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Hydraulik und Industrie 4.0 (Teil 1)

Occasional Contributor

Chancen und Herausforderungen

Industrie 4.0 ist aktuell das am häufigsten diskutierte Thema im Anlagen- und Maschinenbau sowie bei industriellen Endanwendern. Die horizontale und vertikale Vernetzung erfordert eine auf mehrere Ebenen verteilte Intelligenz, wie sie bei elektrischen Antrieben schon lange verbreitet ist sowie möglichst standardisierte und off ene Schnittstellen für den reibungslosen Informationsaustausch. Die Technologie Hydraulik hat in den letzten Jahren rasch aufgeholt und ist mittlerweile State of the Art! Immer mehr Steuerungen regeln dezentral hydraulische Aktoren und umfangreich installierte Sensorik erhöht die Regelgenauigkeit sowie Diagnosefähigkeit. Der Wandel von der klassischen zur intelligenten, vernetzbaren Hydraulik erhöht die Wettbewerbsfähigkeit der Fluidtechnologie und sichert ihre Zukunft im Maschinen- und Anlagenbau.

5 Thesen:

  1. Weiterhin wird konventionelle Hydraulik zum Einsatz kommen, wenn Elektronifizierung bzw. Digitalisierung keinen wirtschaftlichen Mehrwert bietet.
  2. Der Trend zu intelligenter, vernetzbarer Hydraulik ist bereits vorhanden und die Nutzung beschleunigt sich stark.
  3. Intelligente, vernetzbare Hydraulik kann regelungstechnisch alles, was elektromechanische Achsen können, plus der physikalischen Vorteile der Fluidtechnik wie Leistungsdichte oder Überlastfähigkeit.
  4. Die Elektronifizierung verringert für Maschinenund Anlagenhersteller Engineering- und Hardwareaufwand für Hydraulikkomponenten bzw. komplette dezentrale Hydrauliksysteme.
  5. Der Einsatz von Sensorik für beispielsweise Druck, Temperatur, Füllstand, Fluidzustand, erhöht die Diagnosefähigkeit, damit die Verfügbarkeit von hydraulischen Anlagen und senkt für Endanwender die Total Cost of Ownership.

 

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Was ist Industrie 4.0?

Unter dem Begriff Industrie 4.0 versteht man die Vernetzung der realen Maschinenwelt mit der virtuellen Welt des Internets und der Informationstechnologie. Menschen, Maschinen und IT-Systeme tauschen zur Herstellung von Produkten automatisch Informationen aus – innerhalb einer Fabrik und über Unternehmensgrenzen hinweg. Industrie 4.0 erstreckt sich über die gesamte Wertschöpfung: Von der Entwicklung inkl. Simulation über Bestellung, Zulieferung von Komponenten und die eigentliche Produktion bis hin zur Auslieferung an den Kunden sowie nachgelagerte Serviceleistungen. Weil alle Informationen jederzeit an jeder Stelle verfügbar sind, ist es in einer Industrie 4.0 Umgebung sogar möglich, individualisierte Produkte und kleinste Serien wirtschaftlich herzustellen. Die Technik unterstützt dabei den Menschen besser als je zuvor. Unternehmen die Industrie 4.0 umsetzen, produzieren effizienter und ressourcenschonender zu geringeren Kosten und können flexibler auf Kundenwünsche reagieren – kurz, sie haben wichtige Wettbewerbsvorteile.

Eigenschaften der Hydraulik

Die Hydraulik ist extrem wandelbar und hat sich immer wieder neuen Rahmenbedingungen angepasst. Sie bietet eine Reihe von physikalischen Vorteilen, die ihr auch in Zukunft zahlreiche Einsatzperspektiven eröffnen. Keine andere Technologie bietet eine derart hohe Kraftdichte und fügt sich durch die aufgelöste Bauweise besser in beengte Bauräume ein. Hydraulik ist unempfindlicher gegenüber Stößen und Überlasten als andere Technologien und bietet damit in robusten Anwendungen bessere Total Cost of Ownership. Industrie 4.0 hebt diese physikalischen Vorteile nicht auf. Im Gegenteil sie bietet weitere Möglichkeiten zur vollständigen durchgängigen Integration der Vorteile in die Anwendungen. Elektromechanische Antriebe haben bei der Kraftdichte in den vergangenen Jahren aufgeholt, erzeugen aber sehr viel Wärme im Arbeitsraum und erfordern einen großen Bauraum. Abgesehen von den physikalischen Unterschieden betrachten fast alle Steuerungshersteller nur Steuerungen und elektrische Antriebe, die sie meist ebenfalls herstellen. Deshalb gelten elektrische Antriebe als einfacher im Umgang und regelungstechnisch leistungsfähiger. Das stimmt so nicht, wie nachfolgend gezeigt wird.

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