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Neue Geschäftsmodelle für KMUs

150 Euro – Digitalisierung fast geschenkt

18. Juni 2021, 05:52 Uhr   |  Heinz Arnold

150 Euro – Digitalisierung fast geschenkt
© Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Dieser Wechselstrom-Messwandler nutzt die Stromzufuhr, um grundlegende Maschinendaten abzurufen.

Alten Bestandsmaschinen Daten entlocken und ohne IT-Kenntnisse in die digitale Produktion einsteigen: Ein Monitoring-Kabel macht´s möglich.

Diese schlichte Methode soll es KMUs ermöglichen, schnell, einfach und kostengünstig in die Digitalisierung einzusteigen und neue Geschäftsmodelle zu entwickeln. Hochkomplexe Systeme sind dazu oft gar nicht erforderlich.

Schon Basisfunktionen ermöglichen neue Geschäftsmodelle

Jetzt zeigt den KMUs eine neue App des Fraunhofer IPA an, wann es Zeit ist, Verschleißteile wie Bohrer, Fräsen oder Sägeblätter auszutauschen. »Solche Basisfunktionen genügen schon, um neue Geschäftsmodelle zu entwickeln und KMUs einen ersten einfachen Einstieg in die Digitalisierung zu erlauben«, sagt Christoph Birenbaum, Gruppenleiter Fertigungssysteme Leichtbau am Fraunhofer IPA. Hersteller von Werkzeugmaschinen könnten so zum Dienstleister werden und ihren Kunden vorausschauende Wartungsarbeiten anbieten.

Keine Fachkenntnisse, kein Prozesswissen

Im Gegensatz zu bestehenden Retrofit-Lösungen setzt der Ansatz von Birenbaum und seinem Team weder IT-Fachkenntnisse noch Prozesswissen voraus. Vor allem ist das das Monitoringsystem samt Software und schlicht gehaltener Benutzeroberfläche sehr kostengünstig: Der Forscher schätzt, dass es dereinst schon für rund 150 Euro zu haben sein könnte.

Doch wie funktioniert es? Dazu ein Blick in reale Produktionsumgebungen: Viele der Maschinen in mechanischen Werkstätten und in der Produktion sind schon Jahrzehnte alt. Sie erfüllen bis heute zuverlässig ihren Zweck, verfügen aber über keine modernen Steuerungen und lassen sich untereinander auch nicht vernetzen.

»Das Interesse an Industrie 4.0 ist aber vorhanden«, stellt Birenbaum fest. Was fehle, sei das Budget für umfangreiche Digitalisierungsmaßnahmen und das nötige Fachwissen. »Es braucht also eine kostengünstige und einfach zu bedienende Methode, die Bestandsmaschinen schnell Daten entlockt, um die Einstiegshürden für die Digitalisierung massiv zu senken.«

So funktioniert das Monitoring-System

Genau die hat ein Forschungsteam um Birenbaum nun entwickelt. Ein berührungsloser Wechselstrom-Messwandler nutzt die Stromzufuhr, um grundlegende Maschinendaten abzurufen, hinterlegt sie in einer Cloud und stellt sie in Form von einfach verständlichen, auf Minimalfunktionen reduzierten Graphiken in einer App dar. Daraus lässt sich zunächst einmal ablesen, ob eine Maschine störungsfrei läuft. Kurvenverläufe zeigen zudem an, welche Kräfte wirken, während die Maschine ein Werkstück bearbeitet.

Darüber hinaus bietet das System nach einer kurzen Einlernphase die Möglichkeit, eine einfache Prozessüberwachung durchzuführen und zu erfassen, ob beispielsweise Zerspanungswerkzeuge neuwertig, schon etwas verbraucht oder bereits verschlissen sind. Um den Zustand ihrer Maschinen zu ermitteln, haben sich bisher viele Bediener auf ihr Gehör oder andere Erfahrungswerte verlassen.

Der Prototyp wird um KI-Funktionen erweitert

Noch allerdings existiert das Retrofit-Monitoringsystem nur als Prototyp. Er wird derzeit in einem Entwicklungsprojekt zusammen mit einem Partner weiter vorangetrieben. Dabei wird unter anderem die Software um Elemente der Künstlichen Intelligenz ergänzt.

KMUs: Bisher leider noch am Anfang der Digitalisierung

Vor allem kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) stehen noch am Anfang der Digitalisierung. Zu diesem Schluss kommt eine Studie, die Studierende der ESB Business School an der Hochschule Reutlingen in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IPA erstellt haben. Sie hatten dazu zwischen Oktober 2018 und Januar 2019 insgesamt 23 Unternehmen aus verschiedenen Branchen des industriellen Mittelstands in Baden- Württemberg befragt. An diesem Befund hat sich seither nichts Grundlegendes geändert.

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