IoT: Kognitive Technologien in der Produktentwicklung

Schaeffler, ein bedeutender Automobil- und Industriezulieferer, hat eine mehrjährige strategische Partnerschaft mit IBM unterzeichnet. Ziel ist es, die digitale Transformation des gesamten operativen Geschäfts und der Kundenlösungen von Schaeffler mit kognitiver Intelligenz und den Erkenntnissen aus Milliarden von Sensoren aus dem Internet der Dinge voranzutreiben. Dabei soll IBMs Software Watson wertvolle Dienste leisten, ein Programm für die Datenanalyse auf der Basis Künstlicher Intelligenz. 

Schaeffler fertigt Präzisionsprodukte, die helfen, die Welt in Bewegung zu halten – von solchen, die in Automobilkupplungen und Hybridmotoren eingesetzt werden, bis hin zu Großlagern für Windkraftanlagen. Im Rahmen der Vereinbarung mit IBM kommen Cloud-basierte Watson IoT-Lösungen zum Einsatz, um alle Aspekte des Geschäfts von der Produktentwicklung über die Produktion bis hin zum Vertrieb und den After-Sales-Services zu transformieren.

Neue Technologien wie künstliche Intelligenz, Cloud Computing und das Internet der Dinge erhöhen die Konnektivität und Automatisierung in der Fertigungsindustrie. Gleichzeitig entwickelt Schaeffler mechatronische Lösungen, die mechanische, elektronische und Software-Funktionen in einzelnen Komponenten und Systeme kombinieren. Diese haben die Fähigkeit, ihre eigene Leistungsfähigkeit zu überwachen, zu analysieren und zu optimieren.

„Wir befinden uns in einer Ära der industriellen Transformation“, sagt Harriet Green, General Manager, IBM Watson IoT. „Vernetzte Fabriken, Maschinen und einzelne Komponenten können sich selbst überwachen, Aktionen einleiten und Informationen untereinander austauschen, und mit den Menschen die sie produzieren und betreiben. Schaeffler ist für diese neue Ära ein wegweisendes Beispiel, mit neuen Ansätzen für die Entwicklung, Herstellung und Instandhaltung von Maschinen und Produkten, um diese noch sicherer und zuverlässiger zu machen.“ 

Als Partner für seine digitale Neuerfindung hat sich Schaeffler für IBM entschieden. Ziel ist es, virtuelle Modelle zu bauen, die gesamte industrielle Systeme als digitale Zwillinge abbilden, um neue Ansätze für Produktdesign, Herstellung und After-Sales-Services ermöglichen. Mithilfe der Anbindung und Analysefähigkeiten der Watson IoT-Plattform kann Schaeffler große Mengen an Daten aus Millionen von Sensoren und Geräten besser analysieren. Daraus neugewonnene Erkenntnisse helfen Schaeffler, flexibler zu werden, Entscheidungen schneller treffen zu können und die Leistungsfähigkeit von eingesetztem Equipment zu optimieren. .

„Unser Ziel ist es, der weltweit führende Hersteller kognitiver Lösungen zu sein, die die Welt in Bewegung halten“, sagt Prof. Dr.-Ing. Peter Gutzmer, stellvertretender Vorsitzender des Vorstands und Vorstand Technologie der Schaeffler AG Wir treten in ein Zeitalter ein, in dem einzelne Teile ihre eigene Leistung überwachen und evaluieren können und sogar ihren eigenen Austausch anfordern können, wenn es notwendig ist. Schaeffler ist ein Weltmarktführer in Produktentwicklung und Fertigung, IBM bei hybriden Cloud Umgebungen und kognitiven Lösungen; durch diese Partnerschaft treten wir in eine neue industrielle Ära ein.“

Um auf die zunehmende Automatisierung und Maschinenkomplexität zu reagieren, hat Schaeffler signifikant in Forschung und Entwicklung mechatronischer Produkte mit eingebauten Sensoren, Aktuatoren, Steuereinheiten und Software investiert, die in der Lage sind, wertvolle Daten über den Zustand sowohl von Teilen als auch der Maschine zu sammeln und zu verarbeiten. Schaeffler plant, dies durch die Nutzung der kognitiven Fähigkeiten und Technologien von IBM weiter zu beschleunigen, mit der Vision sichere, noch zuverlässigere und effizientere Systeme für seine Automobil- und Industriekunden herzustellen.

„Die IBM Watson IoT-Plattform ist für kollaborative Innovationen konzipiert“, sagt Jürgen Henn, Executive Partner, IBM Global Business Services. „Mit der auf offenen Standards basierenden, hybriden Cloud-Umgebung ist es einfach, Daten und Systeme von Dritten und öffentlichen Quellen zu integrieren, sowie ein digitales Ökosystem mit Kunden und Partnern zu etablieren. Zusammen wenden Schaeffler und IBM neueste Design-Thinking Ansätze und Agile-Methoden an, um Geschäftsmodell Innovationen voranzutreiben und operationale Exzellenz zu verwirklichen.“

Im Fokus der Partnerschaft stehen unter anderem:

• Optimierte Instandhaltung in der Windkraft: Schaeffler ist ein Partner für die Branche der regenerativen Energien und stellt mit riesigen Lagern sicher, dass sich Windturbinen reibungslos drehen. Diese Lager auszuwechseln ist kompliziert und teuer, da es zu Stillstandzeiten und Energieverlust führt. Schaeffler und IBM werden gemeinsam erforschen wie „machine learning“ zusätzliche Einblicke über die Leistung der Produkte unter den unterschiedlichsten Bedingungen gewähren kann. Sensoren überwachen in Echtzeit den Zustand von Windkraftanlagen und Komponenten. In Verbindung mit Windprognosen und Wetterdaten von der „Weather Company“ (von IBM) können Windpark-Betreiber frühzeitig einen Komponenten-Tausch für die nächste Windflaute einplanen.
• Digitalisierte Überwachung und Optimierung von Zügen: Schaeffler verfügt über Erfahrung in der Schienenverkehrstechnik. In enger Zusammenarbeit mit Herstellern und Betreibern entstehen abgestimmte Lösungen für jede Lageranwendung in Zügen. Dank kognitiver Informationen aus der Cloud wird Schaeffler seine vorausschauende Instandhaltung für Züge verbessern, deren Betriebssicherheit erhöhen und Betriebskosten reduzieren. Intelligente Lager können Körperschall, Temperatur und Drehzahlen messen. So werden Wälzlagerschäden vermieden und frühzeitig Sicherheitswarnungen an die Betreiber ausgegeben.
• Vernetzte Autos: Schaeffler entwickelt und fertigt Produkte für Motor, Getriebe und Fahrwerk. Dank neuer Technologien wird Schaeffler in Zukunft die Funktionalität von Komponenten durch Datengenerierung und Aufbereitung erweitern. Echtzeitanalysen und kognitive Systeme werden die generierten Daten in wertvolle Informationen umwandeln. So können OEMs die Betriebssicherheit der Autos erhöhen und Kunden neue Services mit Mehrwert anbieten.
• Die Werkzeugmaschine 4.0: Kognitive Technologien von IBM sollen helfen, Schaefflers Industrie 4.0-Strategie für Werkzeugmaschinen weiterzuentwickeln und die OEE (Overall Equipment Efficiency) zu verbessern. Dazu gehören die Optimierung von Produktionsprozessen, Echtzeitanalysen, eine Kontext-bezogene Wartung und die Vernetzung und Optimierung mehrerer Maschinen. Zielrichtung ist dabei eine permanente Optimierung der Produktion und Lieferkette. Im Fokus steht dabei die interne Optimierung als Effizienzsteigerung und die Schaffung neuer Dienstleistungsangebote für unsere Kunden und Partner.
• Connected Equipment – Operation-Center: Hier überwachen Experten die Zustände von tausenden internen und externen Maschinen und Anlagen. Die Big-Data-Strukturen werden an das Operation-Center übertragen und dort in der Schaeffler-Cloud verarbeitet. Die Analyse, Vorhersage und Optimierung erfolgt mittels neuer Algorithmen und kognitiver Methoden. Auffälligkeiten und Handlungsbedarfe werden aufgezeigt, Maßnahmen werden entsprechend eingeleitet.

Bild: Strategische Partnerschaft: Schaeffler und IBM: Kognitive Technologien von IBM werden helfen, Schaefflers Industrie 4.0-Strategie und die Betriebseffizienz weiterzuentwickeln.