Industrie 2025 «In einigen Branchen sind wir mit cyber-physischen Systemen schon sehr weit»

Redakteur: Andreas Leu

Die Initiative «Industrie 2025» beschäf­tigt sich in einer Arbeitsgruppe auch mit der CPS-basierten Automation. Einige Fragen an die Leiter der Gruppe, Philippe Ramseier, Autexis, und Beat Meili, Sigmatek.

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(Bild: Sigmatek)

Können Sie kurz definieren, welches Ziel Ihre Arbeitsgruppe mit «CPS-­basierte Automation» verfolgt?

Das primäre Ziel ist, einen Werkzeugkasten zu erarbeiten, der dem einzelnen produzierenden Unternehmen hilft, durch eine strukturierte Herangehensweise das Thema CPS kennenzulernen. Anhand der in der Schweiz bereits realisierten Projekte erhält das interessierte Unter­nehmen nicht nur theoretisches, sondern auch praktisches Wissen und sollte so in der Lage sein, konkrete Projekte umzusetzen. Zudem werden auch Hinweise auf weitere Informations- und Schulungsquellen publiziert

Vor ein paar Jahren hörte ich in einem Vortrag die Frage, ob cyber-physische Systeme wohl nur ein kurzlebiger Trend sein werden. Anders gefragt: Ist überhaupt ein Bedarf da?

Ja, der Bedarf ist da, aber noch nicht in allen Branchen. Ein cyber-physisches System, auf Englisch «cyber-physical system» (CPS), bezeichnet laut Wikipedia «den Verbund informatischer, Softwaretechnischer Komponenten mit mechanischen und elektronischen Teilen, die über eine Dateninfrastruktur, wie z. B. das Internet, kommunizieren. Die Ausbildung von ‹cyber-physical systems› entsteht aus der Vernetzung eingebetteter ­Systeme durch drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsnetze.» Ein CPS ist Teil der Vision einer intelligenten Fabrik (Smart Factory) – Stichwort Edge Computing. Wir können aber auch schon im täglichen Leben, beispielsweise als Autofahrer, erkennen, dass wir uns, in einem Auto sitzend, ebenfalls in einem CPS bewegen. Beispiele dafür sind intelligente Traffic-­Informationssysteme oder die vorausschauende Wartung.

Die Anforderungen an eine CPS-­basierte Automation sind enorm, und viele Eigenschaften müssen vorhanden sein: Von Plug-and-work-Fähigkeit über Rekonfigurierbarkeit bis Selbstanpassungsfähigkeit, die mittels Modularität, dezentraler Steuerung oder auch Funktionsintegrationen erreicht werden sollen. Wo stehen wir heute bereits?

Die Standards sind in diesem Bereich weit fortgeschritten. Es kommt aber immer auf den individuellen Anwendungsfall an, wie modular etwas aufgebaut werden kann. Die Rekonfigurierbarkeit und die Selbstanpassungsfähigkeit sind Themen, die noch in den Anfängen stehen.

Mögliche Anwendungsgebiete erstrecken sich vom Bereich Infrastruktur, wie z. B. vom automatischen Erfassen des Stromverbrauchs in den einzelnen ­Haushalten, bis hin zu intelligenten, sich selbst verwaltenden und schlussendlich selbst «heilenden» elektrischen Antriebsmotoren. Diese sind zukünftig in der Lage, dem Hersteller mittels ent­sprechender Sensorik und mittels Verwendung von offenen Kommunikationsschnittstellen präzise Informationen zum aktuellen Lebenszyklus mitzuteilen (Predictive Maintenance). Aufgrund dieser Informationen können das Ausfallrisiko minimiert und zukünftige Produktgenerationen durch den ­Motorenhersteller optimiert werden.

Wie stehen Schweizer Unternehmen in Sachen CPS da?

Wie zuvor erläutert, sind wir in einigen Branchen schon sehr weit. Viele Unternehmen vor allem im Anlagenbau arbeiten bereits daran, ihre Anlagen durch CPS intelligent zu machen. Die Schweizer KMU profitieren von der bestehenden, sehr guten Kommunikationsinfrastruktur, die unser Land bietet. So gesehen ist eine komplette, Fabrikübergreifende Kommunikation und Vernetzung aller beteiligten Sensoren und Aktoren viel einfacher zu realisieren als in vielen anderen Ländern. Zudem verfügen wir dank unserem modernen und innovativen Bildungssystem über ausgewiesene Fachexperten, um die zukünftigen Anforderungen an modernste CPS zu erfüllen.

Welches sind in der Arbeitsgruppe momentan die grossen Themen?

Im Moment arbeiten wir an einer Guideline als Wegweiser für produzierende KMU in der Schweiz. Mit unserem CPS-Werkzeugkasten können die Einstiegshürden für die Umsetzung von Industrie 4.0 bzw. CPS-Lösungen abgebaut werden. Themen sind beispielsweise der digitale Zwilling, Self Learning, Datenmodelle, Referenzprojekte sowie konkrete ­Anwendungen und Tools. Der CPS-Arbeitsgruppenbereich auf der «Industrie 2025»-Website soll selbsterklärend sein, damit auch technisch nicht versierte Leser den Vorgang ver­stehen können.

Wer soll von der Arbeitsgruppe ­profitieren?

Primär wollen wir produzierende KMU in der Schweiz ansprechen. Da die Anzahl der kleinen und mittleren KMU in der Schweiz stark überwiegt, wenden wir uns mit unserer Dienstleistung an Tausende von Firmen. Aus unserer Sicht besteht bei den meisten dieser Unternehmen bereits heute ein grosser Handlungsbedarf hinsichtlich Indus­trie 4.0, also beim Thema Digitalisierung, wozu auch die CPS-Thematik zählt.

Wer ist in der Arbeitsgruppe mit dabei, und welche Rollen haben die einzelnen Mitglieder?

Dabei sind die Autexis IT AG, die Sigmatek Schweiz AG, die Hilscher Swiss GmbH, die inspire AG, die Bossard AG, Deloitte, die Rychiger AG und der Switzerland Innovation Park. Die Autexis, vertreten durch Philippe Ramseier, und die Sigmatek Schweiz AG, vertreten durch Beat Meili, leiten die Arbeitsgruppe. Alle Mitglieder der einzelnen Firmen bringen Ihr Know-how in die Arbeitsgruppe ein. Bei der Zusammensetzung der Arbeitsgruppe wurde im Speziellen darauf geachtet, dass Vertreter aus allen Bereichen darin mitarbeiten. Dies reicht vom produzierenden KMU über den Automatisierungsspezialisten und Engineering-Firmen fürs Thema BigData bis zu renommierten Aus- und Weiterbildungsinstituten.

Wenn Sie als Vertreter der Gruppe bei den Firmen einen Wunsch anbringen könnten, welcher wäre das?

Weitermachen wie bis anhin, mutig sein, etwas Neues auszuprobieren, denn Innovation und Qualität sind für die Schweiz die zwei wesentlichen Differenzierungsmerkmale und auch zukünftigen Erfolgsfaktoren. Besuchen Sie aktiv Fachveranstaltungen zum Thema Digitalisierung und Industrie 4.0, lassen Sie sich inspirieren, denn Wissen ist Macht und garantiert auch zukünftig Ihren Erfolg auf dem hart umkämpften Markt.

Die Initiative «Industrie 2025» trägt im Wortlaut ja bereits ein Ablaufdatum. Was soll Ihre Arbeitsgruppe bis dahin erreicht haben?

Der CPS-Werkzeugkasten soll viele Tools enthalten, mit denen die Schweizer Unternehmen in ihren Betrieben die Digitalisierung konkret umsetzen können. Denn klare Zielsetzung muss sein, dass die Schweizer KMU im internationalen Umfeld dank der Digitalisierung weiterhin wettbewerbsfähig sind und positiv in die Zukunft blicken.

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