Bei der Frage nach der Zukunftsfähigkeit der deutschen Industrie kommt der industriellen Automatisierung als Wegbereiter für die digitale Transformation eine entscheidende Bedeutung zu. Die zentrale Frage lautet: Wie lassen sich die Strukturkosten weiter optimieren, um im globalen Wettbewerb durch digitale Innovationen erfolgreich zu bestehen?

Zugegeben – die Zeiten für die produzierende Industrie in Deutschland waren schon einmal einfacher. Der Kostendruck ist hoch und steigt weiter. Fachkräfte sind immer schwerer zu bekommen und werden immer teurer. Und die wachsenden Anforderungen an die Nachhaltigkeit von Unternehmen erfordern neue, umweltfreundlichere Produktionsweisen.

Schon Aristoteles wusste: »Wir können den Wind nicht ändern, aber wir können die Segel anders setzen.« Er wusste noch nichts vom elektrischen Schiffsantrieb. Übersetzt für den Standort Deutschland und die hier produzierende Industrie bedeutet das: Die Unternehmen müssen alle Möglichkeiten ausschöpfen, um ihre Strukturkosten nachhaltig zu senken und ihre CO2-Bilanz zu verbessern.

Die gute Nachricht ist: Diese Möglichkeiten sind da – und das Einsparpotenzial ist erheblich. Aber es erfordert den Mut und die Offenheit, neue Wege zu gehen. An diesen Tugenden hat es dem deutschen Mittelstand jedoch noch nie gefehlt.

Kosten runter, Innovation rauf

Zahlreiche erfolgreiche Beispiele zeigen: Unternehmen können ihre Entwicklungs-, Produktions- und Logistikprozesse effizienter, flexibler und wettbewerbsfähiger gestalten, indem sie auf elektrische Automatisierungssysteme setzen. Gleichzeitig machen sie sich dadurch als Arbeitgeber attraktiver, weil sie ihre Teams von stupiden und körperlich belastenden Tätigkeiten befreien.

Die dezentrale Installationstechnik sorgt dafür, dass sich diese Systeme einfach, nahtlos und kosteneffizient installieren und betreiben lassen – einer der wichtigsten Trends in der industriellen Automatisierung aktuell. Kein Wunder: 30 Prozent Zeitersparnis sind dadurch schon bei der Installation drin. Denn hier schließen sie alle Komponenten direkt im Feld an dezentrale I/O-Module an – und das geht so einfach, schnell und sicher wie einen Stecker in die Steckdose zu stecken, dank Plug & Play-Prinzip mit konfektionierten Anschluss- und Verbindungsleitungen auf der Basis international anerkannter Standards.

Dadurch bleibt das gesamte System für zukünftige Herausforderungen oder Erweiterungen offen. Und das Unternehmen spart bei jeder Wartung oder Erweiterung der Anlage weitere Zeit. Das macht sich deutlich in der Kasse bemerkbar, denn Zeit ist bekanntlich Geld.

Ein weiterer wichtiger Trend ist die elektrische Automatisierung. Hier ersetzt energieeffiziente Elektrik verlustreiche und teure Energieträger. Diese Entwicklung ist logisch. Schließlich ist es deutlich effizienter, den elektrischen Strom direkt in Bewegung umzusetzen.

Das beweist eine vom TÜV Nord zertifizierte Studie, in der das Global Production Management Center (GPMC) aus Aachen die Ökobilanz von pneumatischen und elektrischen Spannvorrichtungssystemen miteinander verglichen hat. Das Ergebnis: In 14 der 17 untersuchten Kategorien sorgen die elektrischen Spanner für deutliche Einsparungen. In Summe lässt sich durch den Wechsel auf diese zukunftsweisende Technologie die CO2-Belastung um rund 60 Prozent reduzieren.

Die Vielfalt und Integration von Aktorik und Sensorik vergrößert den Spielraum für digitale Innovationen exponentiell. Moderne elektrische Antriebe beinhalten auch die Sensorfunktion, Einzelsensoren sind deshalb häufig nicht mehr notwendig.

Digitale Technologien revolutionieren die Industrie

Investitionsentscheidungen sind immer dann schwierig, wenn die verwendeten Technologien nicht oder nicht mehr zukunftsfähig sind. Der Maschinenbau ist ohne den digitalen Raum und die elektrische Automatisierung nicht zukunftsfähig. Denn die einzige natürliche Schnittstelle des digitalen Raums in den gegenständlichen Raum ist die elektrische Automatisierung.

Die sich rasant entwickelnden Möglichkeiten der Digitalisierung sind absolut faszinierend. Es ist heute möglich, exakte virtuelle Abbildungen gesamter Produktionsanlagen, aber auch von Komponenten und Einzelteilen zu erstellen – bevor Unternehmen investieren.

Diese digitalen Zwillinge umfassen alle relevanten Aspekte, von der Mechanik über die Elektrik bis zur Steuerungssoftware, und schaffen eine direkte Verbindung zwischen physischer und digitaler Welt. Dadurch ist es möglich, die Maschine oder Anlage bereits vor der Inbetriebnahme virtuell zu testen und zu optimieren. Die Verbindung von physikalischen Simulationsmodellen mit der Steuerung ermöglicht dabei eine präzise Vorhersage des Systemverhaltens unter realen Bedingungen. Kollisionsprüfungen, Taktzeit-Optimierungen und Energieeffizienzanalysen lassen sich parallel zur Entwicklung durchführen. Selbst die Verkabelung lässt sich vorab exakt planen und zentimetergenau bestellen.

Der gesamte Programmablauf der Inbetriebnahme lässt sich digital anhand von CAD-Modellen vorab im Büro programmieren und testen. Der Programmierer muss nur noch für den letzten Feinschliff vor Ort – das spart Zeit und Geld. Weitere entscheidende Vorteile bietet die bidirektionale Kopplung zwischen realem System und digitalem Zwilling im laufenden Betrieb. Dadurch werden Sensorwerte und Prozessdaten in Echtzeit synchronisiert – und Abweichungen sind sofort erkennbar.

Die implementierten Analysealgorithmen vergleichen kontinuierlich das reale mit dem erwarteten Verhalten und können potenzielle Probleme frühzeitig identifizieren. Das ermöglicht eine vorausschauende Wartung und kontinuierliche Prozessoptimierung.

Die offenen Architekturen digitaler Zwillinge erlauben zudem die Integration in übergeordnete Produktionsmanagementsysteme und schaffen damit die Basis für die intelligente Fabrik der Zukunft.

Hinzu kommt: Die Künstliche Intelligenz (KI) wird den schon heute großen Nutzen digitaler Zwillinge in den kommenden Jahren noch um ein Vielfaches erhöhen.

Ein revolutionäres Beispiel ist ein digitales System, dass die elektrische Feldinstallation dank Plug & Play-Logik zur First-time-right Methode macht. Es führt wie ein Navigationssystem im Auto Schritt für Schritt, visuell unterstützt und leicht verständlich selbst durch komplexe Installationen oder Inbetriebnahmen – und erzeugt beim Verbinden der einzelnen Komponenten den digitalen Zwilling der realen Anlage.

Klingt nicht nur einfach, ist es auch. Denn der Name dieses für alle Produktanbieter offenen Systems ist Programm: uKonn-X – die Kurzform für »you connect everything«. Spezielle Fachkenntnisse für die dezentrale elektrische Verkabelung sind dadurch nicht mehr notwendig, genau wie beim Navi. Eine weitere innovative Idee, um dem Fachkräftemangel den Schrecken zu nehmen.

Nur einige Beispiele, die klar zeigen: Wer die aktuellen Ideen in der industriellen Automatisierung nutzt, setzt die Segel genau richtig.

Gemeinsam zum Erfolg

Einer unserer Kunden hat es so zusammengefasst: Mit euren Ideen entmystifiziert ihr die elektrische Installation. Und unsere Partner gehen genau diesen Weg aus voller Überzeugung mit.

Denn natürlich müssen nicht nur die Unternehmen der produzierenden Industrie, sondern auch wir – die Spezialisten für industrielle Automatisierung – die Segel richtig setzen. Wir bei Murrelektronik sind schon immer überzeugt: Kollaboration sowie offene, relevante und globale Standards sind der Schlüssel zum Erfolg.

Die digitale Transformation braucht keine Einzelkämpfer, sondern Teamplayer.

Denn der Fortschritt und damit die Zukunft steht uns im Maschinenbau nur offen, wenn die Schnittstellen offen und standardisiert statt ohne Mehrwert für die Kunden proprietär sind. Diese Kosten skalieren nicht und diese Einsicht setzt sich in unserer Industrie immer mehr durch. Getreu dem Motto: Zusammen sind wir stärker und der Maschinenbau gewinnt.

Der digitale Raum macht diese Kollaboration mit starken Partnern möglich. Er ändert also nicht nur die technische Gleichung, sondern ebnet den Weg zu neuen Spitzenleistungen.