Vom Mechanikspezialisten zum digitalen Player

Bei der CV-EPS Plattform von Nabtesco und adcos handelt es sich um eine rein elektromechanische Lenk- und Antriebslösung, die in verschiedenste Nutzfahrzeuge integriert werden kann.

Foto: Nabtesco Precision Europe GmbH

Virtuelle Welten, Plattformökonomie, künstliche Intelligenz, Cloud-Techniken: Die Zukunft ist digital. Das stellt Hersteller mechanischer Produkte vor besondere Herausforderungen. Um weiterhin wettbewerbsfähig zu bleiben, braucht es frische Ideen, mutige Entscheidungen und unkonventionelle Lösungen. Es gilt, eingefahrene Denkmuster über Bord zu werfen, zukunftssichere Perspektiven auszuloten und neue Wachstumsfelder zu erschließen. Ein Selbstläufer ist eine strategische Neuaufstellung nicht. Ganz im Gegenteil: Wandel bedeutet Veränderung und ist daher meist mit großer Skepsis verbunden. Dabei ist Transformation keine Option, sondern eine Notwendigkeit. Doch trotz gravierender Marktveränderungen halten viele Unternehmen zu lange am bewährten Erfolgskonzept fest – und schaden damit ihrer Marktposition. Wie der Change-Prozess gelingen kann, zeigt das Beispiel von Nabtesco.

Den Horizont erweitern: Die Zukunft liegt in digitalen Innovationen

Nabtesco ist der weltweit größte Hersteller von Zykloidgetrieben und Marktführer im Bereich Robotergetriebe. Ein klassischer Maschinenbauer also? Nicht ganz. Denn längst haben die Mechanikspezialisten ihre angestammten Pfade verlassen und sind zu neuen Ufern aufgebrochen – und zwar Richtung Digital Business. „Zykloidgetriebe sind eine ausgesprochen leistungsstarke Technologie, doch wie bei allen mechanischen Produkten gibt es physikalische Grenzen. Also haben wir uns gefragt: Wie können wir uns im digitalen Zeitalter weiterentwickeln?“, so Daniel Obladen, Head of Sales General Industries bei der Nabtesco Precision Europe GmbH und betont: „Uns war klar: Konflikte vermeiden, heißt Zukunft vermeiden. Wir müssen den Status quo infrage stellen, unsere Komfortzone verlassen und mit neuen Ideen das nächste Level einläuten.“ Wie das in der Praxis aussieht, zeigen Innovationen wie der digitale Getriebe-Zwilling für softwarebasierte Condition-Monitoring-Konzepte in der Robotik sowie das elektromechanische Lenkaktuator-System für autonome Nutzfahrzeuge. Hybridisierung, die Kombination unterschiedlicher Technologien, spielt dabei eine entscheidende Rolle.

Das Imago-Prinzip: Transformation sichert Überleben

Vom Hersteller mechanischer Produkte zum digitalen Player: Wertvolle Impulse für diese Entwicklung lieferte das Imago-Prinzip von Reza Razavi. Anhand der Verwandlung von der Raupe zum Schmetterling veranschaulicht der selbständige Transformationsberater, wie aus Altem Neues entsteht und vergegenwärtigt, dass das Potenzial zum Wandel vielen Unternehmen bereits inhärent ist – sie müssen es nur aktivieren. „Raupe und Schmetterling haben dieselbe DNA, sind aber zwei komplett unterschiedliche Lebewesen. Möglich wird die Metamorphose durch die sogenannten Imago-Zellen, die während der Verpuppung entstehen und die Veränderung einleiten“, erläutert Obladen und ergänzt: „Bei Unternehmen verhält es sich ähnlich. Wie die Imago-Zellen haben es kreative Ideen anfangs schwer und müssen sich gegen Widerstände durchsetzen. Doch ist diese Phase erst einmal geschafft, entsteht etwas Neues. Auch wir als Unternehmen müssen uns unserer Umgebung, die geprägt ist von immer schneller werdenden Veränderungen, anpassen. Ansonsten sind wir – wie die Raupe – nicht überlebensfähig.“

Condition Monitoring mit digitalem Getriebe-Zwilling

Ungewöhnliche Wege ist Nabtesco beispielsweise mit dem Steuerungsexperten Keba gegangen. Als erster Getriebehersteller in der Robotik hat Nabtesco die Blackbox Getriebe geöffnet und Keba getriebespezifische Daten und Charakteristiken zur Verfügung gestellt. Diese bilden die Grundlage für die digitale Nachbildung des haptischen Getriebes mit seinen relevanten Eigenschaften, den sogenannten digitalen Getriebe-Zwilling. Der Mut zur Offenheit wurde belohnt. Mit einem Nabtesco-Add-on für die Robotersteuerung lässt sich die Robotergenauigkeit um den Faktor 9 steigern. So können in Zukunft hochgenaue Handling- und Bearbeitungsaufgaben roboterbasiert mit der Präzision einer Werkzeugmaschine ausgeführt werden. Das bietet höchste Flexibilität bei gleicher Qualität.

Nabtesco bietet ein breites Portfolio an hochperformanten Zykloidgetrieben.

Foto: Nabtesco Precision Europe GmbH

Auch für eine künftige Echtzeitüberwachung von Robotern sind modell- und exemplarspezifische Getriebedaten von zentraler Bedeutung, denn sie ermöglichen eine individuelle Momentaufnahme der Roboterauslastung und damit eine Betrachtung der Restlebensdauer jedes einzelnen Getriebes im Roboter. Dabei wird mit Werten gearbeitet, die ohnehin zur Verfügung stehen. So erlaubt der Drehzahl- und Drehmomentverlauf in Kombination mit Erfahrungswerten aus über 35 Jahren Getriebeentwicklung detaillierte Rückschlüsse über den Zustand des Getriebes. Mit einer permanenten Überwachung der Zykloidgetriebe könnte die Wartung bedarfsgerecht ausfallen. Sich ankündigende Ausfälle ließen sich vorzeitig erkennen, Serviceeinsätze wären planbar, der Wartungsaufwand würde sich verringern und ungeplante Maschinenstillstandzeiten könnten vermieden werden. Im Ergebnis wären die Produktionsprozesse effizienter und die Produktivität höher.

Wie Ugly Babys laufen lernen

Das Keba-Projekt macht deutlich, wie wichtig es ist, sogenannten Ugly Babys eine Chance zu geben. Der Begriff „Ugly Baby“ stammt von Ed Catmull, Mitgründer der Pixar Animation Studios, und steht für eine neue, noch unausgereifte Idee. Im Gegensatz zum Hungry Beast, das nach Ed Catmull das Tagesgeschäft symbolisiert (immer hungrig auf Budgets, Ressourcen, Wachstum und Cost Savings), hat es das Ugly Baby oft schwer, sich mit seinem innovativen Ansatz in klassischen Strukturen und traditionellen Denkweisen durchzusetzen. „Um ein Ugly Baby zum Laufen und Wachsen zu bringen, braucht es Imagos, also Menschen mit visionärer Weitsicht und Mut für Transformationen – und natürlich den entsprechenden Rückhalt im Unternehmen“, betont Obladen und erzählt: „Auch für uns war es ein großer Schritt, unsere Getriebedaten in die Hände eines externen Partners zu legen und unser Getriebe-Know-how mit Keba zu teilen. Doch er war notwendig – und goldrichtig. Denn nur gemeinsam können wir die anstehenden Herausforderungen bewältigen. Ich bin sicher: Unser Erfolg in der Zukunft liegt in Netzwerken, in der Bündelung von Kompetenzen.“

Der Roboter im Bus: Weltweit erstes Steer-by-Wire-System für Nutzfahrzeuge

Auch das Lenkaktuator-System für autonome Nutzfahrzeuge ist das Ergebnis einer Kooperation – und zwar mit dem Unternehmen adcos, spezialisierter Entwicklungspartner für Software- und Hardwarelösungen im Bereich mechatronischer Systeme und ein Unternehmen der Nabtesco-Gruppe. „Im Automotive-Bereich spielten Zykloidgetriebe bis dato keine Rolle. Doch die Mobilitätswende zwingt die Autobauer zum Umdenken – weg von platzraubenden ineffizienten Hydrauliksystemen, hin zu kompakten und umweltfreundlichen elektromechanischen Alternativen“, macht Obladen deutlich.

Zykloidgetriebe von Nabtesco zeichnen sich durch eine hohe Dynamik und Präzision sowie einen geringen Verschleiß über die gesamte Lebensdauer aus.

Foto: Nabtesco Precision Europe GmbH

Bei der CV-EPS Plattform (CV-EPS = Commercial Vehicle Electronic Power Steering) handelt es sich um eine rein elektromechanische Lenk- und Antriebslösung. Das modulare Konzept (mechanischer Baukasten mit softwarebasiertem Customising) wurde konstruiert und industrialisiert, um in verschiedenste Nutzfahrzeuge integriert werden zu können und ist vor allem für Zukunftsfelder wie Elektromobilität und Autonomes Fahren interessant. Zum Einsatz kommen die ersten Prototypen als Funktionsmuster im neuen urbanen Transportkonzept SRT (Super Virtual Rail Train) des chinesischen Schienenfahrzeugherstellers CRRC / ZELC. Dabei handelt es sich um 36 Meter lange, elektrisch angetriebene Busse mit vier Fahrzeugmodulen und drei Gelenken, die – rein über Software gesteuert – bis zu 320 Fahrgäste auf einer virtuell berechneten Straßenbahnschiene transportieren können.

Transformation ist der Schlüssel zur Zukunft

Zykloidgetriebe im Antriebsstrang von Nutzfahrzeugen? Was anfangs nach einer verrückten Idee klang, mausert sich nach und nach zu einer echten Erfolgsstory – dank Mut zum Risiko, Bereitschaft für Innovationen und dem Glauben an das Projekt. „Der Schlüssel sind Possibilisten. Possibilisten fokussieren sich auf die Chancen, ohne dabei die Risiken zu vernachlässigen. Mit diesem Mindset machen sie Zukunft möglich. Sie sind die Imagos, die das Potenzial von Ugly Babys erkennen und so das Unternehmen voranbringen“, erklärt Obladen.

Aufgrund ihrer besonderen Bauweise sind Zykloidgetriebe sehr leistungsfähig, genau und robust.

Foto: Nabtesco Precision Europe GmbH

Die Natur ist ein gutes Vorbild und stand schon oft Pate für revolutionäre Technologien, Produkte und Innovationen. Auch bei Zukunftsfragen ist sie ein wichtiger Ratgeber und kann wertvolle Impulse liefern. Wie die Raupe müssen auch Unternehmen eine Metamorphose, sprich einen Veränderungsprozess, durchlaufen und sich für die anstehenden Herausforderungen strategisch neu aufstellen. Nabtesco treibt seine Transformation konsequent vor und macht das Zykloidgetriebe zukunftsfit.