Kooperationen und offene Lösungen

Wie viele Automatisierer folgte auch Festo lange Zeit der Strategie, Innovationen aus eigener Kraft zu entwickeln. Doch die Welt der Automatisierung wird zunehmend komplexer und schnelllebiger, sodass Kooperationen zum Erfolgsfaktor werden. Ein Beispiel dafür ist die Zusammenarbeit mit Phoenix Contact, die auf der Hannover Messe 2024 verkündet wurde. Festo setzt dabei auf seiner selbst entwickelten hoch performanten IPC-Hardware die von Phoenix Contact entwickelte PLCnext Technologie ein. Dadurch entsteht ein offenes Ökosystem, bei dem die Echtzeitanforderungen der Steuerungstechnik mit der Offenheit IT-basierter Lösungen auf einer Hardware kombiniert werden.

Zum Hintergrund erläutert Dr. A. Kriwet: „Unsere Kernkompetenz liegt in der Bewegung – also der pneumatischen und elektrischen Antriebstechnik. Der Anspruch vieler Kunden ist, Antriebstechnik und Steuerung aus einer Hand zu beziehen. Als Nachteil großer Hersteller wird oftmals angegeben, dass sie geschlossene Systeme anbieten und damit Abhängigkeiten erzeugen. Anpassungsmöglichkeiten gibt es dort ebenfalls wenig.“ Daraus wurde der Bedarf an flexiblen, vernetzten Steuerungen, die nicht nur Bewegungen präzise regeln, sondern auch Daten für Data Analytics, Cloudanwendungen und Visualisierungen bereitstellen können, abgeleitet. „Anstatt eine eigene Plattform zu entwickeln, haben wir uns für die Partnerschaft mit Phoenix Contact entschieden. Die PLCnext-Architektur erlaubt es, auf einer einzigen Plattform sowohl Steuerungsfunktionen als auch zusätzliche Softwarefunktionalitäten in Containern zu betreiben. Damit schaffen wir eine offene, flexible Steuerung, die exakt auf die Anforderungen der modernen Produktion zugeschnitten ist“, erklärt Dr. A. Kriwet.

Erste Ergebnisse wurden zur SPS 2024 präsentiert: Festo AX Controls. Es besteht aus dem Betriebssystem Festo AX OS, der Steuerungssoftware Festo AX Motion, der Visualisierungssoftware Festo AX Machine Visualization und dem ersten Edge Controller CEPE. Dessen Anwendungsfelder reichen vom klassischen Motion Controller bis hin zu vielfältigen Bewegungs-, IoT- und Edge-Aufgaben. „Unser Festo AX Controls OS basiert auf der PLCnext Technology von Phoenix Contact“, erklärt er.

Zukünftig soll dies weiter ausgebaut werden. Der Fokus: die Bewegung als Ganzes. Beispielhaft erklärt Dr. A. Kriwet: „Unsere neuen Servomotoren lassen sich dann direkt mit Ventilinseln verbinden. So können elektrische und pneumatische Antriebe in einer gemeinsamen Architektur kombiniert und optimal gesteuert werden – eine Lösung, die einzigartig auf dem Markt ist. Festo ist der einzige Anbieter, der pneumatische und elektrische Lösungen anbietet und sie gezielt miteinander verbinden kann“, informiert er.

KI in der Automatisierung

Wie bereits angesprochen, nimmt auch das Thema KI immer weiter an Fahrt auf, insbesondere in der vorausschauenden Wartung und Effizienzsteigerung. Als eine der einfachsten, aber wirkungsvollsten Anwendungen nennt Dr. A. Kriwet die Analyse von Bewegungszeiten pneumatischer Zylinder: „Wenn ein Ventil einen Zylinder ansteuert, lassen sich die Zeiten zwischen Aktivierung und Erreichen der Endposition messen. Diese Werte verändern sich über die Zeit – etwa durch Temperaturschwankungen oder beginnenden Verschleiß. Durch kontinuierliche Auswertung dieser Daten kann ein KI-System frühzeitig auf Abweichungen hinweisen, bevor es zu Ausfällen kommt.“

Er gibt aber zu, dass einige Kunden der KI gegenüber noch skeptisch sind. „Unternehmen stellen sich oft die Frage, ob der tatsächliche Nutzen die Investition rechtfertigt“, erklärt er. Festo begegnet dieser Zurückhaltung mit praxisnahen Beispielen und messbaren Ergebnissen. „Sobald wir zeigen, dass KI wirklichen Mehrwert bietet – etwa durch reduzierte Stillstandzeiten oder Energieeinsparungen – wächst die Akzeptanz automatisch“, so Dr. A. Kriwet.

Neben KI für technische Anwendungen beschäftigt sich Festo mit Large Language Models (LLM). Während solche Modelle in industriellen Produkten aufgrund der hohen Rechenanforderungen aktuell noch weniger zum Einsatz kommen, spielen sie in internen Prozessen eine wichtige Rolle. Dr. A. Kriwet liefert ein Beispiel aus dem Vertrieb: „Wir trainieren unsere Vertriebsmitarbeiter mit KI-gestützten Modellen. Diese simulieren verschiedene Kundentypen und geben im Anschluss einen Coaching-Bericht, um die Gesprächsführung zu optimieren.“ Er verweist darauf, dass LLM eine erste Ausprägung von Foundation Models sind. „Foundation Models bieten ein riesiges Potenzial in der Automatisierung“, ist er überzeugt. „Zukünftig wird es Modelle geben, die sich auf Robotersteuerungen, Bewegungsabläufe oder Sensorikanalysen spezialisieren.“ Diese könnten etwa Maschinen dabei unterstützen, autonom zu lernen und sich an neue Produktionsanforderungen anzupassen.

Inspiration aus der Natur für die Technik der Zukunft

Festo ist weltweit nicht nur für seine Automatisierungslösungen bekannt, sondern auch für bionische Projekte. Vom künstlichen Schmetterling über die Ameise bis zur Qualle – das Unternehmen überträgt Prinzipien aus der Natur auf die Technik. Doch was steckt hinter dieser ungewöhnlichen Forschungsrichtung? Dr. A. Kriwet: „Die Wurzeln dieses innovativen Ansatzes reichen mehr als zwei Jahrzehnte zurück. Initiator war Dr. Wilfried Stoll, einer der Festo-Gesellschafter. Er erkannte früh die Bedeutung von Markenbildung. Kunden entscheiden sich nicht für ein Produkt, sondern für einheitliche Marken. Und diese muss man aufladen“, nennt er die Idee. Bionik wurde zu einem zentralen Element dieser Markenbotschaft. Sie steht für Neugier, Kreativität und Effizienz – Werte, die auch Festo selbst auszeichnen. Dabei liefert die Natur viele Vorbilder. „Nichts ist energieeffizienter als Quallen, die mit sehr wenig Nährstoffen im Wasser auskommen müssen; oder Vögel, die kilometerweit zum Beispiel nach Afrika fliegen“, nennt er als Beispiele. „Viele unserer bionischen Experimente dienen als ,Testfeld‘ für neue Materialien, energieeffiziente Antriebe oder innovative Steuerungssysteme“, sagt Dr. A. Kriwet und nennt beispielhaft den adaptiven Formgreifer DHEF, der von der Zunge des Chamäleons inspiriert ist und Werkstücke unterschiedlicher Geometrien umschließen kann.„Technologien, die in der Bionik erforscht werden, finden später ihren Weg in reale Produkte – ähnlich wie Konzeptautos in der Automobilindustrie“, fügt er an.

Neben der Technik spielt die Bionik eine Schlüsselrolle in der Mitarbeitergewinnung. In der Region Esslingen steht Festo im Wettbewerb um die besten Talente mit Automobilkonzernen, wie Porsche oder Daimler. „Bionik-Projekte helfen uns dabei, junge Ingenieure für das Unternehmen zu begeistern. Viele möchten einen Porsche konstruieren und realisieren dann, dass sie nur ein kleines Detail entwerfen. Bei uns können sie viel größere Projekte verantworten“, schmunzelt Dr. A. Kriwet. Auch bei Kunden sorgt die Bionik für Aufmerksamkeit. „Sie transportiert zentrale technologische Themen, wie Leichtbau, Energieeffizienz und smarte Steuerung, auf eine greifbare Weise. So wird sie zu einem Botschafter für das Innovationsdenken von Festo“, freut er sich.

Neue Felder eröffnen

Während früher vor allem Fabriken automatisiert wurden, findet man heute Automatisierung in Laboren, Krankenhäusern, Großküchen und sogar in der Landwirtschaft. Dabei wachsen die Anforderungen an Technik stetig. „Eine Erdbeere zu pflücken, ist eine der anspruchsvollsten Aufgaben überhaupt“, erklärt Dr. A. Kriwet. „Greift man zu fest zu, wird sie zerquetscht. Greift man zu locker, fällt sie herunter.“ Solche Herausforderungen zeigen, dass entsprechende Automatisierungslösungen zunehmend feinfühliger und intelligenter werden müssen.

Ein weiteres Wachstumsfeld sieht er in der Automatisierung biologischer Prozesse. „Heute werden viele Grundstoffe chemisch produziert – mit hohen Temperaturen, Drücken und großem Energieaufwand.“ Hier können seiner Ansicht nach biologische Prozesse eine nachhaltigere Alternative bieten. „Enzyme, Algen oder Bakterien haben das Potenzial, chemische Synthesen zu ersetzen – vorausgesetzt, sie werden mit präziser Temperatur, pH- und Nährstoffkontrolle optimiert. Durch Automatisierung können wir diese Prozesse zehn, hundert- oder sogar tausendfach effizienter machen“, ist er überzeugt.

Als weiteres anschauliches Beispiel nennt er die Energiewende: „Wasserstoff gilt als zentraler Energiespeicher, ist jedoch schwer zu handhaben. Biologische Prozesse könnten helfen, Wasserstoff in leichter speicherbare organische Verbindungen umzuwandeln.“ Festo erforscht unter anderem Mikroorganismen, die Wasserstoff zur Speicherung in Ameisensäure umwandeln können – und bei anderen Umgebungsbedingungen auch wieder zurück in Wasserstoff, was nach Dr. A. Kriwets Aussage ein vielversprechender Weg ist, um erneuerbare Energien effizienter speichern zu können.

Lebenslanges Lernen

Trotz der globalen Herausforderungen blickt Dr. A. Kriwet optimistisch in die Zukunft. Er verweist darauf, wie positiv wir uns in den letzten Jahrzehnten sowohl technologisch als auch gesellschaftlich weiterentwickelt hätten – auch wenn meist nur über Negatives gesprochen wird. „Wir dürfen nicht in eine kollektive Depression verfallen. Deutschland hat enorme Stärken, etwa die weltweit führende Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschung“, betont er. Besonders im Bereich industrielle KI sieht er großes Potenzial und meint: „Hier ist Europa führend – diese Ausgangsposition müssen wir nutzen.“ Ein weiteres zentrales Thema für Festo war, ist und bleibt die Weiterbildung. „Das ist quasi unsere zweite Herzkammer“, ordnet Dr. A. Kriwet scherzhaft ein. Die Didactic-Sparte wurde einst gegründet, um Kunden den Umgang mit neuen Automatisierungstechnologien nahe zu bringen. „Heute bietet sie Schulungen und Ausbildungsmaterial bis hin zu kompletten Lehrwerkstätten für zahlreiche technische Disziplinen – neben der Pneumatik insbesondere die elektrische Antriebstechnik und Automatisierungstechnik bis hin zur Hydraulik“, erklärt Dr. A. Kriwet. Kunden sind neben Berufsschulen und Universitäten immer mehr Industrieunternehmen, die in Zeiten des demographischen Wandels den Wert der internen Aus- und Weiterbeildung erkannt haben.

„Technische Berufe verändern sich stetig. Es reicht nicht mehr, eine Ausbildung zu absolvieren oder zu studieren und dann für den Rest des Lebens auf diesem Wissen aufzubauen“, sagt er. „Lebenslanges Lernen ist eine Notwendigkeit und Unternehmen müssen ihre Mitarbeiter dabei aktiv unterstützen. Automatisierung ersetzt zwar manche Aufgaben, schafft aber gleichzeitig neue, anspruchsvollere Tätigkeiten, etwa in der Maschinenüberwachung oder -einrichtung. Wer sich weiterentwickelt, bleibt relevant – und genau dafür wollen wir mit Festo Didactic sorgen“, so Dr. A. Kriwet.

Mit Innovation, Bildung und Verantwortung in die Zukunft

Mit einem kombinierten Angebot aus technischen Innovationen, nachhaltigen Automatisierungslösungen und Bildungsinitiativen sieht sich Festo gut für die Zukunft aufgestellt. „Automatisierung kann viele der Herausforderungen unserer Zeit lösen – sei es Klimaschutz, Effizienzsteigerung oder ressourcenschonende Produktion. Unsere Aufgabe ist es nun, diese Potenziale umzusetzen“, motiviert Dr. A. Kriwet abschließend.

www.festo.com

Hannover Messe: Halle 7, Stand A32