VIRO und IMS entwickeln generische Steuerungssoftware für “4.0” Produktionsplattform

Es ist aufwendig, Sachen einfach zu gestalten.

Flexibilität und Skalierbarkeit sind die Schlüsselworte für die modernen Produktionssysteme der Industrie 4.0. Ingenieurbüro VIRO ist nach der jüngsten Erweiterung mit Software & Control-Kompetenzen für die Entwicklung eines Toolkits für die entsprechende Systemarchitektur gut gerüstet. Maschinenbauer IMS benutzt das Toolkit, um seine neue Generation flexibler und skalierbarer Produktionssysteme mit der nötigen Steuerungsintelligenz auszurüsten.

foto bij VIRO en IMS

Im Gespräch über die flexible Systemarchitektur, die VIRO für den Launching Customer IMS entwickelt: von links nach rechts: Barry te Dorsthorst (IMS), Theo de Vries (VIRO), Ton Pothoven (IMS/WWINN) und Jacob Vlasma (VIRO). Foto: Arjan Reef

VIRO ist ein wachsendes, internationales Ingenieurbüro, auf Engineering und Projektmanagement spezialisiert, mit 600 Mitarbeitern und Hauptgeschäftsstelle in Hengelo (NL). Kunden im Bereich Maschinenbau und Industrielle Projekte bitten VIRO um Unterstützung und Wertschöpfung auf der ganzen Linie – von der Idee über das Engineering bis hin zur Produktion und Inbetriebnahme einer Maschine. Das kann u.a. in Form von Qualitätsverbesserung, Verringerung der Durchlaufzeit, Kostenreduzierung, Flexibilisierung und Einbringung von Fachwissen erfolgen, erzählt Jacob Vlasma, Niederlassungsleiter Hengelo. Ein guter Grund für VIRO, seine Leistungspalette zu erweitern. Der letzte Zugang ist die Abteilung Software & Control, die VIRO durch die Übernahme der neun Mitarbeiter von Imotec aus Enschede erworben hat. Unter der Leitung von Theo de Vries entwickelt diese Abteilung Technologie und High-End Software für die Steuerung von Maschinen und anderen mechatronischen Systemen. VIRO Kunden im Bereich der Industrie 4.0 unterstützen mit avancierter Software, System Engineering und schlauen Konzepten für die Systemarchitektur.

Unvorhersehbar

Einer dieser Kunden ist IMS in Almelo, Teil der WWINN Group (90 Mitarbeiter). IMS entwickelt und baut Produktionssysteme für die semi- und hochautomatisierte Produktion von überwiegend kleinen, zusammengesetzten Produkten. Das sind zum Beispiel Komponenten für Konsumentenelektronik, man denke an Smartphones und medizinische Apparaturen. “Wir sind seit 1999 aktiv”, erzählt der Allgemeine Geschäftsführer Ton Pothoven, “und es begann mit Maßarbeit, dedicated Systeme für ein bestimmtes Produkt. Danach folgten Modulare Systeme, die innerhalb einer Produktionsfamilie flexibel unterschiedliche Produkte fertigen können. Jetzt gibt es Nachfrage nach flexiblen, skalierbaren Produktionsplattformen, insbesondere von Unternehmen, die die Produktion in Europa in der Nähe ihrer Innovationszentren behalten möchten. Sie möchten bereits früh im Lebenszyklus, wenn der Produktentwurf noch nicht ganz festlegt und die Produktionsmengen noch nicht groß sind, im Hinblick auf die Lohnkosten und Qualität, automatisieren. Diese Firmen möchten das Risiko einer großen Investition in eine dedicated Maschine für ein Produkt, dessen Lebenszyklus noch unvorhersehbar ist, umgehen. Deswegen entwickeln wir jetzt eine Plattform, die nicht nur flexibel und neu konfigurierbar ist, wie vorhandene Maschinen, sondern auch skalierbar und programmierbar sein wird. Eine einzige Maschine muss Produktionsflüsse für die unterschiedlichsten Produkte verarbeiten können. Mit einer solchen generischen Plattform können Kunden sich sehr flexibel der Dynamik ihres Marktes anpassen.”

Steuerungsintelligenz

Das neue Konzept von IMS, namens METIS 4.0, verfügt über eine hohe Flexibilität. Für eine optimale Systemnutzung ist deshalb viel Steuerungsintelligenz erforderlich, erklärt Pothoven. “Unser eigenes Fachwissen liegt insbesondere in der Echtzeit-Welt, wo es sich um motion control und den Ablauf von Produktionsschritten einer Maschine handelt. Die flexible Steuerung der kompletten Produktionszellen und -linien ist für uns relativ neu. Um das voran zu bringen, haben wir eine Partnerschaft mit VIRO geschlossen. Dort macht man bereits sehr viel Mechanical Engineering für uns und mit Theo und den Kompetenzen seiner Gruppe bot sich eine gute Gelegenheit. Sie entwickelten ein Toolkit, das auf unsere Bedürfnisse abzielt: eine Steuerungsintelligenz, die nicht nur eine Schnittstelle mit unserer Maschinensteuerung mit niedrigem Niveau enthält, sondern auch Komponenten von Dritten integrieren kann und insbesondere eine Schnittstelle mit der Außenwelt bildet, von ERP (Produktionsplanung auf dem höchsten Niveau, Anm. d. Red.) bis hin zu Wartungssystemen. Das ist Flexibilität wie bei Industrie 4.0.”

Wiederverwendung

Theo de Vries erläutert das Konzept von VIRO: “Die Systemarchitektur wird grundsätzlich so erstellt, dass mit relativ wenig Aufwand Anpassungen für spezifische Automatisierungslösungen umzusetzen sind. Wir entwickeln zuerst die Basisfunktionalität und zeigen, dass diese gut funktioniert und zuverlässig ist.” Pothoven: “Damit macht ihr auf der Steuerungsebene das Gleiche wie das, was wir auf der physischen Ebene machen: eine Architektur mit wiederverwendbaren Bauelementen kreieren, um schnell, kosteneffektiv und insbesondere vorhersehbar eine kundenspezifische Lösung zu generieren.” IMS fungiert als Launching Customer für das Toolkit, das VIRO entwickelt. VIRO möchte jedoch auch noch Kunden aus anderen Marktsegmenten einbeziehen, ergänzt De Vries. “Unser Toolkit muss wirklich generisch sein und um das zu erreichen, möchten wir dieses auch für andere Parteien anwenden. Dafür wurde eine IP-Philosophie (für Intellectuel Property, Anm. d. Red.) in die Softwarearchitektur integriert, so dass, unter Berücksichtigung der kommerziellen Interessen von IMS, keine Komponenten im Toolkit landen die seine Wettbewerbsposition tangieren. Die Herausforderung besteht darin, das richtige Maß an Flexibilität und Skalierbarkeit zu finden.” Gerade da liegt die Bedeutung der Zusammenarbeit, reagiert Barry te Dorsthorst, electrical Engineer bei IMS. “Wir haben konkrete Ideen über Flexibilität, aber ihr sorgt dafür, dass auch andere Ideen, die vielleicht weniger mit unserem Markt zu tun haben, in das Toolkit aufgenommen werden.” Flexibilität ist die größte Herausforderung für IMS, erkennt Pothoven. “Unsere Systeme müssen sehr unterschiedliche Produktformen verarbeiten können. Wir möchten so wenig wie möglich spezifisches Engineering ausführen, denn das kostet Zeit und bringt Risiken mit sich. Das Beste ist eine flexible Lösung, die relativ einfach aussieht.” Das bestätigt Theo de Vries. “Mein Leitsatz ist jedoch: es ist aufwendig, Sachen einfach zu gestalten. Gerade das macht es interessant.” Essentiell in VIRO’s Vision ist die Offenheit der Systemarchitektur, so dass der Kunde selbst oder Dritte die Steuerung erweitern können. Te Dorsthorst: “Der Übergang zwischen unserer Echtzeit-Steuerung zum höheren Steuerungsniveau wird eine sehr offene Schnittstelle, basierend auf Kommunikationsstandarten.” De Vries: “Wir müssen Schnittstellen mit sehr vielen Systemen erstellen, können jedoch nicht alles und müssen folglich Entscheidungen treffen. Auch in dieser Hinsicht ist es gut, mit mehreren Parteien Rücksprache zu halten und das Toolkit sofort bei unterschiedlichen Projekten einzusetzen.”

Vorsprung

VIRO wird das Toolkit nicht als Softwareprodukt vermarkten, erklärt Jacob Vlasma. “Wir werden es einsetzen, um kosteneffektiv, mit kurzer Durchlaufzeit und garantierter Qualität, spezifische Projekte für Kunden auszuführen. Mit dem Toolkit möchten wir die Wettbewerbsposition der Kette (unser Kunde mit uns als Dienstleister) verstärken.” Die Entwicklung des Toolkit ist ein kontinuierlicher Prozess, aber Teile, die fertig sind, wird IMS sofort in neuen Systemen anwenden. Pothoven: In ein paar Jahren haben wir ein vollständig demonstrierbares System. Wir sind so ziemlich sicher die Ersten, die das auf den Markt bringen werden. Unsere Konkurrenten liefern vor allem noch dedicated Systeme, wir beobachten jedoch, dass auch sie jetzt modulare Lösungen auf den Markt bringen. Mit METIS 4.0 hoffen wir unseren Vorsprung wieder herzustellen. Von den Kunden erhalten wir zumindest überraschend viele positive Rückmeldungen. Unsere Herangehensweise kann ausgezeichnet in der Hochvolumenproduktion in Asien angewendet werden, aber unser erstes Ziel ist die Flexibilität herzustellen, die von Parteien in Europa gefordert werden. Mit unserer Plattform und dem Toolkit von VIRO können sie eine generische Investition tätigen, die sie nicht mit einem einzigen spezifischen Produkt zurück verdienen müssen.

www.ims-nl.com

link Special Oost-Nederland – Februar 2016