Der enorme Digitalisierungsschub fordert die Branche

Dr. Ansgar Kriwet, Vorstand Vertrieb bei Festo. Bild: Festo

Axel Schwerdtfeger, CTO von Hawe Hydraulik. Bild: HAWE

Ulrich Lampen, Manager Product Management bei SMC Deutschland. Bild: SMC

Dr. Steffen Haack, Leiter der Business Unit Industrial Hydraulics bei Bosch Rexroth. Bild: Bosch Rexroth

Prof. Weber, wie schätzen Sie die wirtschaftliche Entwicklung des Marktes generell ein?

Nachdem die letzten 20 Jahre im Zeichen der Energieeffizienz für die Fluidtechnik standen, rücken jetzt Industrie-4.0-Themen in den Vordergrund. Der große Trend der Digitalisierung mit allen sich bietenden Möglichkeiten der Vernetzung, Automation und Prozessvorhersage über ganze Produktionsstraßen bis zum Zulieferer. Das gilt bei der Produktion mobiler und stationärer Maschinen genauso wie bei ihrer Anwendung.

Wie sehen Sie die Unternehmen der Fluidtechnik auf die allgemeinen Herausforderungen am Markt aufgestellt?

In einer kürzlich mit dem 5G-Lab und Bosch Rexroth von uns gemeinsam durchgeführten Studie, in der 30 Unternehmen der Branche befragt wurden, kam heraus, dass Hersteller wie Anwender Verfügbarkeits- und Produktivitätsthemen wie vorausschauende Wartung, automatisierte Inbetriebnahme oder selbstoptimierende Systeme als wichtigste Herausforderungen sehen. Aber auch die Digitalisierung mit der Erfassung und Auswertung größerer Sensordatenmengen treibt die Unternehmen um. In den letzten 15 Jahren hat sich eine zunehmende fluid-mechatronische Sichtweise etabliert, mit der viele Herausforderungen bei der domänenübergreifenden Entwicklung gemeistert werden kann. Die Ergebnisse der Unternehmensbefragung zeigen, dass sich die Firmen aktiv mit dem Thema beschäftigen und dort quasi mittendrin sind. Sie suchen nach weitergehenden Lösungen, um Energiebedarf, Ausschuss, Rüst- und Stillstandszeiten zu reduzieren und Ihre Produktivität zu erhöhen. Die Digitalisierungsthemen beschäftigen die Fluidtechnik dabei genauso wie andere Branchen und wir kommen dabei nicht weniger oder mehr voran als andere Branchen; schließlich nutzen wir die gleichen informations- und Kommunikationstechnologien und -strukturen.

In welchen Branchen sehen Sie die größten Chancen, wo die größten Schwierigkeiten?

Branchenübergreifend sehe ich große Chancen im Bereich der Energieeffizienz, auch in Verbindung mit den Industrie-4.0-Themen. Systemarchitekturen mit Verdrängersteuerung, servogeregelte Antriebe, getrennte Steuerkanten für Zu- und Ablauf, um nur einige zu nennen. Der Transfer in die Anwendungen ist hier bislang aus meiner Sicht noch nicht in der Breite erfolgt. Die Integration von sensorischer Intelligenz und Kommunikationsfähigkeit auf Komponenten und Antriebsebene sowie in übergeordnete Steuerungen sind Themen, die vielfältige Chancen bieten, genauso wie die Abbildung kompletter Prozesse und Prozessketten in digitalen Zwillingen. Branchenspezifische Schwierigkeiten kann ich aus Sicht der Fluidtechnik-Entwicklung nicht absehen.

In welchen Bereichen der Fluidtechnik sehen Sie das größte Innovationspotenzial?

Die Arbeiten an unserem Institut zeigen, dass es in allen Bereichen der Fluidtechnik Innovationspotenzial gibt. Im Bereich der Komponenten ist die Integration von Sensorik, die kabellos integriert wird, eine Innovation die neue Möglichkeiten der Zustandsüberwachung ermöglicht. Dezentrale Antriebseinheiten, die über Plug- und Run sowie Selbstdiagnosemöglichkeiten verfügen werden uns auch in der Forschung weiter beschäftigen. Je einfacher die Antriebe für die Kunden werden, desto mehr Know-how muss für die Beherrschung der oft nichtlinearen und voneinander abhängenden Vorgänge in einer Achse integriert werden. Selbstlernende Regler und komplexe integrierte Prozessmodelle, mit denen Dynamik- und Produktion gesteigert werden können ohne den Wirkungsgrad zu verschlechtern bis hin zum vollständigen digitalen Zwilling sind Themen, die in den nächsten Monaten und Jahren zur breiten Anwendung finden werden. Wenn Sie möchten, können Sie all diese Themen beim Internationalen Fluidtechnischen Kolloquium (IFK) mit uns diskutieren, das vom 12. bis 14. Oktober 2020 online stattfinden wird. Auch das ist eine Innovation (lacht).

Wie wird sich das Verhältnis von klassischen hydraulischen Anwendungen und elektromechanischen Antrieben dabei entwickeln?

Zunächst ist dazu zu bemerken, dass sich der Überschneidungsbereich, in dem die beiden Technologien im Wettbewerb stehen, übersichtlich ist. In den allermeisten mobilen Anwendungen sowie bei Aktorkräften über 1000 kN werden Hydraulikzylinder eingesetzt. Insofern sprechen wir hier nur über stationäre Anwendungen im mittleren Kraftniveau, wo entsprechender Wettbewerb stattfindet. Beide Technologien sind Getriebetechnologien, die ihre spezifischen Anwendungsfälle haben. Wir haben gezeigt, dass Kompaktachsen und mechanische Linearantriebe gleiche Wirkungsgrade erreichen, insofern können Sich Anwender auf die anderen technologisch erforderlichen Bewertungskriterien konzentrieren. Die Anwender wissen sehr gut, welche Technologie sie wo einsetzen. Die Kunststoffmaschinenbauer machen es vor: Heute haben fast alle Maschinenhersteller für alle Achsen elektromechanische und hydraulische Lösungen im Programm. Die Frage wird heute nicht technologieorientiert sondern anwendungsorientiert entschieden. Entwicklungen sind bei den elektromechanischen Linearantrieben in Richtung größerer Kräfte zu sehen, im Bereich der Plug&Run-Fähigkeiten hat die Hydraulik in den letzten Jahren neue Lösungen entwickelt. In der Hydraulik werden mehr und mehr autarke Achsen zum Einsatz kommen, die die Leistungsdichte der Hydraulik mit hoher Energieeffizienz und Modularität verbindet. Der Wettbewerb der Technologien steigert dabei die Entwicklungsgeschwindigkeit von guten Lösungen.

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