Am 15. Mai 2025 stellten Bernd Vojanec, Senior Expert Digitaler Zwilling bei Wittenstein und Dr. Falk Eckert, Senior Researcher bei der Forschungsvereinigung Elektrotechnik beim ZVEI e.V., im Rahmen des SPS Technology Talks die zukunftsweisenden Inhalte von Antrieb 4.0 vor. Sie sprachen über die Notwendigkeit interoperabler Lösungen und gemeinsamer Standards für elektrische Antriebe. Anhand des Use Cases „Ganzheitliche energieeffiziente Auslegung von Antriebslösungen“ wurde veranschaulicht, wie Antriebssysteme für ein vom Betreiber vorgegebenes Last- und Bewegungsprofil durch die Kombination von Antriebskomponenten unterschiedlicher Hersteller möglichst energieeffizient ausgelegt werden können.
Ziel: herstellerübergreifende Kompatibilität für Auswahl, Inbetriebnahme, Betrieb und Service von Antrieben
Die Datenbasis zwischen den einzelnen Herstellern ist immer noch nicht standardisiert. Gründe dafür liegen in iterativen Prozessen, verschiedensten Engineering-Disziplinen, einem hohem Datenintegrationsaufwand oder einer fragmentierten Toollandschaft. Gleichzeitig steigt die Komplexität der Antriebssysteme kontinuierlich. Diese und viele weitere Faktoren führen zu ineffizientem Aufwand und erhöhten Kosten. Genau diese Problematik adressiert Antrieb 4.0 in seinem Use Case „Ganzheitliche Energieeffiziente Auslegung von Antriebslösungen“. Ziel ist eine herstellerübergreifende Kompatibilität für Auswahl, Inbetriebnahme, Betrieb und Service von Antrieben. Diese möchte das Forschungsprojekt mit einem gemeinsamen Datenökosystem schaffen.
Wie dies in der Praxis aussehen könnte, erläuterte Bernd Vojanec. In der Auslegung der elektrischen Antriebe geht es beispielsweise darum, die Antriebe richtig zu dimensionieren und die optimalen Antriebskomponenten zu finden. Er verdeutlichte, wie eine energieeffiziente Antriebsauslegung großes Potential für Energie- und Kosteneinsparungen mit sich bringt. So lassen sich beispielsweise 10 Prozent der Energieeinsparungspotentiale durch energieeffizientere Einzelkomponenten lösen. Davon stecken wiederum knapp 30 Prozent in der optimierten bzw. intelligenteren Regelung und 60 Prozent in der Gesamtsystemoptimierung, dem Grundstein in der Auslegung der verschiedenen Antriebskomponenten.
Die Basis liefert die Antrieb 4.0 – Systemarchitektur. Sie ermöglicht den vertikalen Durchstich vom Feld über die Edge in die Cloud, also von der Antriebsebene bis in den Datenraum. Hier kann sich der Anlagenbetreiber beispielsweise an der Edge einloggen und den Motor über den OPC UA-Client eines bestimmten Antriebssystems zu einem gewünschten Zeitpunkt starten und stoppen. In dieser Zeit werden wichtige Daten des Motors im Feld generiert und ausschließlich lokal in der Datenbank der Edge gespeichert. Darauf aufbauend können die generierten Daten nun über den Datenraum „Antrieb 4.0” weiteren berechtigten Instanzen zur Verfügung gestellt werden. Mit einer entsprechenden Authentifizierung können den verschiedenen Nutzergruppen über den Datenraum und Verwaltungsschalen benötigte Daten aber auch horizontal für eine definierte Nutzungsart und Dauer zur Verfügung gestellt werden. Die zusätzliche horizontale Integration von Daten liefert beispielsweise weitere Auslegungs- und Produktinformationen aus dem Engineering.
