SIEMENS

Um wettbewerbsfähig zu sein, müssen Unternehmen immer komplexer werdende Produkte immer günstiger und in immer kürzerer Zeit entwickeln und herstellen. Zusätzlich werden die Kundenanforderungen immer höher und differenzierter. Die Lösung sehen Produktionsexperten in einer möglichst umfassender Verschmelzung von virtueller Planung mit der physischen Fertigung. Dies steckt hinter den neuen Konzepten der „Cyberphysical Systems“ (CPS) oder der Industrie 4.0.

Dabei ist maßgeschneiderte Software unverzichtbar - und zwar weniger die sogenannte „horizontale IT“, die sich wie Office-Programme oder Datenbanken für viele Anwendungen eignet. Entscheidender ist die „vertikale IT“, Lösungen, die gezielt für bestimmte Branchen und deren speziellen Bedürfnisse entwickelt werden. Hier liegen die wichtigsten Betätigungsfelder der 17.500 Software-Entwickler bei Siemens – womit das Unternehmen der zweitgrößte europäische Softwarekonzern nach SAP ist. Um die Expertise in „vertikaler IT“ weiter voranzutreiben, hat Siemens in den vergangenen Jahren zudem eine ganze Reihe von Software-Unternehmen gekauft und in den Sektor Industry integriert. Es sind meist Spezialisten für Funktionen, die innerhalb größerer Softwareanwendungen einen ganz bestimmten Teilbereich abdecken. „Gekoppelt mit den Schlüsselkompetenzen von Siemens in der Automatisierung ergibt dies ein Angebot von Industriesoftware, das sich über den gesamten Wertschöpfungsprozess für Produktentwicklung und Produktion erstreckt“, erklärt Marion Horstmann, Strategie-Chefin des Sektors Industry von Siemens.

Der Startschuss für diese Entwicklung fiel 2007 mit dem Erwerb des US-Unternehmens UGS, das heute unter dem Namen Siemens Product Lifecycle Management Software firmiert. Der bislang spektakulärste Einsatz von PLM-Software war neben dem Einsatz bei den Formel-1-Boliden von Infiniti Red Bull Racing zweifelsohne die Vorbereitung der Mission des Mars-Fahrzeugs „Curiosity“, das im August 2012 auf dem roten Planeten gelandet ist. Die NASA setzte die PLM-Software von den ersten Entwürfen bis zur Simulation beim Eintritt in die Marsatmosphäre ein. Abgesehen von solchen Vorzeigeprojekten ist diese PLM-Software bei über sieben Millionen lizenzierter Anwender in Industrieunternehmen im Einsatz, die die Funktionalität ihrer Produkte bereits in der Planungsphase testen müssen, wie etwa in der Luftfahrt- und Automobilindustrie. Viel Zeit spart PLM-Software auch bei der Planung der Produktion, indem Produktionsprozesse auf virtuellen Anlagen simuliert werden. Davon profitieren vor allem die Kunden der Automatisierungsanlagen von Siemens: „Je genauer die Eigenschaften der Maschinen bekannt sind, auf denen die Produkte in der realen Welt hergestellt werden, desto präziser können die Simulationen programmiert werden“, erklärt Lothar Hahn, Leiter Vertrieb und Services von Siemens PLM Software in Deutschland.

Ein anderer Softwarespezialist, Perfect Costing Solutions in Göppingen, gehört seit September 2012 zu Siemens PLM Software. Mit diesem Programm können Kalkulatoren bereits in der Planungsphase berechnen, welche Kosten für die Herstellung eines neuen Produktes entstehen werden. „Dies geschieht vielerorts bisher sehr spät“, sagt Hahn. Wenn die Entwickler die Einkaufsabteilung hinzuziehen, ist die Planung oft so weit fortgeschritten, dass Änderungen aus Kostengründen sehr aufwändig sind. Der Clou an der Kostenberechnungssoftware ist, dass alle Entwicklungen, die die Kosten beeinflussen, ständig einfließen und deshalb jederzeit beispielsweise Einkaufspreisanalysen zur Verfügung stehen sowie Design- und Fertigungsalternativen schnell berechnet werden können.

Wie wirken sich die Schwingungen an Rotor und Gondel einer Windkraftanlage auf deren Betrieb aus? Wie schnell nutzen sich die Bauteile dadurch ab? Wie laut ist es in einem Kleinwagen, wenn er über eine Straße mit Kopfsteinpflaster fährt? Solche und ähnliche Tests können heute im Computer dargestellt werden, und zwar mithilfe von Software, die das Unternehmen LMS in Leuven, Belgien, entwickelt. LMS gehört seit November 2012 zu Siemens PLM Software und unterstützt alle großen Automobil- und Flugzeughersteller weltweit inklusive ihrer Hauptzulieferer mit einer Kombination aus Software zur Simulation und zum Test mechatronischer Systeme. Die Kombination von realen Testständen mit Software ermöglicht präzisere Analysen hinsichtlich Akustik, Vibrationen, Schwingungen, Betriebsfestigkeit und Dynamik. Hersteller können damit ihre Produkte künftig mit einer durchgängigen Datenbasis simulieren, testen, optimieren und produzieren.

Auf die Simulation von Eigenschaften von Verbundwerkstoffen, insbesondere Carbonfasern, hat sich das US-Softwareunternehmen Vistagy in Waltham, Massachusetts, spezialisiert, das seit November 2011 zu Siemens gehört. Moderne Flugzeuge bestehen bereits heute zu über 50 Prozent aus Carbonfasern, und für Rotorblätter von Windturbinen gibt es ebenfalls speziell entwickelte Carbonmaterialien. Mit Kohlefaser verstärkter Kunststoff spielt auch in der Automobilindustrie eine immer wichtigere Rolle. Die Software von Vistagy ist die einzige weltweit, die die spezifischen Eigenschaften dieser Verbundstoffe von der Entwicklung bis hin zur Fertigung simulieren kann.

Vertikale IT wie die Programme von Vistagy oder auch von Kineo C.A.M., einem französischem Siemens-Unternehmen, das auf die Planung von automatisierten Produktionsanordnungen spezialisiert ist, sind wichtige Bausteine für die Fertigung der Zukunft. Marion Horstmann ist daher überzeugt, „dass große Unternehmen wie Siemens mit ihrer umfassenden Software-Kompetenz entscheidende Treiber der Industrie 4.0 sein werden.“