Dr. Rainer Stetter: Es ist richtig, dass Maschinen in der Vergangenheit sehr gut ohne Software funktioniert haben. Diese Zeit ist aus meiner Sicht allerdings schon eine Weile her. Ich habe selbst Maschinenbau studiert und in meiner Zeit als Entwicklungsleiter in einem mittelständischen Maschinenbauunternehmen bereits Mitte der 90er Jahre selbst miterlebt, wie der Umstieg auf die Digitaltechnik begann. Schon damals zeichnete sich ab, dass die Maschinenbauer mit hoher Softwarekompetenz Wettbewerbsvorteile haben. Dieser Trend hat sich fortgesetzt und in Zukunft werden aus meiner Sicht nur die Unternehmen überleben, die Software als zentrales Maschinenelement anerkennen und Software nicht nur als lästiges Anhängsel sehen.

W Eine Maschine ist kein iPhone, die Mechanik kein Selbstzweck und Stahlbau nicht durch Computerprogramme zu ersetzen. Warum also Ihre Aussage, dass die Maschinenbauer weniger Maschinenbau-Konstrukteure und dafür mehr Softwareentwickler brauchen?

Selbstverständlich kann man den Stahlbau nicht generell durch Computerprogramme ersetzen. Software kann nicht wie Stahl Kräfte aufnehmen bzw. übertragen. Software kann aber sehr wohl Bewegungen steuern. Dies erkennt man beispielsweise daran, dass heutzutage die sogenannten „Software-Nocken" in den Servo-Antrieben schon in vielen Maschinen die Bewegungssteuerung übernehmen, die vor wenigen Jahren noch durch mechanische Kurvenscheiben erfolgte. Das Interessante an diesem Beispiel Kurvenscheibe versus Servo ist, dass früher die Auslegung und Berechnung der Kurvenscheibenform durch die mechanische Konstruktionsabteilung stattfand.

Heute sucht der Konstrukteur nur noch den Servo aus und überlegt sich, wie er diesen anbaut. Die Definition und Programmierung der Software-Nocken muss aber der Programmierer übernehmen. Zusammengefasst heißt dies, dass hier Tätigkeiten von einer Abteilung in die andere übertragen wurden. In einem Produktionsumfeld würde man sofort nachfragen, ob nicht in der Abteilung, wo es nun weniger zu tun gibt, Kapazitäten frei werden. Ganz anders aber verhält es sich in dem betrachteten Fall. Sehr häufig stehen in den Unternehmen nicht die Konstruktionsabteilungen in der Kritik, sondern die Softwerker. D.h., es wird sehr gerne nachgefragt, warum man denn jetzt auf einmal so viele Softwerker braucht und warum die eigentlich solange brauchen. Übrigens möchte ich an dieser Stelle noch auf das von Ihnen eingangs erwähnte Thema iPhone eingehen. Was wäre denn heute eine moderne Maschine ohne eine gute graphische Oberfläche? In sehr vielen Fällen wird doch die Produktivität von Maschinen maßgeblich dadurch beeinflusst, ob die Bediener mit der Bedienoberfläche gut zurechtkommen oder eher verwirrt werden. Und so ganz nebenbei, die Bedienoberflächen sind auch nicht aus Stahl und werden sehr selten von Konstrukteuren festgelegt.

W Dr. Alfred Hutterer, Trumpf-Chef Österreich, ein eingefleischter Maschinenbauer, brachte das Dilemma sehr bildhaft auf den Punkt: „Da drückt der Softwareentwickler einen Knopf am Computer und schlurft dann zum Kaffeeautomaten. Wie soll ich beurteilen, ob das jetzt produktiv war?

W Es geht also auch um das leidige Thema der internen Kommunikation. Der Elektrikentwickler spricht nicht mit dem Mechanikkonstrukteur und beide ignorieren den Softwareentwickler und der den Elektroniker. Wie soll Ihre Forderung „weniger Maschinenbau-Konstrukteure, mehr Softwareentwickler" das Verständnis füreinander fördern?

Zunächst möchte ich an dieser Stelle festhalten, dass weniger Konstrukteure ja nicht zwangsläufig heißt weniger Maschinenbauingenieure zu beschäftigen. Wie ich schon einleitend erwähnte, bin ich selbst Maschinenbauingenieur und viele meiner Mitarbeiter, die sich heute mit Software beschäftigen, haben auch Maschinenbau studiert. Wie die vorher beschriebene Szene zeigt, ist die Voraussetzung für gegenseitiges Verständnis, dass die miteinander kommunizierenden Personen von dem jeweils anderen Ingenieurbereich zumindest gute Grundkenntnisse haben. Stand heute ist das aber in der Regel nicht der Fall. Sehr häufig ist es so wie in der Szene beschrieben, dass ein klassisch ausgebildeter Maschinenbauer nur sehr wenig versteht, wenn ein Softi den Mund aufmacht. Zudem wird die Kommunikation noch dadurch erschwert, dass Softis meist nicht gerne reden. An dieser Situation wird sich sicherlich nicht sofort etwas ändern. Deshalb müssen in den Unternehmen in zunehmendem Maße Ingenieure eingestellt werden, die gewissermaßen als Übersetzer und Vermittler agieren. Diese mechatronisch ausgebildeten System-Ingenieure sind früh in die Projekte einzubeziehen, damit die Anforderungen an die Software am Anfang und nicht am Projektende definiert werden. Zudem müssen sie darauf achten, dass während des Projekts transparent gemacht wird, was in der Softwareabteilung eigentlich gemacht wird. Diese Transparenzmachung ist sehr schwierig, aber unerlässlich für eine Dämpfung der emotional sehr aufgeheizten Stimmung in den Unternehmen.

W Was sind Ihre drei wichtigsten Argumente, um einen Maschinenbauer von der Notwendigkeit des vermehrten Softwareeinsatzes zu überzeugen?

Aus meiner Erfahrung hat der Maschinenbau zwei zentrale Ziele: Erstens müssen die Unternehmen weiterhin hart daran arbeiten die Innovations- und Technologieführerschaft zu behalten. Das zweite zentrale Ziel ist, die Reduktion der Gestehungs- und Herstellkosten durch den Einsatz modularer, einfach konfigurierbarer Systeme. Zur Erreichung beider Ziele ist die souveräne Beherrschung von Software auf allen technischen Ebenen einer Maschine von der Antriebs- und Sensorikebene bis hin zur Anbindung an überlagerte Auftragsleitsysteme erforderlich. Dass dieses souveräne Beherrschen der Software in den Unternehmen nicht immer gegeben ist, erkennt man heutzutage sehr häufig daran, dass die Inbetriebnahmezeiten von Maschinen und Anlagen weit über den gewünschten, manchmal auch geträumten Sollvorgaben liegt.

W Spitzenunternehmen sprechen von einem Softwareanteil, der etwa 40% der Wertschöpfungskette ausmacht. Was geht da noch, um den Anteil auszubauen, und welche Aufgaben kann die Software zukünftig noch übernehmen?

Wie gerade eben angedeutet, geht es nicht zwangsläufig darum den Softwareanteil noch zu erhöhen, sondern den Einsatz von Software sicher zu beherrschen. Wir haben im Rahmen des Projekts Bestvor, das öffentlich gefördert und vom VDMA unterstützt wurde, mehr als 700 Personen aus nahezu 100 Unternehmen befragt, wie sicher diese ihre Software-Engineering-Prozesse beherrschen.

Die Ergebnisse waren nahezu überall gleich ernüchternd. Fast in jedem Unternehmen haben wir große Schwächen in den Anforderungs- und Spezifikationsphasen gefunden. Des Weiteren haben wir herausgefunden, dass eine systematische Softwarequalitätssicherung fast in keinem Unternehmen zu finden ist.

W Nun lassen sich Softwareprogramme recht leicht kopieren. Bei komplizierter Mechanik hingegen ist tiefes Know-how gefragt. Ja, jetzt kommt die Frage nach der Sicherheit. Wie sicher ist die Maschinensoftware?

Da muss ich jetzt ja fast schmunzeln. Wenn ich mir heute moderne Maschinen anschaue, habe ich eigentlich das Gefühl, dass die mechanischen Komponenten im Vergleich zu früher immer einfacher werden.

Um Herstellkosten zu reduzieren, werden doch in zunehmendem Maße standardisierte Komponenten zugekauft und durch intelligente Sensorik, Aktorik und Steuerungssoftware miteinander verbunden. Folglich glaube ich, dass es eigentlich viel einfacher ist, die Mechanik nachzubauen.

Dass der Quellcode von Software sehr leicht kopierbar ist, stimmt allerdings auch. Deshalb sollte der Maschinenbauer streng darauf achten, dass er dieses wertvolle Gut nicht leichtfertig herausgibt bzw. überlegt, wie er das schützt. Dies ist allerdings nicht so ganz einfach und erfordert solide Softwarekenntnisse.

W Ein Maschinenbauer erzählte mir einmal, dass eine fast mechanisch identische Maschine heute, dank Steuerungstechnik, rund 40 % produktiver ist.

Diese Aussage ist Wasser auf meinen Mühlen und entspricht doch den Erfahrungen aus dem normalen Leben. Ein gut trainierter Mensch, der seine Bewegungen gut koordinieren kann, ist doch viel schneller als ein wenig trainierter.

Oder aus dem Automobilbau kennen wir auch die Situation, dass die gleichen Motoren durch unterschiedliche Motorsteuergeräte signifikant höhere Leistungen abgeben. Ähnliche Leistungssteigerungen kann man folglich auch bei Maschinen erreichen.

W Herr Stetter, Sie haben drei Wünsche an die Maschinenbauer frei, welche sind das?

Drei Wünsche, das ist ja wie im Märchen. Da kann ich ja aus dem Vollen schöpfen. Als erstes würde ich mir wünschen, dass jeder Geschäftsführer und Konstruktionsleiter einen Programmierkurs mitmachen muss. Dann würden die Herren merken, dass Programmieren nicht nur mit dem Zurechtrücken von 3 Bits getan ist.

Des Weiteren würde ich mir wünschen, dass die Konstruktions- und Software-Entwicklungsabteilungen interdisziplinäres Arbeiten trainieren. Im Team effizient zusammenzuarbeiten, kann nicht einfach angeordnet werden, sondern muss trainiert werden. Dies kann man initial sehr gut auf eine spielerische Art und Weise vermitteln. Hierzu haben wir gemeinsam mit namhaften Unternehmen bereits sehr erfolgreich Pilotversuche gemacht.

Der letzte Wunsch muss ja immer der größte sein. Daher wünsche ich mir, dass alle Maschinenbauer Software-Engineering als deren zentrale Kernkompetenz anerkennen und alles daran setzen, diese zu erlangen.

Folglich wäre meine persönliche Vision, dass in 10 Jahren jeder technische Geschäftsführer eines Maschinenbauunternehmens nicht nur in Konstruktion und Produktion sehr gute Fachkenntnisse hat, sondern auch im interdisziplinären Systems-Engineering mit besonderem Schwerpunkt auf dem Thema Software.