„Die Motoren werden intelligenter“

K&E sprach mit Klaus Helmrich, dem CEO der Division Drive Technologies, über Innovationen in der Antriebstechnik von Siemens. Was kann man an elektrischen Antrieben eigentlich noch verbessern? Eine Technologiereise.

W Herr Helmrich, welche drei Aspekte, bezogen auf die Antriebstechnik fallen Ihnen zum Siemens-Motto auf der Hannover Messe ‚create sustainable value‘ spontan ein?

Klaus Helmrich: Erstens, dass wir für unsere Kunden einen zuverlässigen Antriebsstrang zur Verfügung stellen, der dafür sorgt, dass in der Produktion keine Ausfallzeiten entstehen und das Produktionsniveau stimmt.

Zweitens, dass wir verlässlich Innovation vorantreiben. Das heißt, dass wir unsere Produkte kontinuierlich weiter entwickeln und damit unseren Kunden Jahr für Jahr immer modernere Antriebstechnik bieten.

Und drittens geht es natürlich auch um den Umweltaspekt: Zum einen achten wir in hohem Maße darauf, dass die von uns eingesetzten Materialien und Komponenten den Umweltaspekten Rechnung tragen. Zum anderen leisten wir mit unseren energieeffizienten Antrieben einen hohen Beitrag zur CO2-Einsparung für unsere Kunden − Antriebe sind ja mit 70 % die größten Verbraucher in einer Anlage.

W Macht Siemens alles selbst, oder setzen Sie auch auf Komponentenzulieferer?

Wir setzen hier auf eine langjährige und vertrauensvolle Zusammenarbeit mit unseren Lieferanten, um sicherzustellen, dass unsere Kunden technologisch nicht in eine Sackgasse geraten. So können sie sich darauf verlassen, dass sie in der vertrauensvollen Partnerschaft mit uns ihre Anlagen und Maschinen immer besser und effizienter nutzen können.

W Motortechnik, also Mechanik und Elektrik wachsen in mechatronischen Einheiten zusammen. Was wird Ihrer Meinung nach hier bestimmend sein, Embedded-Lösungen oder eher doch Softwarelösungen?

Mechatronik ist ja eine Integration und eine Optimierung von Mechanik, Antriebstechnologie und − ich nenne es mal so − Logik. Ob diese Integration über eine Embedded-Lösung stattfindet oder über eine Softwarelösung, ist von der Applikation abhängig. Wenn von einer Anlage nur drei Stück verkauft werden sollen, dann sind aus Kostengründen schwerlich maßgeschneiderte Embedded-Lösungen zu finden. In diesem Fall bietet sich, auch wegen ihrer Flexibilität, eine Softwarelösung an.

W Stichwort Integration, hier wollen Sie die Planung und die Fertigung/Produktion noch enger verzahnen?

Richtig, wir unterstützen den Kunden darin, seine Prozesse durch engere Verzahnung noch weiter zu optimieren. Wir zeigten dazu auf der Hannover Messe ein Beispiel: Dort haben wir eine Automobil-Motorhaube auf einem CAD-System virtuell konstruiert und das Werkstück dann live an einer Werkzeugmaschine mit der CNC-Steuerung Sinumerik gefräst. Diese Durchgängigkeit und das hohe Integrationsniveau bieten ein Höchstmaß an Flexibilität, falls Änderungen am Produkt realisiert werden müssen oder ein gänzlich neues Produkt erstellt werden muss. Durch die Simulation werden die physikalischen Prototypen reduziert und der Anwender kann schon vor der Fertigung den Prozess optimieren.

W Wie genau können komplette Anlagen bereits simuliert werden?

Je größer und komplexer eine Anlage ist, desto schwieriger wird die Simulationsaufgabe. Wenn man Teilprozesse betrachtet, können wir diese heute bereits zu 100% simulieren. Hier bieten wir ein Simulationsprogramm, den virtuellen NC-Kernel VNCK. Mit dem Programm lässt sich ein virtueller Ablaufplan für die Werkzeugmaschinensteuerung direkt am PC simulieren. So kann der Prozess optimiert werden, ohne dass der Anwender einmal ein Bauteil mechanisch erarbeitet hat. Dieser optimierte Ablauf wird dann für die reale Maschine verwendet.

W Zu Ihrem weiten Produktportfolio. Was ist hier für Sie gerade ein besonderes, technisches Highlight?

Wir haben bei der CNC-Steuerung Sinumerik eine neue Steuerungsklasse auf den Markt gebracht, die Sinumerik 828D. In den sich entwickelnden Märkten, wie Indien, in China und Brasilien haben wir damit sehr großen Erfolg − das läuft einfach hervorragend.

Das zweite Thema ist unser neues komplett neues Konzept für Vertikalmühlensysteme. Bei dieser Innovation zeigen wir unsere Leistungsfähigkeit bei der Integration von Mechanik und Elektrotechnik. Wir haben bei einer Zementmühle einen permanent erregten Motor integriert. Dies bringt beachtliche Laufruhe mit 5 bis 10% weniger Geräuschentwicklung, was in einer solchen Fertigungsanlage sehr viel ist. Außerdem können Anwendungen mit Leistungen von 500 Kilowatt (kW) bis zu 15 Megawatt (MW) mit hoher Anlagenverfügbarkeit betrieben werden, da wir auf Kegelradstufe und Kupplung verzichten und so die hohen Kräfte optimiert übertragen können. Weniger komplexe Bauteile werden benötigt und der Wirkungsgrad der Mechanik erhöht sich. Das kann nur ein Hersteller, der die Mechanik und die Elektrotechnik beherrscht.

Das dritte Beispiel, das ich anführen möchte, ist das Energieeffizienz-Tool SinaSave, das auf der Fachmesse ‚easyfairs Antriebstechnik und Instandhaltung‘ mit einem Preis ausgezeichnet worden ist. Die Software ist so einfach zu bedienen, dass der Kunde sofort ermitteln kann, wie viele Einsparungen mit moderner Antriebstechnik möglich sind. Und als viertes technisches Highlight möchte ich unsere durchgängigen Lösungen für die Fertigung von Werkstücken anführen, die ich vorhin schon erwähnt habe.

W Die Technologie der E-Motoren ist ja mechanisch gesehen ziemlich ausgereizt. Wo gibt es noch was zu holen?

Vorweg gestellt und das begeistert mich selbst immer wieder: Der Elektromotor ist heute aus keiner Fertigung mehr wegzudenken und das wird auch in Zukunft so bleiben. Wenn Sie etwas bewegen wollen, brauchen Sie einen Elektromotor. Motoren vor 100 Jahren stimmen mit den heutigen Motoren allerdings nur noch im Wirkungsprinzip überein.

Ich glaube, die Innovation wird in zwei Richtungen gehen: zum einen in Richtung Ressourceneinsatz und Integration des Motors in eine Werkzeugmaschine oder Anlage. Der Motor wird sich meiner Meinung nach zu einer fertigen, mechatronischen Komponente entwickeln, die als komplettes Bauteil ohne Anbauteile in eine Anlage integriert werden kann. Und zum anderen wird der Motor intelligenter werden, weil immer mehr Funktionen integriert werden.W

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