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Sensoren sind die Basis von Automatisierungsprozessen. Hans-Georg Kumpfmüller spricht über die Zukunftsfelder der Sensorik, die Rolle von RFID, sowie den Mangel an gut ausgebildeten Ingenieuren in diesem Bereich.

Interview von "RFID im Blick" mit Hans-Georg Kumpfmüller, Siemens AG, Automation and Drives

Veröffentlicht: Novemberausgabe 2007 "RFID im Blick"

Herr Kumpfmüller, welche Bedeutung hat die Sensorik heute für die verschiedenen Automatisierungsprozesse?

Die Sensorik bezeichnen wir als die Augen und Ohren der Automatisierungstechnologie. In der Prozessautomatisierung dominieren zwei unterschiedliche Messmethoden. Die erste beinhaltet die Messung von physikalischen Größen wie Druck, Temperatur oder Füllstand, um aus diesen Daten den Zustand des Prozesses ableiten zu können. Bei der zweiten Methode geht es um die stoffliche Zusammensetzung der Produkte. Dazu dienen analytische Messgeräte, die zuerst die Produkte vermessen und diese dann in ihre Bestandteile zerlegen. Die diskrete Automatisierung hingegen umfasst eine große Anzahl unterschiedlicher Zustandssensoren, die Abstände optisch oder induktiv sowie Warenbewegungen und Geschwindigkeiten messen. Die RFID-Technologie liegt zwischen diesen beiden Methoden. Einerseits ist der Tag in einem gewissen Sinne ein diskreter Sensor, der Warenbewegungen verfolgen kann. Andererseits ist mithilfe des Transponders entlang des Produktionsprozesses jederzeit der Zustand eines Produkts, also im übertragenen Sinn die stoffliche Zusammenfassung, transparent.

Heute sind Sensoren aus innovativen Automatisierungsprozessen nicht mehr wegzudenken. Wie sahen diese Prozesse vor 20 Jahren aus?

Heutige Sensoren gibt es im Prinzip schon seit Jahren. Die Messgrößen für physikalische Einheiten, beispielsweise Druck und Durchfluss, bestehen seit 30 oder 40 Jahren. Neu ist die Intelligenz der Sensorik, die Genauigkeit und Geschwindigkeit, mit der Informationen an das Leitsystem gesendet werden.

Wie sieht es mit intelligenten Sensoren aus, die Daten nicht nur messen, sondern Informationen schon selber verarbeiten, mit anderen verknüpfen und Ergebnisse evaluieren?

Das ist bislang noch ein Zukunftsfeld. Es ist machbar, den Druck zu messen und daraus den Durchfluss zu errechnen. Gerade im Bereich der Analytik gibt es neue Messverfahren, die genau sind, schneller arbeiten und auf Grund der jetzigen Möglichkeiten gestatten, den Prozess direkt zu messen. Ein Beispiel hierfür ist die Laserspektrometrie in Müllverbrennungsanlagen. Mit neuen Messverfahren ist es möglich, direkt im Kamin den Ausstoß giftiger Stoffe wie Stickoxide, Schwefeloxide und Monoxide zu ermitteln und den Verbrennungsprozess zu regeln. Dadurch lassen sich Umweltbelastungen verringern. Früher musste man die Probe direkt aus dem Prozess entnehmen und im Labor analysieren, ob die Werte zu hoch sind. Heute ist das Online möglich.

In welche Richtung verläuft Ihrer Meinung nach die Entwicklung der Sensorik weiter? Welche Themen sind für die Zukunft interessant und womit ist Siemens beschäftigt?

Die Integration in das Leitsystem wird eine große Rolle spielen, beispielsweise im Hinblick auf Kommunikation oder Engineering. Zukünftig wird es übergreifende Projektierungs- und Kommunikationswerkzeuge geben, welche die Integration noch besser herstellerübergreifend regeln. Heute ist dies ein komplizierter Vorgang.

Sie sprechen von einer herstellerübergreifenden Integration. Widerspricht das nicht der Philosophie von Siemens? Immerhin bietet Ihr Unternehmen Komplettsysteme an.

Wir bieten auch offene Systeme mit offenen Schnittstellen an, an denen Fremdprodukte in die Automatisierungslandschaft eingebunden werden können. Obwohl wir einer der größten umfassenden Anbieter sind, kann selbst Siemens nicht alle Produkte anbieten, die gleichzeitig auch noch die beste Performance für jede Anwendung haben. Daher versuchen wir, Produkte von möglichst allen Herstellern zu integrieren.

Stichwort Research: Gibt es eine Taskforce, die sich mit innovativen Forschungsaktivitäten beschäftigt?

Bei Siemens haben wir den Zentralbereich Technologie, der eine grundsätzliche Marktbeobachtung betreibt. Bei neuen Verfahren werden wir darauf hingewiesen, dass es neue Tendenzen gibt. 95 Prozent der Bestrebungen werden nicht zu Ende gebracht, da diese technisch nicht umsetzbar oder wirtschaftlich unrentabel sind. Die anderen Themen nehmen wir näher unter die Lupe, bauen einen Prototypen und schauen, ob die Umsetzung überhaupt
funktionieren kann. Die nächste Stufe ist unsere Eigenentwicklung, die schon auf konkreten Annahmen ein Produkt spezifiziert und dann in die Entwicklung einbaut. Gerade im Bereich der Sensorik gehen wir oft an die Grenzen der Physik. Wichtig ist aber auch, dass das Projekt für die Kunden bezahlbar bleibt.

Wird RFID zukünftig eine große Rolle in den Planungen Ihres Unternehmens spielen?

RFID ist ein bereits existierendes System. Bei der Produktidentifikation in unserem Haus wird RFID sicherlich einen großen Anteil gewinnen. In der Automobilindustrie findet RFID schon seit längerem Einsatz. Bei Siemens Automatisierungstechnik spielt diese Branche, wie auch andere herstellende Industrien, eine große Rolle. Dort bieten wir Gesamtlösungen an und sorgen dafür, dass die Informationen in einem Automatisierungssystem gebündelt geliefert werden. In diesem Sinne spielt die RFIDTechnologie also eine große Rolle, ist aber andererseits auch nur ein Teil unserer Produktlinie. Trotzdem gibt es noch zahlreiche Forschungsthemen wie zum Beispiel die Fälschungssicherheit der RFID-Transponder, an denen unsere Fachleute arbeiten.

Ihr Unternehmen bietet RFID-Gesamtlösungen, ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal gegenüber anderen Lösungsanbietern, an. Sie begleiten den Kunden über den gesamten Prozess hinweg, von der Beratung bis hin zum Abschluss des Projektes. Welches Segment schätzen Sie als am wichtigsten ein?

Die Lösungskompetenz ist ein wesentlicher Bestandteil von RFID. Da diese Technologie im Vergleich zu anderen ID-Systemen eine scheinbar teure Lösung ist, sollten sich die Unternehmen schon im Voraus Gedanken machen, wie eine Gesamtlösung auszusehen hat. Ein deutlicher Mehrwert durch RFID ist Voraussetzung. Denn die Standardisierung des Barcode ist abgeschlossen, bei RFID ist das noch nicht der Fall – nicht nur im Sinn der Normierung, sondern auch der Anwendung. Dort bedarf es also noch einigen Lösungs-Know-hows. Neben der Wirtschaftlichkeit stellt sich aber die Frage, ob die Lösung auch in der Praxis funktioniert. Diese Praxistauglichkeit testet Siemens A&D für unsere Kunden. Insgesamt gilt jedoch für RFID: Die Ideenlandschaft ist beliebig groß. Es ist schwierig herauszufinden, aus welcher der Ideen ein Geschäft werden kann und welche Kosten für die Kunden entstehen.

Zurück zur Automatisierungstechnologie. Welche Anwendungen werden Ihrer Meinung nach dem zukünftigen Markt angehören? Sie sprachen schon über die Automobilindustrie, welche Bereiche sehen Sie weiterhin in Bezug auf RFID als auch auf die Automatisierungstechnologie?

In allen Herstellungs- und Logistikprozessen ist heute Automatisierung enthalten. Automatisierung wird überall dort eingesetzt, wo es um bessere Performance, Kosteneinsparungen, Produktivität und zusätzliche Vorteile im Allgemeinen geht. Es ist ein ständiges Abwägen zwischen dem, was ein Mensch und was ein automatisierter Prozess tun kann. Deshalb sehe ich für dieses Thema keine Grenzen. Es gibt keine Neulandschaft, die man erschließen muss, sondern es läuft eher ein evolutionärer Prozess ab. Das eigene Auto beispielsweise steckt voller Automatisierung, sowohl bereits bei der Herstellung als auch im späteren Gebrauch.

Warum haben wir auf dem RFID-Sektor einen Mangel an gut ausgebildeten Spezialisten?

Das ist kein spezielles Problem der RFID-Branche. Voraussetzung ist eine ordentliche Elektroingenieursausbildung. Problematisch ist, dass es in Deutschland zu wenig Ingenieure gibt. Das hat viele Gründe, einer ist die fehlende Motivation der Schulen, die Schüler für eine Ingenieursausbildung zu begeistern. Aber auch die Unternehmen tun teilweise noch zu wenig. Außerdem ist die HF-Technik nicht mehr so attraktiv für Studenten wie in den Fünfziger und Sechsziger Jahren. Der Mangel an Ingenieuren zieht sich aber durch alle Branchen hindurch. Das ist sehr bedrohlich, denn bisher zeichnete sich Deutschland gegenüber den meisten Nationen als führend in der Entwicklung aus. Verlieren wir diese Eigenschaften, werden wir auch unsere führende Rolle auf manchen Gebieten abgeben müssen. Daher müssen wir möglichst viele junge Menschen, ganz besonders Frauen, dazu animieren, dass sie sich für den Ingenieursberuf entscheiden.

Herr Kumpfmüller, „RFID im Blick“ dankt Ihnen für das Gespräch.

Hans-Georg Kumpfmüller ist Geschäftsgebietsleiter Sensors and Communication (SC) Siemens AG, Automation and Drives.