Stromversorgung - Industrie 4.0 Industrie 4.0 – Mythos oder Realität?

Kompaktes Netzteil mit flacher Bauform von Powerbox.

Industrie 4.0 klopft an die Tür und eröffnet neue Möglichkeiten für die Stromversorgungsindustrie, um neue, fortschrittliche Lösungen in der Stromversorgung zu entwickeln und das Komplexe einfach zu machen. Konkret bedeutet es auch, dass nicht alle Stromversorgungen digitalisiert sein müssen.

Jeden Tag werden zahlreiche Artikel veröffentlicht, welche die sogenannte 4. Industrierevolution, kurz Industrie 4.0, verkünden und die Argumente für dieses Konzept, die eine Entwicklung von einer hochautomatisierten Industrie hin zu etwas Virtuellem beschreiben, fördern Debatten und interessante Sichtweisen zu Tage.
Von der ersten programmierbaren Verknüpfungssteuerung (PLC), der »Modicon 084«, welche 1969 auf den Markt kam, und als Meilenstein der 3. Industriellen Revolution betrachtet wird, bis hin zur Vision des 21. Jahrhunderts, dass die Industrie auf Cyber-Physical-Systems (CPS) basieren wird, verfolgt die Technologie in Industrie 4.0 den Weg der Prozessoptimierung, Kostenkontrolle und Effektivität.

Von Anfang an, ist die Stromversorgungsindustrie eng an der Entwicklung von Stromversorgungslösungen beteiligt, die dem gleichen Weg folgen. Vielleicht ist es genau aus diesem Grund für viele Ingenieure schwierig, sich in ein neues Kapitel der Technologie hineinzudenken, das für viele bislang als »Marketing- Phantasie« wahrnehmen.

Industrie 4.0 liefert das, was viele als »smart factory« bezeichnen. Innerhalb der modular-strukturierten, intelligenten Fabriken überwachen cyber-physische Systeme die Prozesse, indem sie virtuelle Kopien der physischen Welt erzeugen und dazu befähigen, dezentrale Entscheidungen zu treffen. Über das Internet der Dinge kommunizieren und kooperieren cyber-physische Systeme untereinander und mit Menschen in Echtzeit. Sowohl innere als auch organisationsübergreifende Dienstleistungen werden angeboten und von den jeweiligen Teilnehmern in Anspruch genommen.

Industrie 4.0 hört sich sehr komplex an, folgt aber Albert Einsteins Motto: »Die Definition von Genie ist, etwas Komplexes zu nehmen und einfach zu machen«. Zahlreiche Projekte integrieren bereits einige der fundamentalsten Bausteine, welche die Industrie benötigt, um in Zukunft den nächsten Schritt zu tun. Wie jedoch im McKinsey Industry 4.0 Global Expert Survey 2015 dargestellt, wird der Übergang nicht so schnell erfolgen. Viele Unternehmen werden erst noch die Vorteile der Einführung neuer Technologien gegen mögliche Risiken für ihre Prozesssicherheit sorgfältig abwägen.

Für Entwicklungsingenieure, die an langfristigen Projekten arbeiten, ist es deshalb sehr wichtig, in enger Zusammenarbeit mit den Hauptakteuren, wie etwa den Automobilherstellern, zu agieren. Nur auf diese Weise werden sie in der Lage sein, zukünftige Technologieplattformen vorzubereiten, welche für die neuen Anwendungen benötigt werden, und gleichzeitig garantieren können, dass sie dem geforderten Einsatz auch vollumfänglich zu entsprechen. In diesem Prozess wird es darauf ankommen, Risikobewertungen durchzuführen und die spezifischen Bedingungen zu integrieren, die mit den Komponenten der Industrie 4.0 in Verbindung stehen.

Ein Beispiel dafür ist die steigende Anzahl industrieller Applikationen mit Sicherheitsanforderungen für medizinische Anwendungen, wie etwa einer höheren Isolationsspannung, aber ebenso höhere EMV-Verträglichkeit und Störsicherheit. Diese Anforderungen werden auch angetrieben durch die steigende Menge sensibler Daten, welche die Maschinen untereinander austauschen. Dabei darf keinerlei Störung auftreten, wo auch immer die Ausrüstung installiert wird.

In der Kette der Maschinen und anderer Anlagen, die in einer Industrie 4.0-Umgebung arbeiten, wird der Überwachungs- und Kontrollbedarf deutlich ansteigen. Dies bedeutet nicht, dass alle Stromversorgungen digitalisiert sein müssen aber dass ein großer Anteil dieser Geräte Kommunikationsschnittstellen beinhalten, und über eine eingebaute Intelligenz verfügen muss, wie etwa eine Selbstdiagnostik und Regelungsmechanismen für verschiedene Auslastungsbedingungen. Im Zuge dieser Entwicklung, werden auch die Stromversorgungen Teil der Modularen Industrie Computer Architektur (MICA) sein. Für Entwicklungsingenieure, die es bislang nicht gewohnt sind, Kommunikation in Sensoren zu integrieren, stellt das etwas Neues dar.