Early adopter:
Digitalisierung
vorantreiben
Von smarten Kontrollsystemen für Maschinen, über Software für Simulationen in der Antriebstechnik, bis hin zu IT-Sicherheit und Künstlicher Intelligenz. KEBA hat die digitale Transformation im eigenen Haus frühzeitig eingeleitet. Mit ihrer Expertise und ihren innovativen Lösungen machen die Lahnauer Betriebe fit für die Industrie 4.0.
KEBAs Vorgehensweise bei der Digitalisierung
KEBA hat das Thema Digitalisierung bereits vor vielen Jahren angepackt und bietet Steuerungs-, Antriebs- und Sicherheitstechnik sowie integrierte und ergänzende Softwarelösungen an. Diese Schwerpunkte hat das Unternehmen auf seinem Weg in die Zukunft gesetzt:
1. Digitaler Start:
Notwendigkeiten erkennen
Der Start der digitalen Transformation bei KEBA selbst folgte den Anforderungen am Markt. Elemente der Industrie 4.0 rückten um die Jahrtausendwende bei vielen Unternehmen in den Fokus: die Vernetzung von Maschinen, eine optimierte Logistik, der Einsatz von Daten zugunsten von Qualität und Prozessführung und nicht zuletzt der schonende Umgang mit Ressourcen. „Wir wollten Vorreiter sein und zeigen, dass Digitalisierung im Wertschöpfungsprozess mittlerweile auch in mittelständischen Unternehmen angekommen ist“, sagt New-Business-Chef Ingo Nürnberger.
Dafür begann KEBA, die eigene Geräteproduktion umzustellen: mit digitalen Karteikarten und Motortypenschildern. Später kamen Robotertestsysteme und der Einsatz von Big Data zur Erfassung und Auswertung von Testdaten hinzu. „Wenn es uns selbst gelingt, Abläufe in unserer Produktion mit Hilfe digitaler Prozesse zu optimieren, dann ist es nur naheliegend, unseren Kunden und Kundinnen entsprechende Geräte und die passende Infrastruktur anzubieten, damit sie das Thema Digitalisierung für ihre eigenen Prozesse erfolgreich umsetzen können“, so Nürnberger.
2. Know-how:
Talente binden, Expertise etablieren
Um auf Digitalisierung zu setzen, waren Investitionen unstrittig – in Technologien, aber auch in Menschen. Es galt, kluge Köpfe zu gewinnen und spannende Arbeitsumfelder für sie zu schaffen. So beschäftigt sich im Rahmen von „KeSmart“ ein eigenes Team ausschließlich mit den Themen Digitalisierung, digitale Geschäftsmodelle und Smart Factory. Denn KEBA vertreibt zwar nach wie vor Antriebstechnik und magnetgelagerte Motoren – aber eben auch Software.
Die Einheit Business Innovation soll zum Beispiel das Thema Künstliche Intelligenz zusätzlich vorantreiben. Der Standort in Lahnau und die Nähe zur Hochschule Mittelhessen seien bei der Einbindung von Talenten, etwa über ein duales Studium oder Diplomarbeiten mit innovativen Themen von Vorteil, meint Nürnberger. „Wenn sie das Unternehmen bereits früh intensiv kennenlernen, hilft das, junge Menschen für unser Unternehmen zu begeistern und für unseren Bedarf auszubilden.“
3. Flexibilität:
In Open-Source-Technologien investieren
Dass Open-Source-Software Innovationstreiber und zentraler Baustein technologischen Fortschritts sein kann, hat KEBA frühzeitig erkannt und in weiten Teilen des Portfolios auf offene Technologien statt auf sogenannte proprietäre Lösungen gesetzt. Dazu gehören Open-Source basierte KI oder quelloffene Machine-Learning-Bibliotheken, die Kunden und Kundinnen einfach in bestehende Infrastrukturen einbinden können.
Mit diesem Ansatz steht KEBA in einer Reihe mit führenden Akteurinnen und Akteuren der Industrie 4.0, die gemeinsam mit der Politik an herstellerübergreifenden und auf quelloffenen Standards arbeiten: Initiativen wie Gaia X oder Manufacturing X sollen künftig helfen, Daten und sogar ganze Applikationen wie beispielweise Roboter-Skills in die Cloud zu verlagern. „Quelloffene und standardisierte Lösungen werden Innovationen schaffen und den technologischen Fortschritt beschleunigen“, ist Nürnberger überzeugt.
4. Interoperabilität:
Kommunikationsstandards für die Industrie 4.0 festlegen
Ein weiterer wesentlicher Baustein zur Umsetzung von Industrie 4.0 ist Interoperabilität. Das heißt, dass vereinheitlichende Kommunikationsstandards und gemeinsame Datenräume die Grundlage für eine unternehmensübergreifende Konnektivität und Kommunikation bereitstellen – sodass im Grunde alle Maschinen einer Fabrik miteinander agieren können.
KEBA setzt dabei auf standardisierte Technologien wie TSN (Time-Sensitive Networking) und OPC UA, die Daten in Echtzeit und plattformunabhängig übertragen. Die gewonnene Expertise mit diesen Standards gibt KEBA an Kunden und Kundinnen weiter.
Ebenfalls Teil der Beratung: Fragen zur IT-Sicherheit, die unmittelbar aufkommen, wenn Maschinen an das Internet angeschlossen sind und es um den Austausch von Daten geht. Ingo Nürnberger: „Es war uns klar, dass das Thema IT-Security sehr wichtig ist. Aber erst die Hackerangriffe der letzten Zeit haben das Thema auch medial in den Fokus gerückt.“ Einen wichtigen Beitrag zum Schutz von Systemen sind etwa Cloud-basierte, automatische Software-Rollouts, die dafür sorgen, dass Sicherheitslücken und Fehler schnell korrigiert werden. Mittlerweile hat auch die Europäische Kommission reagiert und schreibt mit dem European Cyber Resilience Act verbindliche Cybersicherheitsanforderungen für herstellende Betriebe vor.
»Die Energieversorgung steht vor großen Herausforderungen – DC-Smart-Grids in der Industrie sind ein zentrales Mittel für eine effiziente und CO2-neutrale Produktion.«
5. Pro Klima:
Allianzen bilden, Impact schaffen
Neben dem Anspruch, mit eigener Hard- und Software für die Smart Factory den Markt zu bedienen, hat sich KEBA ein gesellschaftliches Ziel gesetzt: den Wandel hin zu einer ressourcenschonenderen und CO2-neutralen Industrie. Um dies zu erreichen, beteiligen sich die Lahnauer unter anderem an der Open DC Alliance, die den Einsatz von Gleichstrom aus erneuerbaren Energien in der Fabrik der Zukunft vorantreiben will und entsprechende Standards erarbeitet.
Der Grund: DC-Netze ermöglichen neben der Nutzung beliebiger Energiespeicher im Versorgungsnetz der Fabrik auch die Integration beliebiger Quellen – darunter erneuerbare Ressourcen. Bei der direkten Nutzung von Gleichstrom geht wiederum weniger Energie verloren, da keine Umwandlung stattfinden muss. Lastspitzen, also Zeiten des besonders hohen Bedarfs, lassen sich dezentral ausgleichen, ohne zusätzlich externe Energie zu beziehen. Ingo Nürnberger: „DC-Netze – sogenannte Smart Grids – in der Industrie sind ein zentrales Mittel für eine effiziente und CO2-neutrale Produktion!“
Für die sonst sehr energieintensive Kunststoffverarbeitung hat KEBA bereits eine effiziente Lösung entwickelt, mit der sich 10 bis 15 Prozent Energieeinsparungen erzielen lassen. Ingo Nürnberger ist überzeugt: „Leistungselektronik wird eine ganz wesentliche Rolle in der Energiewende und in einer CO2-neutralen Industrie spielen. Unsere Innovationen im Bereich DC-Netze, Energiespeicher und rückspeisefähige Leistungsmodule tragen dazu bei, erneuerbare Energiekonzepte direkt einzubinden. Die Vernetzung von vielen verschiedenen Komponenten, Maschinen und Anlagen mit der digitalen Welt werden helfen, unsere Wirtschaft energieeffizienter und ökologisch nachhaltiger zu gestalten.“
6. Forschung & Entwicklung:
Nicht stillstehen
Die digitale Transformation werde vermutlich nie zu Ende sein, so Head of Business Development Drives Solutions Nürnberger. Statt an das eine perfekte Produkt glaubt er an viele kleinere Schritte. „Zwischendrin werden wir möglicherweise konfrontiert mit technologischen Revolutionen, die vielleicht auch das eine oder andere nochmal auf den Kopf stellen.“
Passend dazu sind Forschung und Entwicklung bei KEBA nicht in Abteilungen, sondern in sich selbstorganisierenden Einheiten abgebildet, genauso wie das Unternehmen allgemein: Die Kollegen und Kolleginnen arbeiten projektbezogen in sogenannten Rollen und Kreisen zusammen. „Im Grunde haben Mitarbeitende bei KEBA keine feste Arbeitsplatzbeschreibung oder einen genau definierten Job, sondern vielmehr eine Rollenbeschreibung, die sich dynamisch ändern kann, je nachdem in welchem der selbstorganisierten Kreise der Mitarbeitende gerade unterwegs ist und welche Könnerschaften man am besten einbringen kann“, erklärt Ingo Nürnberger.
Im Forschungs- und Entwicklungs-Bereich sind daher sämtliche Disziplinen vertreten und interdisziplinär miteinander vernetzt: Software, Leistungselektronik, Steuerungstechnik, industrielle Kommunikation und Sicherheitstechnik.
Glossar: Digitalisierung im KEBA-Kosmos
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Big Data
Big Data bezeichnet sehr große und komplexe Datenmengen, die mit herkömmlichen Datenverarbeitungstools schwer zu handhaben sind. Sie bieten durch spezielle Analyseverfahren wertvolle Einblicke und Erkenntnisse, die zur Optimierung von Geschäftsprozessen genutzt werden können.
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DC-Netze
DC-Netze (Gleichstromnetze) verwenden Gleichstrom anstelle von Wechselstrom zur Energieübertragung und -verteilung. Sie bieten Vorteile wie höhere Energieeffizienz und einfachere Integration erneuerbarer Energien.
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European Cyber Resilience Act
Der European Cyber Resilience Act ist eine EU-weite Regelung, die darauf abzielt, die Cybersicherheit und Widerstandsfähigkeit kritischer Infrastrukturen gegen Cyberangriffe zu stärken. Er fordert höhere Sicherheitsstandards und regelmäßige Sicherheitsüberprüfungen.
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Gaia-X
Gaia-X ist ein europäisches Projekt, das eine sichere und vertrauenswürdige Dateninfrastruktur schafft, um die digitale Souveränität Europas zu stärken. Es basiert auf Prinzipien wie Datenportabilität, Interoperabilität und Transparenz.
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Industrie 4.0
Industrie 4.0 bezeichnet die vierte industrielle Revolution, die durch die Digitalisierung und Vernetzung von Produktionsprozessen geprägt ist. Sie nutzt Technologien wie das Internet der Dinge (IoT), Künstliche Intelligenz (KI) und Big Data, um die Effizienz und Flexibilität der Produktion zu steigern.
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Machine-Learning-Bibliothek
Eine Machine-Learning-Bibliothek ist eine Sammlung von Algorithmen, Tools und Ressourcen, die Entwicklern beim Erstellen und Trainieren maschineller Lernmodelle helfen.
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Manufacturing X
Manufacturing X ist eine Initiative zur digitalen Transformation der Fertigungsindustrie, die auf offenen Standards und Schnittstellen basiert. Ziel ist es, durch vernetzte und intelligente Systeme die Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit der Produktion zu verbessern.
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Open-Source basierte KI
Open-Source basierte KI bezieht sich auf Künstliche Intelligenz-Technologien, die auf öffentlich zugänglichen und frei nutzbaren Softwarelösungen beruhen. Diese fördern die Zusammenarbeit und Innovation, da Entwickler weltweit ihre Beiträge und Verbesserungen einbringen können.
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Smart Factory
Eine Smart Factory ist eine hochautomatisierte und vernetzte Produktionsstätte, die durch den Einsatz von fortschrittlichen Technologien wie dem Internet der Dinge (IoT), Künstlicher Intelligenz (KI) und Big Data gekennzeichnet ist. Sie ermöglicht eine flexible, effiziente und selbstoptimierende Produktion, indem sie Daten in Echtzeit sammelt und analysiert. Ziel ist es, Produktionsprozesse kontinuierlich zu verbessern und Ressourcen optimal zu nutzen.
»Das Thema Digitalisierung ist sehr viel breiter als das einzelne Produkt. Der Weg der Transformation wird vermutlich nie zu Ende sein.«
Innovation fördern
Zusammen mit dem Forschungszentrum Jülich forscht KEBA am Einsatz von Gleichstrom im Rahmen industrieller Anwendungen. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klima (BMWK) betreibt eine Förderdatenbank und unterstützt das Projekt.
Digitalisierung vielfältig denken:
Die Geschäftsfelder des KEBA-Standortes im hessischen Lahnau
Künstliche Intelligenz
Im Maschinenbau galt lange: definierter Input für definierten Output. Fest programmierte Systeme sollten für Stabilität und Sicherheit sorgen. Das ist auch heute noch wichtig. Trotzdem darf die Branche die Augen vor Künstlicher Intelligenz nicht verschließen. Immer bessere Rechner und Chips spielen Unternehmen, die hier vorangehen, in die Karten. So auch KEBA. Das Unternehmen forscht an schlauen Systemen, die sich mit den klassischen Komponenten der Produktion verbinden lassen – und die vor allem in Fabriken funktionieren: etwa, dort, wo es viel lauter ist als in Testlaboren und wo für die Spracherkennung sensible Geräuschfilter notwendig sind.
Künstliche Intelligenzen, die auf Bilderkennung aufbauen, sind bei KEBA bereits im Einsatz. Der Vorteil: Bei der Überwachung von unterschiedlichen Produktionsabläufen ist kein aufwändiges Umprogrammieren mehr nötig, weil das System reale Bilder erfasst, Situationen klassifiziert und weitere Schritte daraus ableitet. Grundlage für das Machine Learning sind hierbei von KEBA entwickelte und bereitgestellte Softwarebibliotheken, die sich mit verschiedenen Betriebssystemen verbinden lassen – ein Einstieg in KI ist somit ohne größere Expertise auf Kundenseite möglich. Als konkretes Produkt bietet KEBA eine KI-Erweiterung an, die einfach an bestehende KEBA Steuerungssysteme angebunden wird. Die robuste Hardware entspricht dabei den Anforderungen an eine Nutzung in der Fabrik. Die Software ist so programmiert, dass sie überall im Betrieb andocken kann und somit KI-Anwendungen an sämtlichen Geräten und Maschinen möglich sind.
Robotik Skills
KEBAs Roboterlösungen finden sich bei Robotik-Herstellern weltweit. Der Bedarf an entsprechender Softwareunterstützung steigt, da individuelle und flexible Produktionsabläufe an Bedeutung gewinnen – bis hin zur sogenannten One-Piece-Production. Schlaue Roboter lernen dafür „on-the-job“, was sie in welcher Situation zu tun haben. Fertigungsvorgänge müssen nicht mehr jedes Mal angepasst und an Situationen aufwendig manuell adaptiert werden. Vielmehr geht es darum, mit KI Roboter so zu trainieren, dass sie zu bearbeitende Objekte nicht nur erkennen, sondern auch unterscheiden und damit klassifizieren können. Gleichzeitig kann das System mit jedem Job neu „lernen“, sich kontinuierlich verbessern und selbst optimieren.
Technologische Innovationen bei Antrieben und Steuerungen
Bei allen Anstrengungen in Richtung Digitalisierung bleibt KEBA auch Hardware-Hersteller. Aber: Digitale Komponenten in Antrieben und Steuerungen sind in der smarten Fabrik nicht mehr wegzudenken. Sie steigern die Produktivität in Herstellungs- und Verarbeitungsprozessen, senken die Kosten und schonen Ressourcen. KEBA kombiniert Motoren, Steuerungen oder Magnetlager mit sogenannten Condition-Monitoring-Lösungen, die den Kundinnen und Kunden über eine Lizenz zur Verfügung stehen. Sie funktionieren mit einem Algorithmus, der permanent Daten analysiert und bewertet.
Die Software erkennt so Probleme an der Maschine frühzeitig. Schäden etwa am Getriebe lassen sich eindeutig klassifizieren und rechtzeitig beheben – vor dem Totalausfall. Außerdem macht die Software Vorschläge für optimale Wartungsintervalle, sodass Verschleißteile nicht mehr auf Verdacht ausgetauscht werden müssen. Die Visualisierung der Daten erfolgt über ein Dashboard, auf das Mitarbeitende im Betrieb über die vorhandene IT-Infrastruktur zugreifen können. Die Condition-Monitoring-Lösung gibt es auch als Add-on für bereits vorhandene Antriebe. Sie lässt sich mit wenig Aufwand in bestehende Abläufe integrieren – das erleichtert auch kleineren und mittleren Unternehmen den Zugang zur Digitalisierung ihrer Fabriken.
35633 Lahnau
info@keba.de
www.keba.com
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