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SIMATIC-Bauteil, 1959

1959: SIMATIC G

1959 präsentiert Siemens die erste Generation eines „Baukastensystems für kontaktlose Steuerungen“: SIMATIC G. In konventionellen elektromechanischen Systemen dienen Relais und Schütze als Schaltelemente. Bei SIMATIC G übernehmen das Transistoren. Sie sind klein und verschleißfrei. Daher kommt SIMATIC G zuerst vor allem dort zum Einsatz, wo besonders zuverlässige Steuerelemente gefragt sind: in Umspann- und Kraftwerken.

Anfang der 1970er-Jahre beginnt die Ära der speicherprogrammierbaren Steuerungen. Ihre Funktionen sind nicht mehr über feste Verdrahtungen bestimmt, sondern durch Software, was das Programmieren wesentlich erleichtert. Gleichzeitig steigt die Rechenleistung rasant an. Dies führt dazu, dass SIMATIC nicht mehr nur Steuerungsfunktionen, sondern auch übergeordnete Aufgaben übernehmen kann.

 

Bis heute wird das Industrie-Automatisierungssystem kontinuierlich verbessert und der Funktionsumfang erweitert. Waren die ersten SIMATIC-Systeme noch ganz auf die Steuerungstechnik ausgerichtet, löst die aktuelle SIMATIC-Generation fast alle denkbaren Aufgaben der Industrieautomatisierung. So verwenden 30 der 30 größten Automobilhersteller in ihren Fertigungen Automatisierungstechnologie von Siemens –  SIMATIC sei Dank!

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Fräsmaschine mit elektronischem Steuerungssystem SINUMERIK, 1967

1960: SINUMERIK

Für den Betrieb von Werkzeugmaschinen entwickelt Siemens 1960 die erste industrietaugliche Numerische Steuerung (NC), die vier Jahre später den Markennamen SINUMERIK erhält. Sie wird zunächst an einer Revolverdrehmaschine erprobt. Es folgen spezielle Steuerungsversionen für die Bearbeitungstechnologien Drehen, Fräsen, Schleifen und Nibbeln.

 

Einen großen Schritt in Richtung CNC (Computerized Numerical Control) geht 1973 die Steuerung SINUMERIK 500C, die erstmals auf einem Prozessrechner aufbaut. Die drei Jahre später vorgestellte SINUMERIK System 7 ist die erste mit einem Mikroprozessor ausgestattete CNC und ermöglicht eine DNC-(Distributed Numerical Control-)Vernetzung.

 

1994 führt Siemens für den oberen Leistungsbereich die Steuerung SINUMERIK 840D als Systemstandard ein und stattet sie mit digitaler Antriebskopplung und offenem NC-Kern aus. Dies ermöglicht die Integration von Softwarekomponenten in die CNC, die technologisches Know-how von Werkzeugmaschinenbauern zum Bestandteil der Automatisierung macht. In der Folge werden auch die Möglichkeiten der Simulation, der Verbindung mit CAD sowie Sicherheitstechnik in das System integriert.

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Mit TIA automatisierte Motorenproduktion bei DaimlerChrysler in Bad Cannstatt, 1999

1996: Totally Integrated Automation (TIA)

In den 1970er-Jahren verbindet man alle Bereiche einer Fabrik mit einem sogenannten Bussystem: Die gesamte Fertigungsdisposition wird mit zentralen Rechnern überwacht und die jeweils errechnete Sollwertvorgabe direkt an die einzelne Fertigungsmaschine übermittelt. Minicomputer verlagern schließlich die Funktionen der Hardware zunehmend in die Software und steigern so die Flexibilität.

 

In den 1990er-Jahren entwickelt Siemens das Konzept der „Vollintegrierten Automation“ (Totally Integrated Automation, TIA), das sämtliche Phasen und Komponenten eines automatisierten Produktionsbetriebs in ein einziges Automatisierungssystem - SIMATIC - integriert.

 

Dabei reicht die Verwendung über die gesamte Wertschöpfungskette – von der Materialzuführung über den eigentlichen Fertigungsprozess bis zur Verpackung und Logistik. Die durchgängige Software trägt zur Steigerung der Produktivität genauso bei wie zur Qualitätskontrolle, zur Pflege der Automatisierungsanlagen sowie zur Senkung der Lebenszykluskosten.

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Corex-C-3000-Anlage im Stahlwerk der Shanghai Baosteel Group in Luojing bei Shanghai, 2011

2007: weltweit größte Corex-Anlage

Der chinesischen Stahlerzeuger Baosteel Group nimmt 2007 bei Shanghai die weltweit größte Corex-Anlage mit einer Kapazität von 1,5 Millionen Jahrestonnen flüssigem Roheisen in Betrieb. Die Anlage wurde unter der Führung von Siemens in einem Zeitraum von nur 29 Monaten seit Vertragsunterzeichnung realisiert. Es handelt sich um die erste Corex-Anlage von Siemens in China.

 

Im Gegensatz zu herkömmlichen Hochöfen erzeugt das Corex-Verfahren flüssiges Roheisen direkt aus Kohle, Stückerz oder Pellets, sodass auf emissionsintensiven Anlagen wie Kokereien und Sinteranlagen verzichtet werden kann. Mit dem Corex-Verfahren lassen sich die Schwefeloxid-  und Stickstoffoxid-Emissionen sowie die in den Abgasen enthaltenen ultrafeinen Staubpartikel im Vergleich zu konventionellen Roheisenverfahren um bis zu 90 Prozent reduzieren. Zudem wird das Exportgas der Corex-Anlage im Kombikraftwerk zur Stromerzeugung genutzt und für Heizungszwecke im gesamten Stahlwerksbetrieb von Baosteel eingesetzt.

 

Im Frühjahr 2011 geht in dem Stahlwerk in Luojing bei Shanghai einer zweite, weitgehend baugleiche Corex-C-3000-Anlage in Betrieb.

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Intuitives Engineering Framework Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal), 2010

2010: Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal)

Die Zusammenführung von Industriesoftware und Automatisierungstechnik ist der Schlüssel zu erheblich kürzeren Markteinführungszeiten neuer Produkte und zu einem deutlich schnelleren Return on Investment.

 

Die 2010 am Markt eingeführte Softwarearchitektur Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) leitet eine neue Ära modernen Engineerings ein: Sie bildet die Basis aller künftigen Engineering-Systeme zur Projektierung, Programmierung und Inbetriebnahme der Automatisierungsgeräte und Antriebssysteme des Totally Integrated Automation- (TIA-)Spektrums von Siemens. Das TIA Portal bietet alle Engineering-Funktionalitäten in einem einzigen Framework mit einheitlicher Benutzerschnittstelle, seine Funktionalitäten sind durch die Installation zusätzlicher Softwarepakete einfach und komfortabel zu erweitern.

 

Für die Entwicklung des TIA Portals hat Siemens über mehrere Jahre hinweg typische Engineering-Anwendungen untersucht sowie Kundenanforderungen weltweit analysiert und bewertet. Damit ist es sowohl für Einsteiger wie auch für erfahrene Benutzer geeignet. 

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Modell des Mars-Rovers „Curiosity“, 2012

2013: Mars-Rover mit PLM-Software

Bei der Entwicklung des Mars-Rovers „Curiosity“ nutzen NASA-Wissenschafler 2012 die Product-Lifecycle-Management-Software von Siemens. Sie können das Mars-Fahrzeug damit digital entwerfen, komplexe Bewegungsabläufe simulieren und es virtuell zusammensetzen, bevor auch nur ein Prototyp gebaut wird. Mit Erfolg: Bereits im Jahr 2013 landet „Curiosity“ erfolgreich auf dem Mars und erkundet die Oberfläche.

 

Product Lifecycle Management (PLM) bedeutet die Integration von Daten, Prozessen und Geschäftssystemen unter enger Einbindung der Mitarbeiter in einem Unternehmen mithilfe eines Informationsmanagementsystems. PLM-Software ermöglicht die effiziente und kostengünstige Verwaltung dieser Informationen über den gesamten Lebenszyklus eines Produkts hinweg – von der Ideenfindung über die Konstruktion und Fertigung bis hin zu Service und Entsorgung. 

 

Die einzigartige Siemens-Kombination von PLM-Software und Automatisierungstechnik hilft nicht nur, die Markteinführungszeiten von Produkten um bis zu 50 Prozent zu verkürzen, sondern senkt auch den Ressourcen- und Energieverbrauch.

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MindSphere, 2016

2016: MindSphere

2016 stellt Siemens mit MindSphere das erste cloud-basierte, offene Betriebssystem für das Internet der Dinge vor. Auf dieser Plattform lassen sich Applikationen (Apps) sowie Digitale Services entwickeln, betreiben und vertreiben.

 

MindSphere ermöglicht es, die Leistungsfähigkeit von Anlagen durch das Erfassen und die Analyse großer Mengen von Produktionsdaten zu verbessern. Maschinen- und Anlagenbauer wiederum können mit der Plattform weltweit verteilte Maschinenflotten zu Servicezwecken überwachen, Stillstandszeiten reduzieren und damit neue Geschäftsmodelle anbieten. 

 

Ob in der produzierenden Industrie, bei Bahnbetreibern, bei Energieerzeugern oder auch im Gebäudemanagement: Durch MindSphere werden mithilfe einer breiten Palette von Apps die von Anlagen und Systemen produzierten Rohdaten umfassend analysiert. Das können Leistungsdaten einer weltweit verteilten Fertigungslandschaft sein, Nutzungsdaten von Zügen im laufenden Betrieb, Zustandsdaten eines Stromnetzes oder vieler anderer sogenannter Assets.

 

MindSphere bildet auf diese Weise die Grundlage für Anwendungen und datenbasierte Services von Siemens und Drittanbietern, etwa in den Bereichen vorausschauende Wartung, Energiedatenmanagement oder Ressourcenoptimierung. Mit MindSphere ergänzt Siemens seine Digitalisierungsstrategie um einen weiteren wichtigen Baustein.