau zu verändern. Die Roboter-Paare
sind mit Multifunktions-Endeffektoren
von KUKAs neuer Tochtergesellschaft,
Alema Automation, ausgestattet.
Sie werden sowohl bei den aktuellen
zweistrahligen Düsenverkehrsflug-
zeugen 777 als auch bei deren Nach-
folgern, der Familie 777X der nächsten
Generation, einen Großteil des Rumpfes
zusammenbauen. Die Roboter werden
Bohrungen für mehr als 60.000 Befesti-
gungselemente pro Flugwerk anbringen.
FAUB ist das größte automatisierte
Montagesystem, das jemals für den
Flugzeugbau gebaut wurde, und es
wurde für eines der größten Verkehrs-
flugzeuge der Welt konzipiert.

»Die Bedeutung des Projekts für KUKA
und die Luft- und Raumfahrtindustrie
kann gar nicht oft genug hervorgehoben
werden«, betont Larry Drake, Präsident
KUKA Systems Nord Amerika. »Es ist ein
deutlicher Fortschritt bei der Automa-
tisierung der Montage von Flugzeugen
und für KUKA das größte Projekt aller
Zeiten im Bereich Luft- und Raumfahrt.«
FAUB ist ein Referenzprojekt, mit dem
sich KUKA im Bereich der Luft- und
Raumfahrt etabliert und als herausra-
gender Entwickler von fortschrittlichen
Montagekonzepten für diesen Sektor
positionieren kann.

»Dieses Projekt hat die Aufmerksamkeit
der Luft- und Raumfahrt-Branche ge-
weckt«, freut sich Robert Reno, Leiter des
Aerospace-Bereichs bei KUKA Systems.

»Zum einen aufgrund des großen
Umfangs und der technologischen
Kompetenz, die wir darin zeigen. Zum
anderen aber natürlich auch, weil Boeing
ein weltbekannter Kunde ist, der für
seine Innovationsfähigkeit bekannt ist.
Das ist eine technologische Partner-
schaft, die noch viele Jahre bestehen
wird«, ist sich Reno sicher.

Nieten haben üblicherweise einen Kopf
wie eine Schraube und einen schmaleren
Schaft. Um sie so anzubringen, dass sie
zwei Blechstücke zusammenhalten, ar-
beiten zwei Roboter Hand in Hand. Einer
führt an der Außenseite des Rumpfes die
Niete durch ein Bohrloch, wobei er auf
einen Widerstand auf der Innenseite
trifft. Dadurch wird das Ende des Schafts
gefalzt und die Niete erhält einen Kopf
auf beiden Seiten des Metalls, sodass
eine dichte und feste Verbindung ent-
steht. Diese Roboterteams bewegen sich
am Flugzeugkörper entlang und verbinden
Bleche miteinander, um die einzelnen
Abschnitte des Rumpfes aufzubauen.
Die Roboter an den Außenseiten werden
auf einer fahrbaren Plattform von
KUKA omniMove befestigt, die eine
acht Meter lange Einheit umfasst –
so sind die Roboter mobil. »Mit dieser
Konzeption hat das Projekt die Grenzen
in der Fertigung verschoben«, erklärt
Randy Woolridge, Boeing Integrated
Project Team Manager von KUKA
Systems. »Es wurden verschiedene
Arbeitsschritte, die bislang in der Pro-
duktion eigenständig ausgeführt werden,
auf einzigartige Weise kombiniert.«

Wenn das Nietensetzen bei Flugzeugen
nicht von Hand verrichtet wird, findet
es normalerweise in großen stationären
Maschinen statt. Die so gefertigten
Bauteile werden dann zur Maschine
gebracht. Mit den Robotern geht es nun
genau anders herum. Sie navigieren auf
den fahrbaren Plattformen autonom und
bewegen sich entlang der Anordnung

�Nietensetzen durch Roboter

des Rumpfes hin zu dem Ort, an dem sie
die Arbeit ausführen sollen. »KUKA war
der einzige Anbieter, der dieses Konzept
vorgeschlagen hat. So können alle Arbeits-
schritte von den Bohrungen, über das
Einbringen der Dichtmittel bis hin zum
Setzen und Einhämmern der Nieten an
einem Ort durchgeführt werden. Das Nie-
tensetzen durch Roboter ist extrem prä-
zise und die Qualität ist reproduzierbar.«

»Die Roboterplattformen können auf dem
Boden in jede beliebige Position gebracht
werden und solange eine Strom- und

Druckluftversorgung besteht, können
sie sich selbst in Position bringen und
die Arbeit zum Aufbau des Rumpfes
genau wie vorgeschrieben verrichten«,
so Kevin Reilly, Group Manager für Boeing
bei KUKA Systems.

Im Rahmen des FAUB-Projekts mussten
die Ingenieure von KUKA auch in die
Zukunft denken, denn der neue Ferti-
gungsprozess soll nicht nur für die
Produktion des derzeitigen Flugzeugs
Boeing 777 eingesetzt werden, sondern
auch für die Folge-Generation. Erst mal

präsentiert wurde das innovative FAUB-
Projekt bei der Flugshow in Farnborough
(Großbritannien) im vorigen Jahr.

»KUKA wurde durch dieses Projekt eine
Art Trendsetter in der Branche«, ist sich
Reilly sicher. »Für unser Technologieteam,
das diese Lösung entwickelte, mutete
der Auftrag zunächst an wie Science-
Fiction. Und nun ist es Wirklichkeit.
Und natürlich sind wir wahnsinnig stolz,
dass Boeing uns diese Revolution für die
Produktion in der Raumfahrtbranche
zugetraut hat.«

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Impressum

Herausgeber:
KUKA Aktiengesellschaft

Konzept und Design:
weiskind Werbeagentur GmbH

Druck:
Eberl Print GmbH

©

April 2016

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www.kuka.com

I40/DE/01/04

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dienen lediglich Informationszwecken. Maßgeblich für den Umfang unserer Lieferungen ist der jeweilige Vertragsgegenstand.
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