Nov. 25, 2024

SPS 2024: Die Zeichen stehen auf Abschied von klassischen Steuerungssystemen

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Jens Mueller

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Die Automatisierungsbranche trotzt der konjunkturellen Delle: So der Eindruck von Jens Mueller, CEO von Ascon Systems, nach der Messe SPS, Smart Production Solutions, die vom 12. bis 14. November 2024 in Nürnberg stattfand. Neben Digitalisierung und KI waren es für ihn besonders drei Themen, die für Diskussionsstoff auf der Fachmesse sorgten.

Die SPS findet seit 1997 in Nürnberg statt. Sie ist eine weltweit führende Messe für smarte und digitale Automatisierung und ein Höhepunkt für die Automatisierungs- und Fertigungsindustrie. Dieses Jahr war Ascon Systems erstmalig mit einem Stand vertreten und in Kooperation mit Bürkert auch mit einem Demonstrator: Er zeigt das Zusammenspiel von Fluidiktechnik mit digitalen Zwillingen und das damit verbundene Potenzial für mehr Präzision und Effizienz.

Jens Mueller war vor Ort. In seiner Rückschau sind es vor allem drei Fragestellungen, um die sich die Unterhaltungen drehten:

• Löst die Softwareprogrammierte Steuerung die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ab?
• Was bieten Cloud- und Edge-basierte Lösungen?
• Wie entsteht Nachhaltigkeit durch Automatisierung?

Wie geht die SPS-freie Produktion?

Jens Mueller: „Bei der SPS-freien Produktion (PLC-less Production) wird die klassische speicherprogrammierbare Steuerung durch moderne, softwarebasierte Systeme ersetzt. Gründe dafür gibt es viele: Herkömmliche SPS sind oft nicht kompatibel mit neuen Technologien wie KI oder Cloud Computing, sie sind begrenzt in ihren Funktionalitäten und Kapazitäten und sie müssen meist von Fachkräften programmiert werden und die stehen nicht immer zur Verfügung, wenn man sie braucht. Wer seine Produktionsprozesse skalierbarer und flexibler gestalten möchte, kommt mit der herkömmlichen SPS also an seine Grenzen. Der Verzicht darauf und der Ersatz durch Software-definierte Systeme ermöglicht wiederum kürzere Entwicklungszeiten und eine nahtlose Integration in bestehende IT-Infrastrukturen. Wir arbeiten bereits mit Kunden wie BMW und Bürkert an solchen Systemen. Bei der SPS habe ich dieses Jahr oft mit Besuchern diskutiert, welche Voraussetzungen für eine SPS-freie Produktion geschaffen sein müssen, also offene Kommunikationsstandards und interoperable Systeme, und wie virtualisierte Steuerungslösungen Produktionslinien agiler und zukunftssicherer gestalten können. Die größte Unsicherheit bestand meiner Meinung nach darin, tatsächlich die Daten aus den unterschiedlichen Silos so zusammenführen zu können, dass sie über die Software erfasst und gesteuert werden können. Es ist aber genau das, was Unternehmen sowieso machen müssen, um Transparenz über Prozesse und Datenströme zu erhalten, effizienter und innovativer zu werden.“

Jens Mueller, CEO, Ascon Systems

Gehört die Zukunft den Cloud- und Edge-basierten Lösungen?

Jens Mueller: „Cloud- und Edge-Technologien revolutionieren die industrielle Automatisierung. Ich würde sogar noch weitergehen und sagen, dass sie eine Voraussetzung für das Gelingen sind. Sie ermöglichen, dass Daten direkt in der Nähe der Produktionsstätten (Edge) oder in der Cloud verarbeitet und gespeichert werden. Die Vorteile sind enorm. Dazu gehören Echtzeitanalysen, globale Vernetzung und flexible Skalierbarkeit. Die Lösungen fördern die Effizienz und unterstützen so wichtige und zukunftsweisende Anwendungen wie vorausschauende Wartung (predictive maintenance) und Technologien wie digitale Zwillinge in der Fertigung. Vor allem aber sind sie für Security und Safety wichtig: Sie gewährleisten Sicherheitssysteme, können dynamisch und flexibel an aktuelle Anforderungen angepasst werden, sind immer auf dem neuesten Stand von Verschlüsselungsstandards und können gerade in Verbindung mit KI auch Anomalien und potenzielle Sicherheitsbedrohungen erkennen, bevor sie entstehen. Für uns, die wir mit unseren Partnern NVIDIA und Threedy auch Lösungen für das Industrial Metaverse anbieten, aber auch allgemein für die Industrie 4.0, sind Cloud- und Edge-basierte-Technologien eine elementare Voraussetzung, um unabhängig von Standort und Datum auf Daten zugreifen zu können. Von daher also kein ganz neues Thema, aber eins, mit einer hohen Dynamik, das für viele Menschen in der Industrie immer wichtiger wird und in fast jedem Gespräch bei der SPS eine Rolle spielte.“

Wie trägt Automatisierung zu mehr Nachhaltigkeit bei?

Jens Mueller: „Automatisierungstechnologien spielen eine zentrale Rolle bei der Förderung nachhaltiger Produktionsmethoden. Sie tragen dazu bei, dass Prozesse effizienter gestaltet werden können, dass der Ressourcenverbrauch minimiert werden kann. Sie sorgen zudem für gleichbleibend hohe Produktqualität und verringern den Ausschuss. Automatisierung integriert oft IoT- und datenbasierte Technologien. Die Daten geben Unternehmen fundierte Einblicke in ihre Umweltleistung. Dadurch können sie Schwachstellen identifizieren und ihre Nachhaltigkeitsziele gezielt umsetzen. Intelligente Steuerungssysteme und datenbasierte Analysen helfen zudem, Energie zu sparen und Abfälle zu reduzieren. Und automatisierte Demontage- und Recyclingprozesse unterstützen die Rückgewinnung wertvoller Materialien, was zur Schonung von Ressourcen beiträgt. Ein Beispiel: Wir haben in einem interdisziplinären Konsortium aus Industrie und Forschung, in Kooperation unter anderem mit Volkswagen AG, Liebherr-Verzahntechnik und Deckel Maho Pfronten in dem Forschungsprojekt ZIRKEL untersucht, wie Automatisierungslösungen zu einer Demontage der Batterien in großem Maßstab beitragen können. Zu den Ergebnissen gehören Effizienzsteigerungen und kontextualisierte Daten, die in den digitalen Batteriepass einfließen können, der voraussichtlich ab 2027 gelten wird. Insgesamt können Unternehmen mit Automatisierungsansätzen ihre ökologischen und ökonomischen Ziele in Einklang bringen. Diese Entwicklungen sind von großer Bedeutung. Die Industrie ist gefordert, immer umweltfreundlicher zu agieren und ihren Beitrag zum Erreichen der Klimaziele zu leisten. Und obwohl es auf manchen Messen schien, als würde Nachhaltigkeit keine Rolle mehr spielen: Die SPS hat gezeigt, dass das zumindest für die Automatisierungsindustrie nicht gilt.“

Weiterlesen:

• Wie digitale Zwillinge die Circular Economy voranbringen
• Digitalisierungsschub in der Prozessindustrie
• Wie und wieso Software-defined Manufacturing die Industrie verändert

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Apr. 23, 2024

GTC Wrap-up: Ein Blick in die Zukunft von KI in der Industrie

Jens Mueller, CEO von Ascon Systems, war im März 2024 in Kalifornien bei der GTC von NVIDIA , der wichtigsten Entwicklerkonferenz des Jahres. Als Partner von NVIDIA hat er dort einen Vortrag zu „Enabling production of the future with OpenUSD and GenAI“ gehalten. Und er hat sich umgehört, welche Themen Konjunktur haben und sich künftig auf unsere Arbeitswelten auswirken werden. Drei Trends sind ihm besonders aufgefallen. Sie prägen die Gespräche und werden schon jetzt in ersten Umgebungen umgesetzt.

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Jens Mueller

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Die Trends im Überblick:

1. Der wichtigste Trend: Das Aufkommen von KI-Fabriken
2. Wachsende Bedeutung von ergebnisorientierter KI
3. Vorteile von schlüsselfertiger KI

Das Aufkommen von KI-Fabriken
Jens Mueller: „Die Ära der KI-Fabriken hat begonnen. Bisher war mein Eindruck, dass sich genau diese Entwicklung eher schrittweise und linear vollzieht und noch Zeit brauchen wird. Das hat sich durch die GTC geändert: Unternehmen integrieren KI bereits in großem Maß und überspringen damit Stufen, die andernorts durch die Automatisierung und Flexibilisierung der Fertigung erst aufgebaut werden müssen.

Die Vorteile liegen auf der Hand: KI-Fabriken sind solche, in denen KI-Systeme zusammenarbeiten. Sie bewältigen komplexe Aufgaben in den Bereichen Planung und automatisierte Fertigung. Mensch und KI arbeiten zusammen. Das Konzept entspricht den Rahmenbedingungen, die wir derzeit für die Industrie 5.0 diskutieren. Auf der GTC wurde deutlich, dass viele Hersteller das bereits leben. Sie erstellen hochpräzise digitale Zwillinge, auch durch den Einsatz des NVIDIA-Omniverse. Damit schaffen sie die Grundlage für KI-Fabriken und ermögliche eine neue Stufe der Automatisierung und Orchestrierung von Fertigungsaufgaben.

Die Daten sind dabei der Schmierstoff, von der Datenverfügbarkeit hängt alles ab. Für die Planung von Fabriken und für die Arbeitswelt bedeutet das einen Paradigmenwechsel. Denn smarte Fabriken brauchen konsistente Datenstrategien in hyperkonvergenten IT-OT-Infrastrukturen, die im ganzen Unternehmen wirken. Es bedeutet: Wir müssen jetzt die Voraussetzungen dafür schaffen, damit wir in naher Zukunft wirklich von den Effizienzvorteilen einer KI-Fabrik profitieren können. Dazu gehört ein großflächiges Industrial Internet of Things, der standardisierte Einsatz von digitalen Zwillingen, weniger exekutive Arbeit im Shopfloor, dafür mehr Kollaboration orts- und werksübergreifend, Virtualisierung und Visualisierung der Ergebnisse und analytischen Erkenntnissen der digitalen Zwillinge.“

Die wachsende Bedeutung von ergebnisorientierter KI
Jens Mueller: „Der wahre Wert der generativen KI liegt nicht in ihrem technologischen Wunderwerk, in dem, was alles möglich ist. Sondern sie liegt in ihrer Anwendung zur Lösung von Problemen in der realen Welt. Durch den Fokus auf konkrete Ergebnisse orientiert sich die Entwicklung von KI-Technologien an praktischen Problemen. Das Herangehen der KI schafft Mehrwerte. Zum Beispiel in der Automobilindustrie, wenn es darum geht, die Effizienz in Prozessen wie der RFP-Automatisierung zu erhöhen. Oder wenn neben die quantitativen KPIs zur Messung des Erfolgs des KI-Einsatzes wie Geschwindigkeit und weitere technische Leistungsindikatoren, jetzt qualitative Bewertungsmöglichkeiten kommen. Wie sehr hat die KI-Lösung geholfen, eine Problemlösung zu finden, wie gut konnten dadurch Ziele erreicht werden? Durch KI kann die Komplexität der Fragestellung erhöht werden. Das ist besonders wichtig, weil in die Produktionsplanungen immer mehr Faktoren in die Fragestellung einfließen wie Ressourcen und Beschaffung, Compliance, Klimaschutz und ähnliches. Hier kann die KI weiterdenken und aus den eingegebenen Daten schneller Szenarien formulieren, als Menschen aktuell. Die wiederum können die perfekte Frage stellen, um zu einem Ergebnis zu kommen.“

Die Vorteile von schlüsselfertiger KI:
Jens Mueller: „Auf der GTC 2024 wurde die wachsende Bedeutung schlüsselfertiger KI-Lösungen hervorgehoben, also von „KI as a Service“. Schlüsselfertige KI löst viele Herausforderungen. Sie kann schnell implementiert werden, ist sofort von Nutzen, senkt Kosten. Vor allem ist sie für Unternehmen ohne IT-Experten einsetzbar. Denn Aktualisierungen, Support und Wartung erfolgen in der Regel über Updates und die Anbieter der KI. Sie muss nicht neu konfiguriert oder programmiert werden. Dieser Ansatz entspricht dem Bedarf in vielen Branchen nach skalierbaren, einfach zu integrierenden KI-Lösungen, die den Betrieb durch verbesserte Datengenauigkeit, Engagement und geringere Ausfallzeiten optimieren können.“

Die weltweit größte Entwicklermesse GTC
San Jose, Kalifornien, USA im März 2024: Die GTC 2024 ist übertitelt mit „The Conference for the Era of AI“. Mehr als 12.000 Besucher sind live vor Ort dabei und einige zehntausend mehr haben sich online zugeschaltet, um die Keynote von NVIDIA CEO Jason Huang und die vielen Panels zu verfolgen.

Unser Beitrag bei der GTC zeigt, wie Ascon Qube in der Praxis eingesetzt wird und die Fabrik der Zukunft entwickelt. IT und OT sind vereint, die Daten fließen nahtlos zwischen den Ebenen, digitale Zwillinge steuern die Fertigungsprozesse in Echtzeit.

Weitere Informationen zur NVIDIA GTC finden Sie hier.

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