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Industrielle Automation 3/2019

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19239<br />

3<br />

www.industrielle-automation.net<br />

Mai <strong>2019</strong><br />

Beweglich und robust: Energieketten<br />

44spielen in Portalanlagen ihre Stärken aus<br />

Industrial RFID-System<br />

– leistungsstark an der<br />

14Werkzeugmaschine<br />

Wahres Energiebündel:<br />

Feldbussystem überzeugt<br />

34nicht nur durch Modulvielfalt<br />

Im Gespräch: Über die Vorteile<br />

einer bildbasierten Inspektion<br />

60von Druckgussteilen


Cameras and Software<br />

KEEPING AN EYE<br />

ON YOUR PROCESS – EASILY<br />

Wer selbst die kleinsten Fehler im Produktionsprozess erkennen möchte, muss genau hinschauen und<br />

das Potenzial der Bilder voll ausschöpfen. Mit Machine Vision von Balluff gelingt das leicht. Denn präzise<br />

Kameras lassen sich mit unserer intelligenten Software einfach einrichten und intuitiv bedienen.<br />

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EDITORIAL<br />

Die schnelle Welle<br />

Sensor zur präzisen<br />

Dickenmessung<br />

Blickt man auf die Hannover Messe zurück, so wird schnell deutlich,<br />

welches Trendthema in diesem Jahr im Mittelpunkt stand: Die<br />

neue Mobilfunktechnologie 5G. Zudem wurden mögliche, daraus<br />

resultierende Potenziale präsentiert, die sich auch für den Bereich<br />

der industriellen Fertigung erschließen lassen.<br />

Auch wenn die drahtlose Vernetzung von Maschinen teilweise noch<br />

am Anfang steht – Experten sind sich schon heute sicher, dass die<br />

digitale Transformation im Bereich des industriellen Internets der<br />

Dinge (IIOT) mithilfe 5G enorm beschleunigt werden kann. Denn die<br />

Vorteile liegen auf der Hand: Neben kurzen Latenzzeiten im Bereich<br />

von einer Millisekunde soll der Datenaustausch in Echtzeit zwischen<br />

Anlagen, Menschen und Robotern weiter vorangetrieben werden.<br />

Darüber hinaus lassen sich Maschinen zukünftig noch komfortabler<br />

aus der Ferne warten oder Änderungen in Fertigungsprozessen noch<br />

schneller online durchführen. Kann die Schlüsseltechnologie also<br />

den Automatisierungsgrad erhöhen und damit die Zukunftsfähigkeit<br />

des Wirtschaftsstandorts Deutschland sichern?<br />

Fakt ist: Der neue Standard soll noch in diesem Jahr Einzug in die<br />

Industrieunternehmen halten und neben der Flexibilisierung der<br />

Produktionsprozesse auch Industrie 4.0 weiter forcieren. Wir sind<br />

gespannt und werden die dahingehenden Entwicklungen im Auge<br />

behalten.<br />

Aber auch weitere spannende Themen aus dem Bereich der<br />

Automatisierung halten wir für Sie in dieser Ausgabe bereit.<br />

Viel Spaß beim Lesen wünscht Ihnen<br />

Ihre Marie Krueger<br />

m.krueger@vfmz.de<br />

thicknessSENSOR<br />

zur berührungslosen Dickenmessung<br />

von Band- und Plattenmaterial<br />

Messbereiche:10mm|25mm<br />

Einfache Integration:betriebsbereit<br />

montiertesSystem mit aufeinander<br />

abgestimmtenKomponenten<br />

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Berührungslose &verschleißfreie<br />

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Control /Stuttgart<br />

Halle 4/Stand 4311<br />

Tel. +49 8542 1680<br />

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INHALT<br />

EDITORIAL<br />

03 Die schnelle Welle<br />

SZENE<br />

05 News, Aktuelles und Termine<br />

08 Wie sieht die Rolle der Automatisierung in der Fabrik der Zukunft aus?<br />

MESSE CONTROL<br />

10 Messtechnik und Fertigung rücken zusammen<br />

11 News, Aktuelles und Termine<br />

Control <strong>2019</strong>: Messtechnik<br />

und Fertigung als Teamplayer<br />

10in der Qualitätssicherung<br />

SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

14 Industrial RFID-System optimiert Produktionsprozesse<br />

16 Wachstumsmodell als Produkt- und Lösungsanbieter zahlt sich weiterhin aus<br />

18 Miniaturisierte Piezokeramiken und ihre Anwendungen<br />

20 Wie ein Smart-Sensor den Weg in eine neue Ära der Zustandsüberwachung ebnet<br />

23 Produkte, Technologien, Trends<br />

STEUERN UND ANTREIBEN<br />

28 Die richtige Wahl eines Greifsystems unter Berücksichtigung verschiedener<br />

Kriterien<br />

30 Steuerungstechnische Integration von Stanzniettechnik in vollautomatisierte<br />

Systemumgebung<br />

32 Produkte, Technologien, Trends<br />

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />

34 Feldbussystem überzeugt bei der Automatisierung von Prüfanlagen<br />

36 Ein Mit- und Nebeneinander verschiedener Technologien<br />

42 Produkte, Technologien, Trends<br />

Erfolgreiches Duo: Jumo<br />

setzt auf Digitalisierung,<br />

16Sicherheit und Konnektivität<br />

Sonderteil IndustrialVISION:<br />

Rund um Objektive, Kameras,<br />

533D-Inspektion, Filter und Co.<br />

KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

44 TITEL Energieketten führen Leitungen und Schläuche sicher in<br />

Portalbearbeitungsanlagen<br />

48 Dezentrales Safety-Separated-Konzept mit Sicherheitssteuerung minimiert<br />

Verdrahtungsaufwand bei Parkettmaschinen<br />

47 Produkte, Technologien, Trends<br />

SONDERTEIL: INDUSTRIAL VISION<br />

53 Aktuelles rund um die industrielle Bildverarbeitung<br />

58 Bildverarbeitungsmodul überprüft Etiketten bei bis zu 350 m/min<br />

60 Bildbasierte vollautomatische Prüfung von Druckgussteilen<br />

62 Wärmebildkameras unterstützen Automatisierungsprozess in Japans Landwirtschaft<br />

64 Produktionsabweichungen innerhalb eines zehntel Millimeters erkennen<br />

66 Industriekameras geben autonomen Robotern Orientierungssinn<br />

68 EMVA präsentiert internationales Veranstaltungsprogramm<br />

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TITELBILD<br />

igus GmbH,<br />

Köln<br />

RUBRIKEN<br />

24 Impressum<br />

73 Inserentenverzeichnis<br />

74 SERIE StartING up – Ein Unternehmen, das Mensch und Maschine vernetzt<br />

76 Heftvorschau 4/<strong>2019</strong><br />

SUMMER OF ENGINEERING<br />

38 Digitale Lösungen für die Holzindustrie


SZENE<br />

Mehr Umsatz durch neue Technologien<br />

und erweiterte Produktion<br />

Beckhoff <strong>Automation</strong> hat 2018 seinen Umsatz um 13 % gesteigert.<br />

Dazu hätten gleichermaßen neue Entwicklungen,<br />

erweiterte Produktionskapazitäten und der Ausbau des<br />

Vertriebsnetzes beigetragen. Weltweit erwirtschaftete das<br />

Unternehmen insgesamt 916 Mio. EUR. Die Zahl der Mitarbeiter<br />

stieg um 10 % auf 4 300. Die Vertriebsorganisation<br />

wurde ausgebaut z. B. in Thailand, Mexiko und Südkorea.<br />

Zum 1. April dieses Jahres hat das Unternehmen zudem ADL<br />

Embedded Solutions in Siegen übernommen. Auf der Hannover<br />

Messe wurden neue Technologien vorgestellt, u. a. das<br />

Antriebssystem XPlanar, die ultraschnelle Kommunikationstechnologie<br />

EtherCAT G und Machine Learning-Softwaremodule<br />

im KI-Bereich, z. B. die in die Steuerungstechnik<br />

integrierte, echtzeitfähige Lösung TwinCAT Machine Learning.<br />

Das Unternehmen ist weiter auf Expansionskurs. „Unser<br />

Ziel ist es, jedes Jahr um 15 % zu wachsen“, erklärte der<br />

geschäftsführende Inhaber Hans Beckhoff (Bild).<br />

www.beckhoff.de<br />

MESSDATEN<br />

ZENTRAL VERARBEITEN<br />

• Sicheres und zentralisiertes Messdatenmanagement<br />

von verteilten Quellen<br />

• Zentraler Datenpool für Vereinheitlichung,<br />

Archivierung und Überwachung von Messdaten<br />

• Einfache Handhabung ohne Programmieren<br />

• Weltweiter, plattformunabhängiger Zugriff<br />

MSR-Spezialmesse im Juni in Hamburg<br />

Der Veranstalter Meorga<br />

präsentiert am 19. Juni <strong>2019</strong><br />

von 8 bis 16 Uhr seine nächste<br />

Spezialmesse für Mess-,<br />

Steuerungs- u. Regeltechnik,<br />

Prozessleitsysteme und Auto -<br />

matisierungstechnik. Rund<br />

150 Fachfirmen zeigen in der Messehalle in Hamburg-Schnelsen<br />

Geräte und Systeme sowie Engineering- und Serviceleistungen<br />

rund um die industrielle Automatisierung. Zum Rahmenprogramm<br />

gehören 36 Fachvorträge, die verschiedenste<br />

Aspekte, Trends und praxisnahe Lösungen der Branche aufzeigen.<br />

Beispielsweise referiert Delphin über den Kontext<br />

zwischen Maschinenpark und Industrial IoT, Endress + Hauser<br />

informiert über die Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit mithilfe<br />

von 4.0-Lösungen, Phoenix Contact berichtet über funktionale<br />

Sicherheit in der Prozessindustrie und ABB zeigt die<br />

Vorteile einer modularen <strong>Automation</strong> auf. Der Eintritt zur<br />

Messe, die Teilnahme an den Fachvorträgen sowie Getränke<br />

und ein kleiner Imbiss sind für Besucher kostenfrei.<br />

www.meorga.de<br />

Delphin Technology – Ihr Partner von der<br />

messtechnischen Standardanwendung bis zur<br />

individuellen Komplettlösung.<br />

Intelligente Messtechnik<br />

www.delphin.de


SZENE<br />

Hannover Messe wird neu aufgeteilt<br />

Die Hannover Messe gliedert sich ab 2020 in sieben Ausstellungsbereiche.<br />

Die Themen der Intralogistik-Messe CeMAT<br />

werden dabei unter der Dachmarke integriert, da Produktion<br />

und Logistik näher zusammenrücken. Im Bereich Future Lab<br />

stehen Forschung und Entwicklung, Startups und Emerging<br />

Technologies auf der Agenda. Der Bereich <strong>Automation</strong>, Motion<br />

+ Drives umfasst u. a. die Fabrik-, Prozess- und Energieautomation<br />

sowie die<br />

Antriebs- und Fluidtechnik,<br />

Robotik, industrielle<br />

Sensorik<br />

und Bildverarbeitung,<br />

Logistikautomation<br />

und Lagertechnik.<br />

Bei Digital Ecosystems<br />

dreht sich alles<br />

um die digitale Vernetzung.<br />

Auf die Versorgung von Industrieanlagen und angeschlossener<br />

Mobilitätsinfrastruktur konzentrieren sich die<br />

Energy Solutions. Leichtbau und Additive Manufacturing,<br />

Oberflächentechnik oder materialspezifische Komponenten<br />

bildet der Bereich Engineered Parts + Solutions ab. Alle<br />

zwei Jahre werden die Bereiche Logistics und Compressed Air<br />

+ Vacuum ausgerichtet.<br />

www.messe.de<br />

Mit Motion Plastics weiter<br />

auf Wachstumskurs<br />

Der Motion-Plastics-Spezialist Igus hat 2018 seinen Umsatz<br />

um 8,5 % auf 748 Mio. EUR gesteigert. Davon wurden 53 % in<br />

Europa, 31 % in Asien und 16 % in Amerika und Afrika erwirtschaftet.<br />

Die Mitarbeiterzahl stieg auf 4 150. Die Technologien<br />

des Unternehmens dringen in immer mehr Bereiche vor, z. B.<br />

in den 3D-Druck für Verschleißteile mit online kalkulierbarer<br />

Lebensdauer, mit Smart Plastics, mit Energieketten mit<br />

1 000 m Verfahrweg oder mit schmierfreien Polymerkugellagern<br />

mit 10-fach<br />

höherer Laufzeit.<br />

Der Geschäftsführer<br />

Frank Blase erklärte:<br />

„Durch agile Arbeitsmethoden<br />

und<br />

offene Strukturen<br />

sind wir in der Lage,<br />

neue Motion-Plastics-Ideen<br />

schnell in<br />

Sprint-Teams umzusetzen“.<br />

Allein im<br />

letzten Jahr wurden im hauseigenen Testlabor über 264 neue<br />

Kunststoff-Compounds entwickelt und getestet. Dazu werden<br />

die Möglichkeiten der Digitalisierung genutzt, etwa mit dem<br />

erweiterten Kommunikationsmodul icom.plus oder der<br />

Online-Plattform für Lean-Robotics rbtx.com.<br />

www.igus.de<br />

VORBILDER ZUM<br />

LEUCHTEN BRINGEN<br />

Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare<br />

Sicherheit und der Bundesverband der Deutschen Industrie<br />

verleihen den Innovationspreis für Klima und Umwelt (IKU). Er<br />

würdigt das Engagement der deutschen Wirtschaft für Klima- und<br />

Umweltschutz.<br />

28/06/<strong>2019</strong> Bewerbungsschluss<br />

Veranstalter:<br />

Medienpartner:<br />

In sieben Kategorien erhalten die Gewinner jeweils einen<br />

mit 25.000 Euro dotierten Innovationspreis für Klima und<br />

Umwelt. Bewerbungen werden insbesondere auch in den<br />

neuen Kategorien „Innovation und biologische Vielfalt“<br />

sowie „Nutzung des digitalen Wandels für klima- und umweltfreundliche<br />

Innovationen“ gesucht.<br />

Weitere Informationen finden Sie unter<br />

www.iku-innovationspreis.de<br />

Telefon: +49 611 609390-11<br />

Gefördert durch:<br />

Wissenschaftlicher Partner:<br />

Neuer Geschäftsführer bei<br />

Yaskawa Europe<br />

Yaskawa Europe geht mit einer veränderten Geschäftsführung<br />

in das neue Geschäftsjahr <strong>2019</strong>. Manfred Stern (Bild re.),<br />

bisher President und CEO, und seit mehr als elf Jahren in der<br />

Geschäftsführung, übergab zum<br />

1. März die operative Leitung<br />

von Yaskawa Europe an Bruno<br />

Schnekenburger (li.), bisher<br />

COO des Unternehmens und<br />

davor über vier Jahre verantwortlich<br />

für die Robotersparte<br />

von Yaskawa Europe. Schnekenburger,<br />

so Stern, habe „in den<br />

zurückliegenden Jahren maßgeblich<br />

zum Erfolg von Yaskawa<br />

in Europa beigetragen und sich<br />

daher bestens für die Übernahme<br />

der CEO-Position qualifiziert.“<br />

Manfred Stern wird seine<br />

Tätigkeit als Regional Head von Yaskawa Europe fortsetzen.<br />

Seine Position im Board des japanischen Mutterkonzerns wird<br />

er ebenfalls weiterhin wahrnehmen. Innerhalb von Yaskawa<br />

Europe soll er sich hauptsächlich auf die weitere Vernetzung<br />

mit Verbänden, gesellschaftlichen Gruppen und der Politik<br />

fokussieren.<br />

www.yaskawa.eu.com<br />

6 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong><br />

IKU.indd 1 04.04.<strong>2019</strong> 09:44:01


Sick gewährt Einblicke in die gläserne Fertigung<br />

Seit Mitte 2018 fertigt Sick am Standort Freiburg<br />

Sensoren in einer vernetzten Fabrik mit<br />

autonomen digitalen Produktions-und Steuerungsprozessen.<br />

Mensch und Roboter arbeiten<br />

hierbei Hand in Hand. In der 4.0-Now-Factory<br />

stehen zwölf vollautomatisierte Technologie-<br />

Module, vier manuelle Arbeitsplätze und eine<br />

hybride Station zur Verfügung. Im zellulären<br />

Produktionsprozess variiert die Reihenfolge<br />

der Modulnutzung je nach Anforderung. Aktuell<br />

werden fünf Produktfamilien hergestellt,<br />

geplant sind zwölf mit mehr als 500 000 Varianten.<br />

Auch kleine Stückzahlen sollen „on<br />

demand“ zu Kosten produziert werden können, die ansonsten nur bei Massenfertigung möglich<br />

sind. Mehrere Jahre Vorlauf und eine hohe Investitionssumme stecken in dem Großprojekt, mit<br />

dem Sick die Weichen Richtung Zukunft stellt. „Wir haben sehr weit vorausgedacht. „Unsere Anlagen<br />

sind in der Lage, Produkte zu fertigen, die wir heute noch gar nicht kennen“, unterstreicht Bernhard<br />

Müller, Mitglied der Geschäftsleitung bei Sick.<br />

www.sick.com<br />

Potenziale erkennen und Cobots zielsicher einsetzen<br />

Mit dem Aufbau eines weltweiten Netzwerks aus zertifizierten Trainingszentren weitet Universal<br />

Robots sein bislang aus kostenfreien Online-Trainingsmodulen bestehendes Qualifizierungskonzept<br />

aus. Die neu konzipierten, praxisorientierten Schulungen sollen nach wie vor grassierende<br />

Wissenslücken schließen und Einblicke in das vielfältige Einsatzspektrum kollaborierender Roboter<br />

(Cobots) gewähren. Parallel besteht die Möglichkeit, konkrete Anwendungen auszuprobieren.<br />

Dieses Programm wird bereits in 13 zertifizierten Trainingszentren angeboten. Geplant ist, diese<br />

Zahl bis Ende <strong>2019</strong> auf weltweit 50 aufzustocken. Dazu Jürgen<br />

von Hollen, Präsident von Universal Robots: "Mit dem erweiterten<br />

Angebot für Anfänger und Fortgeschrittene können Produktionsbetriebe<br />

den Einsatz von kollaborierenden Robotern weiter<br />

ausbauen und noch mehr Wertschöpfung aus ihren Automatisierungsinvestitionen<br />

erzielen. Gleichzeitig helfen die Schulungen<br />

ihnen, ihre Mitarbeiter optimal einzusetzen."<br />

www.universal-robots.com<br />

Geschäftsklima bei Automatisierern bleibt positiv<br />

2018 war ein starkes Exportjahr für die deutschen Automatisierer, trotz Turbulenzen auf<br />

dem europäischen und internationalen politischen Parkett. Auch für <strong>2019</strong> bleiben die<br />

Automatisierer laut ZVEI positiv gestimmt. „Die Branche bietet allen Unsicherheiten<br />

bislang die Stirn“, sagt Gunther Kegel, Vorsitzender des ZVEI-Fachverbands<br />

<strong>Automation</strong>. Mit einem Anteil von 48 % an den Ausfuhren war die EU wieder<br />

wichtigster Abnehmermarkt, gefolgt von China mit 15 %. Seit Beginn dieses<br />

Jahres entwickeln sich alle Branchen-Segmente weiter gut. „Die Lage ist insgesamt<br />

besser als die aktuell wahrnehmbare Stimmung. Wir erwarten für<br />

die deutsche <strong>Automation</strong>sbranche <strong>2019</strong> ein mittleres einstelliges Wachstum<br />

beim Auftragseingang.“ Die smarte industrielle Produktion benötigt eine<br />

neue Art der Energieversorgung. Wie dies aussehen kann, zeigte der<br />

ZVEI mit seinen Partnern im Forschungsprojekt „DC-Industrie“ auf der<br />

Hannover Messe. Bild: Fotolia<br />

www.zvei.org


SZENE I STATEMENTS<br />

Intelligent und autonom<br />

Wie sieht die Rolle der Automatisierung in der Fabrik der Zukunft aus?<br />

Während die einen die Fabrik der Zukunft noch für eine ferne Vision<br />

halten, nimmt sie bei anderen immer schneller konkrete Formen<br />

an. Wie Unternehmensvertreter der Firma Bosch Rexroth und ein<br />

Partner die Rolle der Automatisierung in der Fabrik der Zukunft<br />

sehen, lesen Sie hier:<br />

Foto: Fotolia<br />

Schon heute nutzen Anwender Apps und Browser-basierte Programme<br />

für Teilaufgaben in der Fertigung. So übernimmt der digitale Service<br />

Assistent DSA von Bosch Rexroth auf beliebigen mobilen Endgeräten die<br />

drahtlose Fehlerdiagnose. Eine neue Hydraulikaggregate-Generation,<br />

CytroBox, spart Platz und Fluidmenge und ist über CytroConnect<br />

direkt mit dem Internet der Dinge verbunden. Der mechatronische<br />

Baukasten Smart Press Kit übernimmt als Plug & Run-Lösung das<br />

Fügen und Pressen von Bauteilen ohne Programmieraufwand.<br />

Ein großformatiger 3D-Drucker von BigRep, ausgestattet mit<br />

Antriebs-und Steuerungstechnik von Bosch Rexroth zeigt die<br />

Potenziale der vollständig automatisierten und vernetzten additiven<br />

Fertigung für Industrie 4.0 auf.<br />

Mit Blick auf die Zukunft arbeitet Bosch Rexroth an einem<br />

Konzept eines intelligenten, induktiven Bodens, über den sich<br />

Maschinen in Zukunft sowohl laden als auch immer wieder neu<br />

gruppieren können. Bei allem spielt die Integration des neuen<br />

5G-Mobilfunkstandards für die drahtlose Echtzeit-Kommunikation<br />

in alle <strong>Automation</strong>slösungen eine wichtige Rolle.<br />

Bilder: Fotolia, Bosch Rexroth, BigRep<br />

www.boschrexroth.com<br />

Dr. Heiner Lang<br />

Leiter <strong>Automation</strong> and Electrification Solution,<br />

Bosch Rexroth<br />

Wir verschmelzen klassische Fabrikautomation<br />

mit Informationstechnologie und<br />

ermöglichen Interoperabilität durch<br />

offene Standards (OPC UA, TSN, 5G).<br />

Soft- und Hardware werden entkoppelt<br />

und somit die Flexibilität und Ökonomie<br />

für den Kunden optimiert. Die Automatisierungslösung<br />

steht im Mittelpunkt und diese<br />

ist technisch sowie kommerziell skalierbar auf<br />

Basis einer Rexroth Produktarchitektur.<br />

8 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


STATEMENTS I SZENE<br />

Dr. Steffen Haack<br />

Leiter Business Unit Industrial Hydraulics, Bosch Rexroth<br />

“Hydraulik lässt sich schon lange nicht<br />

mehr auf ihre angeborene Kraftdichte und<br />

Robustheit reduzieren. Sie ist intelligent<br />

und vernetzbar, lässt sich einfach<br />

integrieren und in Betrieb nehmen. Die<br />

Metamorphose hin zu einer modernen<br />

Technologie deren Anwendung wirklich<br />

Spaß macht, ist in vollem Gang.“<br />

Wolfram Ulrich<br />

Vice President Sales & Service, Hägglunds Products,<br />

Bosch Rexroth<br />

„Höchste Verfügbarkeit aller Komponenten<br />

ist entscheidend für die Produktivität.<br />

Der digitale Zwilling den wir für unsere<br />

Antriebslösungen entwickeln, wertet<br />

eigenständig alle Betriebsdaten aus und<br />

schlägt Maßnahmen vor – damit lebt<br />

buchstäblich ein digitaler Service-Spezialist<br />

in jedem Antrieb und wacht 24/7 über die<br />

Verfügbarkeit.“<br />

Dr. Stephan Beyer<br />

CEO, BigRep<br />

Unsere Industriekunden in allen Märkten<br />

erwarten zuverlässige, steuerbare und effiziente<br />

3D-Drucker für die Produktion hochwertiger<br />

Werkteile aus industrie tauglichen Materialien.<br />

Offene CNC-Lösungen von Rexroth, die wir in<br />

unserem neuen BigRep PRO 3D-Drucker<br />

integriert haben, eröffnen für die additive<br />

Fertigung eine völlig neue Dimension.“<br />

Dr. Ulf Lehmann,<br />

Leiter Linear Motion Technology, Bosch Rexroth<br />

„In der Lineartechnik zählt in Zukunft neben den<br />

mechanischen Leistungsdaten immer stärker, dass<br />

Konstrukteure sie in ihren digitalen Workflow<br />

einbinden und in der Anwendung vernetzen können.<br />

Die digitalisierte Lineartechnik verkürzt nicht nur den<br />

Engineeringprozess, sie liefert zukünftig durch integrierte<br />

Sensoren auch wichtige Daten für vorausschauende<br />

Wartung und Prozessoptimierungen in der Maschine.“<br />

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 9


CONTROL <strong>2019</strong> I MESSE<br />

Messtechnik und Fertigung rücken zusammen – Fachmesse Control zeigt<br />

digitalisierte Systeme zur Echtzeit-Visualisierung von Messdaten<br />

Moderne Messtechnik liefert heute immer präzisere Messdaten,<br />

die mehr denn je maschinell ausgelesen und interpretiert<br />

werden. Das passende Equipment, die entsprechende Beratung<br />

und die intelligente Software zu diesen und allen anderen<br />

QS-Anforderungen zeigt die Control – Internationale Fachmesse<br />

für Qualitätssicherung vom bis 7. bis 10. Mai <strong>2019</strong> in Stuttgart.<br />

Um Messdaten auch auf mobilen Geräten wie Tablets oder<br />

VR-Brillen darzustellen, werden geeignete Schnittstellen,<br />

Techniken und Methoden benötigt. Eine Software-Plattform mit<br />

Komponenten zur interaktiven Interpretation und Visualisierung<br />

von Messdaten sollte ebenfalls vorhanden sein. Die industrielle<br />

Bildverarbeitung (IBV), einer der Schwerpunkte der Fachmesse<br />

für Qualitätssicherung, nimmt in diesem Zusammenhang eine<br />

wichtige Funktion ein. Ein weiterer Fokus der aktuellen<br />

Forschung liegt auf der Datenreduktion, vor allem im Hinblick<br />

auf die Visualisierung sogenannter Punktewolken, die bei der<br />

Messung und Datenaufnahme mit Laserscannern entstehen.<br />

Enorme Datenmengen gilt es dann auf ein schnell zu verarbeitendes<br />

Maß zu reduzieren.<br />

Aussteller, die sich speziell für bildgebende QS-Verfahren interessieren,<br />

finden auf der Control zahlreiche Innovations-Projekte,<br />

die erstmals einem breiten Fachpublikum vorgestellt werden.<br />

Zu den Neuentwicklungen gesellen sich etablierte und optimierte<br />

Systeme. Darüber hinaus navigiert der Spezialmesseführer<br />

<strong>Industrielle</strong> Bildverarbeitung (IBV) und Visionssysteme, der<br />

online abgerufen werden kann, interessierte Aussteller durch<br />

die vier Messetage. Hier sind mehr als 250 an der Fachmesse<br />

teilnehmende Hersteller und Anbieter von Komponenten, Baugruppen,<br />

Teilsystemen und Komplettanlagen des jeweiligen<br />

Segments aufgeführt. Damit bietet die Control im Bereich IBV<br />

und Visionssysteme die größte und umfassendste Präsentation,<br />

sodass Fachbesucher sich über das aktuelle Weltangebot an<br />

IBV-, Visions-, Kamera- und Sensorik-Systemen inklusive „Embedded<br />

Vision“ informieren können.<br />

Fotos: P. E. Schall<br />

www.control-messe.de<br />

VIELE SENSOREN<br />

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KALIBRIEREN?<br />

NATÜRLICH MIT<br />

SIKA.<br />

Thomas Zimmermann<br />

Qualitätsbeauftragter<br />

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Control<br />

07. - 10.05.<strong>2019</strong><br />

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in diesem Marktsegment istzudem das revolutionäre, neue Lüftersystem,<br />

mit dem sich stark verkürzteAbkühlzeiten erreichen lassen.<br />

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10 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


Hochauflösende VIS- und SWIR-Objektive<br />

Fortgeschrittene optische Komponenten für Inspektion<br />

und Mikroinspektion bietet die Excelitas-Tochter Qioptiq<br />

an. Dazu gehört z. B. das lichtstarke, hochauflösende<br />

Objektiv inspec.x HR 2.4/128 3.33x. Dieses ist optimiert<br />

für Aufnahmen im sichtbaren Spektrum (VIS) mit bis zu<br />

82 mm langen 16-k-Zeilensensoren mit 3,5 oder 5 µm<br />

Pixelgröße. Es erreicht eine Auflösung von bis zu<br />

300 Linienpaaren je mm im Objekt. Es wurde für<br />

schnelle industrielle Inspektionsaufgaben entwickelt,<br />

zum Beispiel für die Qualitätskontrolle bei der Fertigung von Flachbildschirmen,<br />

Wafern, OLEDs, PCBs und Glas. Dazu kommen Objektive für die Mikroinspektion im<br />

kurzwelligen Infrarot (SWIR). Mit ihnen kann man z. B. durch Silizium blicken, was<br />

neue Prüfanwendungen in der Halbleiterindustrie eröffnet. Beide Objektivarten sind<br />

mit Zubehör zur Adaption an industrielle Kameras erhältlich. Mit den SWIR-Objektiven<br />

sind auch multispektrale und hyperspektrale Aufnahmen von 400 bis 1 700 nm möglich.<br />

Exakter<br />

Vergleichbares bewerten<br />

www.excelitas.com | www.qioptiq.de<br />

Schnellere 3D-Messabläufe und Inspektionen<br />

Faro Europe präsentiert das Faro-8-Achsen-Quantum-System. Es kombiniert den portablen<br />

Quantum Faro-Arm beziehungsweise den Scan-Arm mit einer funktional integrierten,<br />

aber physisch getrennten achten Achse. Diese vollständige Drehachse lässt sich direkt<br />

mit dem Faro-Arm verbinden und wird so zu<br />

einer nahtlos integrierten, Zusatzachse, die keine<br />

weitere Einrichtungszeit oder Installationsarbeiten<br />

erfordert. Mit dieser Messlösung kann jede<br />

Stelle rund um das Objekt leicht erreicht werden,<br />

ohne dass der Arm während des Vorgangs<br />

versetzt werden muss. Ebenso auf der Control zu<br />

erleben: Die Faro VantageS6 und VantageE6 Laser<br />

Tracker, die eine neue drahtlose, handgeführte<br />

6-Grad-Freiheits-Probe (6 DoF) bieten. Im Fokus<br />

steht ferner Early Adopter (EA). Dieses noch in der Entwicklung befindliche Programm<br />

zielt darauf ab, Faro-Lösungen gemeinsam mit EA-Mitgliedern zu entwickeln und zu<br />

verfeinern, bevor sie auf dem Markt erhältlich sind.<br />

Besuchen Sie uns:<br />

Control Stuttgart,<br />

07. –10.05.<strong>2019</strong>,<br />

Halle 4, Stand 4502<br />

www.faro.com<br />

Einblick in die berührungslose Messtechnik<br />

Auf der Leitmesse Control findet erneut die Sonderschau „Berührungslose Messtechnik“<br />

statt. Sie zeigt auf kompakter Fläche Innovationen aus der Prüf- und Messtechnik. Die<br />

Schau bietet zum einen eine erste Orientierungshilfe bei der Auswahl einer geeigneten<br />

Technologie für Prüfaufgaben. Zum<br />

anderen bieten die Aussteller auch<br />

komplette berührungslose Mess- und<br />

Prüfsysteme an, an denen Besucher<br />

Lösungen für konkrete Aufgaben finden.<br />

Das Unternehmen Rauscher z. B. zeigt<br />

verschiedene Kameras, die in Kombination<br />

mit den Matrox-Software-Entwicklungstoolkits<br />

für die 2D- und 3D-Bildverarbeitung<br />

eingesetzt werden (Bild).<br />

Weitere Aussteller sind die Fraunhofer-<br />

Allianz Vision, die Fraunhofer-Institute<br />

IIS und IWS, InfraTec, IDS, Excelitas, Mabri.Vision, Opto, In-situ, Twip Optical Solutions,<br />

OPT Machine Vision, Lucid Vision Labs, Ilis, Bruker Alicona, das Austrian Institute of<br />

Technology, das Research Center for Non-Destructive Testing und Joanneum Research.<br />

Bild: Rauscher<br />

www.vision.fraunhofer.de<br />

Industrie-Vibrometer<br />

Vibroakustische Qualitätskontrolle<br />

lasergenau<br />

Mit der optischen Schwingungsmessung<br />

des IVS-500 Industrie-Vibrometers<br />

vermeiden Sie Pseudo-Ausschuss<br />

in der Fertigung durch eindeutige<br />

Gut-Schlecht-Entscheidungen. Das<br />

IVS-500 prüftberührungslos mithöchster<br />

Flexibilität an sämtlichen Bauteilgeometrienund<br />

bis in denUltraschallbereich.<br />

Füreine hohe Ausbringung und kurze<br />

Durchlaufzeiten dank 100%iger<br />

Zuverlässigkeit in der Qualitätskontrolle.<br />

Mehr unter:<br />

www.polytec.com/ivs500


CONTROL <strong>2019</strong> I MESSE<br />

2D- und 3D-Industriekameras<br />

mit On-Board Processing<br />

IDS zeigt bei der Control eine 2D-Industriekamera, die kom -<br />

plexe Bildinhalte mithilfe eines künstlichen neuronalen Netzes<br />

interpretiert. Auch bei 3D-Kameras sorgt eine integrierte<br />

Datenverarbeitung für Vorteile.<br />

Die Kameras NXT rio und rome<br />

ermöglichen durch „Smart<br />

GenICam“ und KI-unterstützte<br />

Bildverarbeitung neue Funktionen.<br />

„Smart GenICam“ bedeutet, dass<br />

sich programmierte Kamerafunktionen<br />

GenICam-konform abfragen<br />

und ausführen lassen. Modelle mit<br />

künstlicher Intelligenz ermöglichen<br />

mithilfe von FPGA-basierter KI-<br />

Beschleunigung Inferenzzeiten<br />

von wenigen Millisekunden. Im<br />

Bereich 3D-Vision sorgt integrierte<br />

Datenverarbeitung zum Beispiel<br />

für beschleunigte Verarbeitungsprozesse, erhöhte Taktzahlen<br />

und größeren Spielraum beim Anwendungsdesign. Die Stereo<br />

Vision Kamera Ensenso XR ist dafür konzipiert, 3D-Punktwolken<br />

selbst zu berechnen. „3D-Bildverarbeitung mit On-Board Processing“<br />

stellt der Kameraspezialist beim Control Vision Talk am<br />

7. Mai um 10:30 Uhr vor.<br />

www.ids-imaging.de<br />

Universal-Prüfstand komfortabler<br />

und flexibler gemacht<br />

Inotec AP hat den Funktionsumfang, die Modulauswahl und die<br />

Software-Oberfläche seines Universal-Prüfstands Smarttester<br />

optimiert. Die Neuerungen vereinfachen die Bedienung und<br />

erweitern das Einsatzspektrum. Das Informationssystem zeigt<br />

nun mehr Detailinfos zu den einzelnen Technik-Elementen des<br />

Prüfstands. Neu ist<br />

das Smart Panel im<br />

Informationsbereich<br />

der Softwareoberfläche.<br />

Bisher fanden<br />

sich dort schon<br />

Laufzeit-Angaben.<br />

Nun kann man mehr<br />

Optionen auswählen<br />

und die Auswahl<br />

individuell konfigurieren.<br />

Das Leistungsangebot bei den Technologie-Modulen<br />

wurde erweitert: Zum einen bei den Elektro-Versorgungen für<br />

Gleichströme von 12, 24 und 48 V zum Testen von Kleinspannungsgeräten;<br />

zum anderen bei den Proportionaldruck-Ventilen<br />

für Prüfszenarien mit pneumatischen Aktoren. Bei den Spannelementen<br />

gibt es nun auch ein Aufspannplatten-System, mit<br />

dem komplett montierte Prüfarchitekturen als Einheit vom Tisch<br />

heruntergenommen werden können.<br />

www.inotec-ap.de<br />

Digitale Flügelradanemometer für Luft, Gas oder Flüssigkeiten<br />

Die Messköpfe und der Fühlerschaft der neuen Präzisionsflügelräder<br />

von Ahlborn sind aus Aluminium oder Edelstahl gefertigt<br />

und für viele mobile oder stationäre Einsatzbereiche geeignet.<br />

Die Strömungsgeschwindigkeit wird mit hoher Messgenauigkeit<br />

und guter Auflösung von 0,01 m/s erfasst. Der Messbereich liegt<br />

bei 0,3 m/s und reicht bis max. 40 m/s, optional sogar bis<br />

120 m/s. Die digitalen Sensoren sind zur<br />

Messung von Luft, Gasen oder auch von<br />

Flüssigkeiten bei Umgebungstemperaturen<br />

zwischen - 20 bis + 125 °C oder - 40 bis<br />

+ 260 °C einsetzbar. Neben den Standardausführungen<br />

gibt es eine Version mit<br />

automatischer Richtungserkennung. Eine<br />

Besonderheit der neuen Flügelradanemometer<br />

ist die Mehrpunktjustage, jedes Flügel-<br />

rad wird einzeln justiert und die Werte werden im Anschlussstecker<br />

gespeichert. Um die hohe Messgenauigkeit noch zu<br />

verbessern, kann die geringe Abhängigkeit des Messwertes<br />

von der Dichte kompensiert werden. Die Programmierung wird<br />

ebenso im Anschlussstecker hinterlegt. Die digitalen Anemometer<br />

sind für den Anschluss an Almemo-Messgeräte und<br />

Datenlogger des Unternehmens Ahlborn<br />

konzipiert. Die Digitalisierung des Sensors<br />

erfolgt über intelligente Anschlussstecker;<br />

die vorkonfektionierten Stecker lassen sich<br />

ohne weitere Programmierung einfach am<br />

Gerät aufstecken und die Messung kann<br />

sofort gestartet werden.<br />

www.ahlborn.com<br />

Softwarelösungen für Statistik im Qualitätsmanagement •Six Sigma •<br />

Machine Learning •Predictive Analytics &Big Data<br />

Control<br />

Halle 8Stand 8410<br />

Mit der Statistiksoftware Minitab Ihre Messdaten erfolgreich<br />

analysieren und so Ihre Produktqualität steigern.<br />

Companion by Minitab<br />

Mit dem Companion by Minitab Ihre Qualitätsverbesserungsprozesse<br />

erfolgreich durchführen und so Ihre<br />

Prozessqualität steigern.<br />

Patentierte Software für Machine<br />

Learning, Predictive Analytics &Big-<br />

Data-Analysen<br />

Weitere Informationen finden Sie unter:<br />

www.additive-minitab.de/produktfamilie


Advanced-Analytics-Lösung ermöglicht automatische<br />

Datenintegration<br />

Hinter dem Namen QualityLine verbirgt sich eine fortschrittliche Manufacturingund<br />

Quality-Analytics-Software, die mithilfe künstlicher Intelligenz (KI) und Deep<br />

Learning Algorithmen in der Lage ist, Produktionsdaten zu sammeln, auszuwerten<br />

und in Echtzeit zu analysieren. Die Software zieht sich die Daten per Schnittstelle aus<br />

Datenquellen, einschließlich Sensoren, Maschinensteuerungen, Teststationen, MES<br />

und ERP-Systemen. Die QualityLine-Technologie entschlüsselt und interpretiert dabei<br />

automatisch unterschiedliche Datenformate und speichert diese in einer Datenbank.<br />

Anschließend werden die Daten in einem interaktiven Dashboard visualisiert, welches<br />

nach applikationsspezifischen Anforderungen eingerichtet wurde und Anwendern die<br />

Kontrolle ihrer Fertigungslinien ermöglicht. Darüber<br />

hinaus eignet sich die Lösung für jeden Typ von<br />

Datenquellen der Produktionslinien wie Teststationen,<br />

Produktionsmaschinen, Sensoren, ERP, MES.<br />

QualityLine wird zur Ursachenanalyse von Fehlern<br />

sowie zur Effizienzsteigerung der Fertigung eingesetzt.<br />

SPEZIELL<br />

ENTWICKELT<br />

FÜR DIE INSPEKTION<br />

VONGLAS<br />

und anderen spiegelnden Oberflächen<br />

www.Infratec.de<br />

Für automatisierte großvolumige Messanwendungen<br />

Auf der Control <strong>2019</strong> stellt Nikon Metrology sein gesamtes Produktportfolio vor:<br />

digitale, automatisierte und vernetzte Fertigungslösungen für die modernen und<br />

vielfältigen Anforderungen von Industrie 4.0. Automatisierte Messlösungen ermög -<br />

lichen Herstellern die engmaschige Überwachung ihrer Prozesse – eine intelligente<br />

Fertigung dank digitalisierter Ergebnisse und vernetztem Echtzeit-Feedback. Auf<br />

diese Weise wird der Fertigungsprozess durch die Qualitätsfunktion gesteuert, was<br />

die Herstellung bestmöglicher Produkte<br />

gewährleistet. Präsentiert wird u. a. das<br />

Laser Radar- und CT-System für extragroße<br />

Messvolumina, das in der automatisierten<br />

Karosserieprüfung präzise, absolute Inline-<br />

Messungen und einen schnelleren Rückfluss<br />

von Qualitätsdaten ermöglicht. Dadurch<br />

werden die Engineering-Zeiten für ein neues<br />

Fahrzeug in der Prototypen-Entwicklung<br />

deutlich verkürzt.<br />

www.nikonmetrology.com<br />

Machine Vision Mikroskop: Ein Kompromiss<br />

aus Auflösung und Größe<br />

Das neue Machine Vision Mikroskop (MVM) von Opto ist ein digitales Mikroskop,<br />

welches über eine apochromatisch korrigierte Mikroskopoptik und einen Sensor vom<br />

Typ 5MP Sony IMX264 verfügt. Darüber hinaus wurden eine koaxiale Auflichtbeleuchtung<br />

sowie ein diffuses Ringlicht verbaut. Beide Beleuchtungen lassen sich über die<br />

USB-3.1-Schnittstelle der integrierten Kamera steuern und mit Strom versorgen. Eine<br />

eigens entwickelte Steuerelektronik erlaubt den Wechselbetrieb und den gleichzeitigen<br />

Betrieb der beiden Lichtquellen. Bei einem Bildfeld von<br />

4,5 × 3,8 mm, einer vorkalibrierten Messauflösung von<br />

1,8 µm/Pixel und einem Arbeitsabstand von 31 mm wurde<br />

so ein Kompromiss aus Auflösung und Größe gefunden.<br />

Die enthaltene Messsoftware wurde für Stand-Alone-Anwen-dungen<br />

und die Kamerasteuerung für Integrationsaufgaben<br />

optimiert. Mit dem nur 70 × 150 × 40 mm kleinen MVM<br />

ist es nun möglich, Mikroskopie in jeder Applikation zu<br />

verbauen.<br />

2512<br />

DER SMARTE<br />

3D-PROFILSENSOR<br />

FÜR GLASUND<br />

SPIEGELNDE MATERIALIEN<br />

www.opto.de<br />

www.lmi3D.com/2512-de


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Werkzeugmanagement 4.0<br />

Industrial RFID-System optimiert Produktionsprozesse<br />

Werkzeugcodierung mittels RFID wird nicht erst seit Industrie 4.0<br />

erfolgreich eingesetzt. Schon seit Jahrzehnten setzt ein Lieferant für<br />

Flugzeugkomponenten die Technologie in der zerspanenden Fertigung<br />

ein und schafft so die Voraussetzung für eine intelligente Vernetzung,<br />

mit dem Potenzial den Werkzeugeinsatz weiter zu optimieren.<br />

01<br />

Die zerspanende Bearbeitung von Flugzeugstrukturbauteilen<br />

ist eine der Königsklassen<br />

der Branche. Das liegt einerseits<br />

daran, dass hierfür modernste und oft<br />

schwer zerspanbare Werkstoffe verwendet<br />

werden. Neben anspruchsvollen Aluminiumlegierungen<br />

stellen Materialien wie Titan<br />

oder Kohlenstofffaserverbundstoffe<br />

(CFK) hohe Anforderungen. Andererseits<br />

handelt es sich vorzugsweise um dünnwandige<br />

Bauteile, denn schließlich ist in der<br />

Luft- und Raumfahrt Gewichtsreduzierung<br />

oberstes Gebot, bei gleichzeitig höchster<br />

Festigkeit und Steifigkeit der Komponenten.<br />

„Strukturbauteile aus Leichtmetalllegierungen<br />

haben oft hoch komplexe Freiformflächen<br />

und schwierigste Hinterschneidungen.<br />

Die sogenannte HPC-Zerspanung,<br />

sprich das High Performance Cutting, stellt<br />

dabei hohe Anforderungen hinsichtlich<br />

Präzision und Prozesssicherheit“, erklärt<br />

Daniel Weishaupt, der Leiter Werkzeugaufbereitung/-kommissionierung<br />

bei Premium<br />

Aerotec in Augsburg. Damit ist in<br />

erster Linie die prozesssichere Einhaltung<br />

enger Toleranzen im Bauteil gemeint.<br />

„Grundvoraussetzung dafür ist allerdings,<br />

dass die Werkzeugparameter exakt und fehlerfrei<br />

in die Bearbeitungsmaschine übernommen<br />

werden“, ergänzt Weishaupt und<br />

spricht die Hauptmotivation an, ein Werkzeugidentifikationssystem<br />

einzusetzen.<br />

Werkzeugrelevante Daten<br />

stets parat<br />

Der generelle Vorteil von solchen Systemen<br />

wie Tool-ID von Balluff ist die Übertragung<br />

von werkzeugrelevanten Daten über ein<br />

hochfrequentes, elektromagnetisches<br />

Wechselfeld zwischen einem am Werkzeug<br />

fest montierten Datenträger und einer<br />

01 Die Auswerteeinheiten kommunizieren<br />

frequenzübergreifend und bieten eine große<br />

Schnittstellenvielfalt<br />

02 Die BIS M-Datenträger in den Werkzeugaufnahmen<br />

entsprechen den offenen, normierten<br />

RFID-Standards ISO 15693 und ISO 14443A<br />

Schreib-/Leseeinheit. Die sogenannte Radio<br />

Frequency Identification (RFID) sichert<br />

die eindeutige Zuordnung des Werkzeugs.<br />

Mithilfe von RFID-Schreib-/Lesegeräten<br />

können Werkzeugdaten, z. B. am Werkzeugeinstellgerät,<br />

auf den Datenträger am<br />

Werkzeug geschrieben und in der Werkzeugmaschine<br />

ausgelesen werden. Außerdem<br />

lassen sich, etwa nach einem Werkzeugeinsatz<br />

in der Maschine, relevante<br />

Daten wie Standzeiten wieder auf den<br />

Datenträger zurückschreiben. Die automatische<br />

Verarbeitung der Informationen gewährleistet,<br />

dass alle Daten korrekt und<br />

stets aktuell vorliegen. Aus diesem Grund<br />

hat Premium Aerotec die Werkzeugeinstellund<br />

-messgeräte von Zoller sowie rund<br />

30 Bearbeitungsmaschinen mit Tool-ID-<br />

Schreib-/Leseköpfen sowie Auswerteeinheiten<br />

von Balluff ausgestattet.<br />

Schnittstellenvielfalt bietet<br />

unkomplizierten Einsatz<br />

Einen maßgeblichen Anteil an der schnellen<br />

Integration von Tool-ID in die laufende<br />

zerspanenden Fertigung bei Premium Aerotec<br />

haben die hier verwendeten Auswerteeinheiten<br />

BIS V, die frequenzübergreifend<br />

kommunizieren können. D. h., mit diesen<br />

Controllern lassen sich niederfrequente<br />

Systeme (LF, 70…455 kHz), die vor allem in<br />

der Metallumgebung besonders robust und<br />

zuverlässig sind und hochfrequente Systeme<br />

(HF, 13,56 MHz), zeitgleich betreiben.<br />

Für den Einsatz bei Premium Aerotec war<br />

jedoch die Schnittstellenvielfalt dieser Auswerteeinheiten<br />

entscheidend für die Integ-<br />

John Großpietsch, freier Redakteur, Zell a.H.<br />

14 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

02<br />

ration in die unterschiedlichen Maschinen.<br />

Es stehen alle weltweit gängigen Bus-Systeme<br />

für den industrieunabhängigen Einsatz<br />

wie Profibus, Profinet, EtherCAT, CC-Link<br />

sowie Ethernet/IP-Varianten, zur Verfügung.<br />

Außerdem gibt es einen Webserver<br />

für Ethernet-basierte Schnittstellen.<br />

Die vorhandenen Werkzeuge, respektive<br />

die Werkzeugaufnahmen, wurden seitlich<br />

mit sogenannten Tags, den Datenträgern,<br />

ausgestattet. Hier verwendet Premium Aerotec<br />

die Datenträger vom Typ BIS M. Diese<br />

arbeiten mit einer Frequenz von 13,56 MHz<br />

und sind auf unendlich viele Schreib-/Lesezyklen<br />

ausgelegt. „Wir haben uns für die<br />

BIS-MVersion entschieden, weil diese Tags<br />

den offenen, normierten RFID-Standards<br />

ISO 15693 und ISO 14443A entsprechen<br />

und Hersteller unabhängig am Markt verfügbar<br />

sind“, ergänzt Weishaupt, der darin<br />

eine Sicherheit für seine Fertigung sieht.<br />

Insgesamt werden derzeit um die<br />

30 000 Werkzeuge so verwaltet. Ebenso<br />

wichtig ist Weishaupt die hohe Übertragungsgeschwindigkeit<br />

bei großen Datenmengen,<br />

mit der das RFID-System BIS M<br />

punktet.<br />

Auswertung von Werkzeugdaten<br />

Der erste Anspruch mit der RFID-Werkzeugidentifikation,<br />

das Handling der werkzeugspezifischen<br />

Daten zu automatisieren<br />

und sicher zu machen, wird bereits seit<br />

Jahren erfüllt. Exakt übermittelte Werkzeugabmessungen<br />

und Einsatzparameter<br />

sowie erfasste Stand-, bzw. Resteinsatzzeiten<br />

gewährleisten sichere Prozesse. „Die<br />

Erfassung der Laufzeiten von Werkzeugen<br />

ist dabei von enormer Wichtigkeit“, erklärt<br />

Weishaupt: „Verschleiß bewirkt steigende<br />

Zerspankräfte und führt am Werkstück zu<br />

Geometrieabweichungen. Besonders kritisch<br />

ist die dabei entstehende, sog. Oberflächenzerrüttung<br />

als Folge von thermischen<br />

und mechanischen Wechselbelastungen,<br />

die zu nicht reparablen Beschädigungen<br />

am Bauteil führen können.“ Die oft extrem<br />

teuren Bauteile machen diese Problematik<br />

deutlich. Deshalb wird jedem Werkzeug<br />

über den Datenträger an der Werkzeugaufnahme<br />

eine maximale Standzeit mitgegeben,<br />

die auf Erfahrungswerten basiert.<br />

Über die Festlegung von Werkzeugeinsatzzeiten<br />

hinaus, bieten die BIS-M-Datenträger<br />

mit ihrer eindeutigen Ident-Nummer<br />

das Anlegen einer Lebensakte für die Werkzeuge.<br />

Die Unique ID dieser Datenträger ist<br />

nur les- und nicht veränderbar. Sie erlaubt<br />

eine eindeutige Rückverfolgbarkeit der<br />

Bauteile im Sinne der Qualitätssicherung.<br />

Die zentrale Speicherung und Auswertung<br />

der Werkzeugdaten in einem Werkzeugmanagement-System<br />

öffnet zukünftig vielfältige<br />

Ansätze, den Werkzeugeinsatz weiter zu<br />

optimieren. Damit ist Tool-ID von Balluff<br />

eine Schlüsselkomponente der intelligent<br />

vernetzten Fertigung bei Premium Aerotec,<br />

die so längst startklar ist für Industrie 4.0.<br />

Bilder: Balluff, Zoller<br />

www.balluff.de<br />

INFO:<br />

VDW – Generalkommissariat EMO Hannover <strong>2019</strong><br />

Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e.V.<br />

Corneliusstraße 4 · 60325 Frankfurt am Main · GERMANY<br />

Tel.: +49 69 756081-0 · Fax: +49 69 756081-74<br />

emo@vdw.de · www.emo-hannover.de<br />

VDW.indd 19xxx_World 1 of industries_185x130_gb.indd 1 26.02.<strong>2019</strong> 25.02.19 12:11:03 14:06<br />

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 15


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

01 02<br />

03 04<br />

Chancen durch Megatrends<br />

Wachstumsmodell als Produkt- und Lösungsanbieter zahlt sich weiterhin aus<br />

Jumo profitierte auch 2018 von den<br />

globalen Trends wie Digitalisierung,<br />

Konnektivität, Sicherheit und Energie<br />

und Umwelt. Sie bestimmen die<br />

gesellschaftliche und wirtschaftliche<br />

Entwicklung der nächsten Jahre und<br />

fordern darauf ausgelegte Lösungen.<br />

Hier sieht sich der Messtechnik-<br />

Spezialist bestens aufgestellt<br />

und leistet mit seinem Portfolio der<br />

industriellen Sensor- und Automatisierungstechnik<br />

einen nennenswerten<br />

Beitrag zum Bewältigen der<br />

anstehenden Herausforderungen.<br />

Bereits vor Jahren hat Jumo die Bereiche<br />

Wasser- und Abwassertechnik sowie erneuerbare<br />

Energien als Wachstumsmärkte<br />

identifiziert und die Produktentwicklung<br />

für diese Branchen forciert. Ein umfangreiches<br />

Transformationsprojekt stellt derzeit<br />

die Weichen für die Neuausrichtung der<br />

Unternehmensgruppe: digital und flexibel.<br />

Wir stellen Ihnen einige neue Entwicklungen<br />

aus dem Bereich der Sensorik sowie<br />

Mess-, Regel und Automatisierungstechnik<br />

vor, die für das Erfassen und Visualisieren<br />

der Prozesse von morgen gerüstet sind – digital,<br />

skalierbar, multifunktionell, präzise<br />

und robust.<br />

Hard- und Software-Plattform<br />

Jupiter punktet in Digitalisierung<br />

Ein Beispiel ist die neue Hard- und Software-Plattform<br />

Jupiter, die neue Maßstäbe<br />

in punkto Digitalisierung setzt. Vorreiter für<br />

diese Plattform ist das Automatisierungs-<br />

system Jumo variTron, weitere Produkte<br />

werden folgen. Kombiniert wird eine modulare,<br />

flexible und zukunftsfähige Hardware-Basis<br />

mit einer modernen Software-<br />

Architektur. Ein 800 MHz-Prozessor kann je<br />

nach Anwendung als Single-, Dual- oder<br />

Quad-Core-Variante ausgelegt werden. Das<br />

steckbare CPU-Modul lässt sich über<br />

Schnittstellen – wie etwa Ethernet, USB,<br />

PCIe, UART, SPI, I²C und GPIO’s – flexibel<br />

an die Geräteanforderungen anpassen. Die<br />

Software setzt auf einer Linux-Plattform<br />

auf, mit skalierbarer Performance, Speicher<br />

und Schnittstellen. Hohe Standards bei Internet<br />

Security und Kryptographie dienen<br />

dem sicheren Cloud-Computing. Hinzu<br />

kommen WLAN und Bluetooth als Standard<br />

sowie Anschlüsse für modernste TFT-Displays.<br />

Bis zu 64 intelligente Anschaltmodule<br />

und via Ethernet bis zu zehn Bedienpanels<br />

stehen für hohe Variabilität. Flexibel bleiben<br />

Anwender dank der Integration aller<br />

wichtigen Feldbussysteme per Codesys<br />

16 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

01 Die neue Hard- und Software-Plattform<br />

Jupiter ist modular aufgebaut und bildet die<br />

Basis für alle Jumo-Geräte<br />

02 Der Bildschirmschreiber Logoscreen 700<br />

lässt sich flexibel an unzählige Anforderungen<br />

anpassen<br />

03 Langzeitfähiger Druckmessumformer<br />

Taros S46 H arbeitet besonders präzise<br />

04 Digitale Freiform Multisensorik: die<br />

Kunststoffsensoren plastoSens zeichnen sich<br />

durch maximale Formfreiheit aus<br />

(beispielsweise Modbus RTU/TCP Master<br />

und Slave, Profinet Con troller, EtherCAT<br />

Master sowie OPC UA Server). Eine Profinet-Schnittstelle<br />

gestattet die Anbindung<br />

an übergeordnete Steuerungssysteme als<br />

Device. Nach dem Start bildet die Jupiter-<br />

Plattform sukzessive die Basis für die weitere<br />

Produktintegration wie Bildschirmschreiber,<br />

Mehrkanalmessgeräte für die Flüssigkeitsanalyse<br />

oder Prozess- und Programmregler.<br />

Gleiches gilt für die Konnektivität zu bestehenden<br />

Produkten.<br />

Elektronischer Thermostat –<br />

kompakt auf Hutschiene<br />

Eigens für die Temperaturregelung und<br />

-überwachung entwickelte Jumo den elektronischen<br />

Thermostat Jumo eTron T100<br />

zur Hutschienenmontage. Neben den Eingangssignalen<br />

für Widerstandsthermometer<br />

und Thermoelemente steht zum Anschluss<br />

weiterer Prozessgrößen auch ein Messeingang<br />

0 (4) bis 20 mA bereit. Der Jumo eTron<br />

T100 ist kompakt konzipiert und integriert<br />

unter anderem Timer, Datenlogger, Serviceund<br />

Betriebsstundenzähler, ein PhotoMos-<br />

Ausgang für die zusätzliche Grenzwertsigna<br />

lisierung sowie einen Digitaleingang.<br />

Dank digitaler Steuersignale lassen sich logische<br />

Verknüpfungen (Und, Oder, XOR)<br />

erstellen und intern verarbeiten. Zur Darstellung<br />

von Prozesswerten, Parametern,<br />

Schaltzuständen sowie dem elektrischen<br />

Anschlussplan verfügt der elektronische<br />

Thermostat über ein konfigurierbares, viersprachiges<br />

Dot-Matrix-Display.<br />

Hochskalierbarer, intuitiv<br />

bedienbarer Bildschirmschreiber<br />

Eine weitere Neuheit ist die Jumo-Bildschirmschreiber-Serie<br />

Jumo Logoscreen<br />

700. Diverse Messein- und -ausgangskarten<br />

gestatten unterschiedliche Applikationen:<br />

Ob Geräteausführung ohne Messeingang<br />

bis hin zu Ausführungen mit maximal<br />

18 Messeingängen, 3 Analogausgängen,<br />

18 Digitaleingängen, 24 einzeln umschaltbare<br />

Digitalein- oder -ausgängen und 7 Relaisausgängen.<br />

Der 5,7" TFT-Farbgrafikbildschirm<br />

besitzt einen Touchscreen, konzipiert<br />

als Icon-basiertes System. Über eine<br />

Profinet-Schnittstelle lassen sich bis zu<br />

60 Kanäle analog und digital aufzeichnen<br />

und 120 externe Analog- und Digitaleingänge<br />

anzeigen. Bis zu acht Zähleingänge<br />

erlauben eine Durchflussmessung auf Basis<br />

von schnellen digitalen Impulsgebern.<br />

Eine Anlagenvisualisierung oder die<br />

Darstellung von Prozesszuständen ist mit<br />

bis zu zehn kundenspezifischen Prozessbildern<br />

möglich. Eine App auf Smartphones<br />

und Tablets stellt die Prozesswerte dar.<br />

Unsere Innovationen aus dem Bereich der<br />

Kunststoffsensorik erschließt uns neue Märkte<br />

Solides Wachstum gegen den Branchentrend<br />

Der Logoscreen 700 verfügt über die<br />

cULus- Zulassung und unterstützt die FDAkon<br />

forme Datenaufzeichnung gemäß 21<br />

CFR Part 11. Zudem erfüllt er die Anforderungen<br />

für Wärmebehandlung gemäß<br />

AMS2750 und CQI-9.<br />

Druckmessumformer bis IP 69 für<br />

hygienesensible Einsatzbereiche<br />

Die Jumo-Unternehmensgruppe mit Sitz<br />

in Fulda konnte den Wachstumstrend des<br />

Vorjahres weiter fortsetzen: Der Umsatz von<br />

234 Mio. EUR im Jahr 2017 stieg auf 248 Mio.<br />

EUR im Jahr 2018. Seit 2008 ist der konso lidierte<br />

Umsatz damit um 39 % gewachsen.<br />

„Unser Wachstumsmodell als Produkt- und<br />

Lösungsanbieter für Kunden in verschiedensten<br />

Branchen zahlt sich weiterhin aus“, bestätigt<br />

Michael Juchheim, der mit seinem Vater<br />

als geschäftsführender Gesellschafter das<br />

Unternehmen lenkt. Das Bild zeigt Michael<br />

Juchheim (li.) sowie Bernhard Juchheim (re.)<br />

Jumo Taros S46 H heißt der neue kompakte<br />

Druckmessumformer. Er ist für Präzisionsmessung<br />

und Langlebigkeit konstruiert und<br />

kommt in den hohen Schutzarten von IP 65<br />

bis IP 69 als voll verschweißte Komponente<br />

auf den Markt. Er eignet sich für Einsätze in<br />

der Lebensmittelindustrie, bei CIP- und<br />

SIP-Anwendungen, Sterilisatoren und Autoklaven<br />

sowie für alle hygienischen Druckmessaufgaben.<br />

Dank FDA-konformer Materialien<br />

und hygienischer Prozessanschlüsse<br />

wird hohe Sicherheit und gute Reinigbarkeit<br />

garantiert. Die werkseitig eingestellten<br />

Messbereiche liegen zwischen 0 bis 100 bar.<br />

Für spezielle Anwendungen gibt es eine autoklavierbare<br />

Version. Die Messstofftemperatur<br />

kann zwischen - 40 und + 125 °C liegen.<br />

Linearität und Langzeitstabilität liegen jeweils<br />

bei niedrigen 0,1 %. Die Gesamtgenauigkeit<br />

bei + 20 °C beträgt maximal 0,25 %<br />

der Messspanne.<br />

Kunststoffsensorik auf dem<br />

Vormarsch<br />

Um stets nah an der Anwendung zu sein,<br />

entwickelt Jumo seine Lösungen und Produkte<br />

gemeinsam mit seinen Kunden, so<br />

auch im Bereich plastoSens. Die neuen<br />

formfreien plastoSens T-Temperaturfühler<br />

sind nicht nur spannungs- und vibrationsfest,<br />

sondern auch absolut wasserdicht. Neben<br />

vier Standardprodukten gibt es nun<br />

auch diverse Spezialausführungen. So auch<br />

jene für Motorwicklungen: Der Jumo plasto-<br />

Sens T-Fühler ist im Tempe raturbereich<br />

zwischen - 40 und + 200 °C einsetzbar, lässt<br />

sich problemlos in die Motorwicklung einkleben<br />

und ist impulsspannungsfest bis<br />

8 kV. Hinzu kommt eine Stoßfestigkeit von<br />

über 100 g. Auch für die Temperaturmessung<br />

in Premium-Wasch- und Trockenmaschinen<br />

wurden zwei plastoSens T-Produkte<br />

entwickelt. Zum Messen der Oberflächentemperatur<br />

wurde ein Fühler designt, den<br />

Kunden in ihrer Produktion automatisch<br />

bestücken können. Der eingesetzte Materialmix<br />

aus einem wärmeleitenden und nichtwärmeleitenden<br />

Kunststoff ist fest miteinander<br />

verbunden.<br />

Neben den vorgestellten neuen Entwicklungen<br />

hat Jumo noch einiges mehr zu<br />

bieten und sieht sich zudem als Produktund<br />

Lösungsanbieter für Kunden in den<br />

verschiedensten Branchen gut aufgestellt.<br />

Bilder: Jumo<br />

www.jumo.net<br />

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 17


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Wahre Tausendsassa<br />

Miniaturisierte Piezokeramiken und ihre Anwendungen<br />

Piezoelektrische Komponenten<br />

sind extrem vielseitig. Sie lassen<br />

sich für die unterschiedlichsten<br />

Anwendungen im Sensorikbereich<br />

nutzen und durch ihre winzigen<br />

Abmessungen und verschiedensten<br />

Formen hervorragend integrieren.<br />

Die Einsatzbereiche von Piezokeramiken<br />

in Aktorik und Sensorik sind breit gefächert<br />

und ziehen sich durch viele unterschiedliche<br />

Branchen, denn sie erreichen<br />

hohe Dynamik mit Frequenzen bis zu<br />

mehreren Tausend Hertz und können so<br />

z. B. Ultraschallschwingungen in Gasen<br />

oder Flüssigkeiten erzeugen. Es gibt keine<br />

mechanischen Komponenten, die die Auflösung<br />

durch Reibung begrenzen würden,<br />

und auch keinen mechanischen Verschleiß,<br />

da die Bewegung auf kristallinen Festkörpereffekten<br />

beruht. In Halbleiter- oder<br />

Siliziumphotonik-Anwendungen beispielsweise<br />

können so adaptive Feinjustierungen<br />

von miniaturisierten optischen Elementen<br />

vorgenommen werden, also von Linsen<br />

oder Austrittsflächen von Glasfasern sowie<br />

von Spiegeln. Ebenso entstehen miniaturisierte<br />

Aktoren und Sensoren für die Nanodosierung<br />

und -fluidik oder präzise, miniaturisierte<br />

Abstandsmessungen. Da sie sehr<br />

Annemarie Österle, PI Ceramic, Lederhose;<br />

M.A. Ellen-Christine Reiff,Redaktionsbüro Stutensee<br />

kompakt sind, also bei kleinem<br />

Bauraum hohe Effizienz bieten,<br />

können auch Antriebe für mobile<br />

Geräte oder die Lab-on-a-Chip-Technik<br />

realisiert werden.<br />

Verschiedenste Formen<br />

So unterschiedlich wie die Anwendungen<br />

sind allerdings auch die Anforderungen,<br />

die die piezokeramischen Sensor- oder<br />

Aktorelemente erfüllen müssen. PI Cera -<br />

mic bietet piezoelektrische Komponenten<br />

deshalb in ganz unterschiedlichen Ausführungen,<br />

verschiedenen, auch bleifreien,<br />

Piezomaterialien und in vielen Geometrien<br />

an, wie Scheiben, Platten, Rohre, Quader<br />

oder in nahezu beliebigen Sonderformen<br />

und OEM-Anpassungen. Die unterschiedlichen<br />

Formen können mit Außenabmessungen<br />

von kleiner 1 mm hergestellt werden.<br />

Piezokeramiken können eine hohe Dynamik mit Frequenzen<br />

bis zu mehreren Tausend Hertz erreichen<br />

Vakuumkompatible Ausführungen sind<br />

ebenso möglich wie spezielle, anwendungsspezifische<br />

elektrische Anschlüsse, die Integration<br />

in vom Anwender bereit gestellte<br />

oder entwickelte Bauelemente sowie das<br />

Verkleben und der Verguss. Den Anwendungsmöglichkeiten<br />

sind dadurch kaum<br />

Grenzen gesetzt.<br />

Piezoröhrchen beispielsweise bieten eine<br />

radiale und axiale Auslenkung oder, segmentiert<br />

angesteuert, eine Scan-Bewegung<br />

in der XY-Ebene. Sie werden mit engsten<br />

Toleranzen gefertigt (0,05 mm) und können<br />

serienmäßig mit kleinsten Durchmessern<br />

von kleiner 0,8 mm hergestellt werden. Sie<br />

eignen sich z. B. als Miniaturscanner, in<br />

Alignment-Systemen zur Regelung eines<br />

optischen Signals oder werden zum Beispiel<br />

in medizinischen Endoskopen eingesetzt.<br />

Wahre Bewegungstalente in<br />

Scanning-Anwendungen<br />

Ein Beispiel dafür ist ein neuartiges scannendes<br />

Katheter-Endoskop (SFE) für die<br />

großflächige, vollfarbige Bildgebung mit<br />

nur 1 mm Durchmesser. Dieses scannende<br />

Faser- oder Katheterendoskop ermöglicht<br />

hochwertige, laserbasierte Videobilder bei<br />

Die resonante optische Single-Mode-Faser wird seitlich von einem rohrförmigen<br />

piezoelektrischen Aktor in einem kompakten koaxialen Design angetrieben<br />

18 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

minimalinvasiven Eingriffen, kann aber<br />

auch der biologischen Forschung neue Ergebnisse<br />

liefern. Die zentrale Komponente<br />

dieser Technologie ist ein einzelner optischer<br />

Wellenleiter, der bei mechanischer<br />

Resonanz vibriert und so RGB-Laserlicht<br />

auf das Bild scannt. Die resonante optische<br />

Single-Mode-Faser wird seitlich von einem<br />

rohrförmigen piezoelektrischen Aktor in<br />

einem sehr kompakten koaxialen Design angetrieben.<br />

Die seitliche Vibrationsbewegung<br />

kann modelliert werden. Die Faser bewegt<br />

sich dann während des Betriebs in einem<br />

spiralförmigen Scanmuster. Der anwendungsspezifische<br />

Aktor ist bei 0,45 mm Durchmesser<br />

lediglich 4 mm lang. Die elektrischen Spannungen,<br />

die während des Betriebs des SFE<br />

angelegt werden, sind niedrig, da der rohrförmige<br />

Piezo elektrisch einem kleinen Kondensator<br />

entspricht. Im typischen Betrieb<br />

liegt die Spannung unter 20 V bei 5,5 mW<br />

elektrischer Leistung. Ähnliche Scanning-<br />

Anwendungen sind auch mit Biegeaktoren<br />

realisierbar, die selbst bei kleinster Fläche<br />

relativ große Auslenkungen erreichen.<br />

Pumpen für die Mikrofluidik<br />

Aus piezoelektrischen Materialien lassen<br />

sich aber auch leistungsfähige Antriebslösungen<br />

kreieren, die für den Einsatz in<br />

Mikrodosierpumpen die besten Voraussetzungen<br />

bieten. Sie arbeiten mit hohen<br />

Geschwindigkeiten und kurzen Ansprechzeiten;<br />

dadurch sind hohe Pumpfrequenzen<br />

und Flussraten möglich. Durch die variablen<br />

Hübe lassen sich Dosiervorgänge präzise<br />

steuern. Da sehr unterschiedliche Aufbauten<br />

möglich sind, findet sich praktisch für<br />

jede Aufgabenstellung eine maßgeschneiderte<br />

Lösung.<br />

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Mikrosysteme<br />

und Festkörper-Technologien<br />

(EMFT) zum Beispiel arbeiten an einem<br />

aktiven Implantat, das den Augen-Innendruck<br />

effektiv und dauerhaft regulieren<br />

soll. Das Implantat besteht aus einem Mikropumpensystem,<br />

einer sensorbasierten<br />

Pumpensteuerung, einem integrierten Akku<br />

zur kontaktlosen Energieversorgung sowie<br />

einem Telemetriemodul zur Datenübertragung.<br />

Es lässt sich direkt auf dem Augapfel<br />

aufbringen. Treibende Kraft der Mikropumpe<br />

ist ein Piezoelement in Scheibenform,<br />

das direkt auf einem Siliziumträgersubstrat<br />

appliziert wird. Es erzeugt die<br />

benötigten Linearbewegungen sehr präzise<br />

und lässt sich obendrein perfekt an die<br />

Applikationsumgebung anpassen. Auch<br />

bei Gegendruck sind so die für die Therapie<br />

erforderlichen Förderraten realisierbar,<br />

indem die Schaltfrequenzen oder die Amplitude<br />

der Piezoauslenkung über eine<br />

entsprechende Regelung variiert werden.<br />

Die Pumpe im Augenimplantat ar beitet<br />

mit einer Förderrate von max. 30 Mikrolitern/s<br />

und kann je nach Krankheitsbild<br />

das Auge benetzen oder Kammerwasser<br />

abpumpen.<br />

Bilder: PI Ceramic<br />

www.piceramic.de<br />

Meorga.indd 1 18.03.<strong>2019</strong> 11:59:42<br />

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 19


SENSORIK UND MESSTECHNIK I ANZEIGE<br />

01<br />

Matthias Hartmann, Produktmanager<br />

Condition Monitoring<br />

20 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


ANZEIGE I SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Die Zukunft wird digital<br />

Wie ein Smart-Sensor den Weg in eine neue Ära der Zustandsüberwachung<br />

von Maschinen und Anlagen ebnet<br />

Der Fokus von Maschinenproduzenten liegt seit jeher darauf, einen hoch<br />

präzisen und zuverlässigen Betrieb ihrer Anlagen sicherzustellen. Hierbei<br />

kommt der kontinuierlichen Zustandsüberwachung eine hohe Bedeutung<br />

zu. Der Getriebeexperte Flender bietet mit seinem neuen Sensor DX500<br />

eine autonome Überwachungslösung, die den aktuellen Getriebezustand<br />

stets im Blick behält. Kombiniert mit einer App als Kommunikationsplattform,<br />

steht einer hohen Anlagenverfügbarkeit nichts mehr im Wege.<br />

Bei der systematischen Digitalisierung der<br />

Industrielandschaft spielen Condition<br />

Monitoring Systeme zur gezielten Zustandsüberwachung<br />

von Maschinen und<br />

Anlagen eine große Rolle. Jedoch gilt es für<br />

OEMs auch einige Hürden zu überwinden,<br />

die sich zwar leicht bewältigen lassen, aber<br />

nicht sofort auf die Zustimmung ihrer Kunden<br />

beziehungsweise der Endanwender treffen.<br />

Hürden betreffen vorrangig zwei Aspekte:<br />

Preis und Komplexität. Denn während sich<br />

bei teuren Anlagen mit hohen Verfügbarkeitsanforderungen<br />

die Frage nach einer<br />

geeigneten CM-Lösung einfacher beantworten<br />

lässt, steht auf der anderen Seite ein<br />

enormes Maschinenangebot, das aus Kostengründen<br />

auf professionelles Condition<br />

Monitoring verzichtet.<br />

Flender entwickelte deshalb eine neue<br />

Low-Cost-Lösung: Der 2018 vorgestellte<br />

CM-Sensor DX500 in Schutzklasse IP67<br />

wurde eigens für die autonome Diagnose<br />

bei konstant bzw. dauerlaufenden Industriegetrieben<br />

auf den Markt gebracht. „Damit<br />

lässt sich die Anlagenverfügbarkeit<br />

verbessern, ohne dass es signifikanter Investitionen<br />

finanzieller Art oder in punkto<br />

Know-how bedarf“, betont Norbert Dahlhaus,<br />

Abteilungsleiter Condition Monitoring bei<br />

Flender in Voerde. Der Temperatur- und<br />

Schwingungssensor misst Vibration und<br />

Wärmeentwicklung direkt am Getriebe<br />

und liefert mit seinen Messdaten wichtige<br />

Parameter zur vorausschauenden Getriebewartung.<br />

Flankiert wird die Hardware von<br />

der speziell dafür entwickelten DX Assist<br />

App, die Flender kostenlos für die Betriebssysteme<br />

Android, iOS und Windows<br />

bereit stellt.<br />

Anwenderfreundliches<br />

Plug & Play-System<br />

Die Vorteile für Hersteller von Maschinen<br />

und Anlagen sind vielfältig: Niedrige Investitionskosten,<br />

einfache Installation, übersichtliche<br />

Darstellung, flexibler Einsatz und<br />

nicht zuletzt erhöhter Anlagenschutz. Am<br />

Beispiel der FZG-Getriebe von Flender lassen<br />

02<br />

sich die Vorteile dieser neuen CM-Lösung<br />

für Industriegetriebe im niedrigen bis mittleren<br />

Drehmomentbereich verdeutlichen.<br />

Norbert Dahlhaus bestätigt: „Diese CM-<br />

Lösung wurde von uns als praxisgerechtes<br />

Plug-and-Play-System konzipiert, wofür<br />

der Anwender kein eigenes Wissen über<br />

Condition Monitoring benötigt.“ Und so<br />

geht’s: Der kompakt ausgelegte Sensor<br />

wird am zu überwachenden Getriebe<br />

von außen angebracht, anschließend<br />

in der App angemeldet und liefert dann<br />

aus sagekräftige Diagnosemeldungen zu<br />

Lager- und Verzahnungszuständen – sogar<br />

in Textform.<br />

Um die einfache Anwendbarkeit der<br />

neuen Condition-Monitoring-Lösung zu<br />

demonstrieren, stellt Flender kurze Videos<br />

zur Sensorinstallation, App-Installation<br />

und Vernetzung bereit. Spätestens hiermit<br />

kann jeder sofort das System einsetzen.<br />

„Neben dem attraktiven Systempreis<br />

waren einfache Handhabung und<br />

übersichtliche Diagnoseauswertung die<br />

zentralen Herausforderungen, denen wir<br />

uns gestellt haben“, erwähnt der CM-Abteilungsleiter.<br />

Hierzu besitzt der DX500<br />

eine Ethernet-Schnittstelle und lässt sich<br />

so über die integrierte IP-Adresse im<br />

Produktionsnetzwerk problemlos anmelden<br />

bzw. einfach über die DX Assist<br />

App suchen.<br />

01 Der neue Sensor DX500 von Flender<br />

macht den Einstieg in das Condition<br />

Monitoring von Getrieben, aber auch von<br />

Motoren und Arbeitsmaschinen, einfach<br />

und wirtschaftlich<br />

02 In Verbindung mit der DX Assist App<br />

können Hersteller und Anwender von<br />

Maschinen und Anlagen schnell und übersichtlich<br />

wertvolle Vorteile in punkto Verfügbarkeit<br />

nutzen; Getriebe (im Bild Stirnradgetriebe)<br />

und Sensor sind werkseitig bereits perfekt<br />

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 21


RUBRIZIERUNGSEBENE SENSORIK UND MESSTECHNIK I RUBRIZIERUNGSEBEBE I ANZEIGE 2<br />

Digitaler Service hilft dabei,<br />

die Zuverlässigkeit von<br />

Maschinen und Anlagen<br />

systematisch zu verbessern.<br />

Norbert Dahlhaus ist<br />

Abteilungsleiter Condition<br />

Monitoring bei Flender<br />

Intuitive Softwarebedienung<br />

in der App<br />

Der Nutzer ordnet nach der kundenseitigen<br />

Registrierung in dieser Software dem Sensor<br />

das jeweilige Getriebe zu, an welchem er<br />

montiert ist. Dahlhaus ergänzt: „Als äußerst<br />

vorteilhaft erweist sich, dass Getriebe und<br />

Sensor perfekt aufeinander abgestimmt<br />

sind.“ Die Zuordnung erfolgt automatisch<br />

anhand der Seriennummer, sofern der<br />

Sensor bereits mit dem Flender-Getriebe<br />

geliefert wird.<br />

In der App lassen sich zudem sämtliche<br />

Getriebe unterschiedlichster Maschinen<br />

und Anlagen integrieren – unabhängig<br />

davon, ob sie einen CM-Sensor besitzen<br />

oder nicht. Auch zeigt sich ein weiterer<br />

Vorteil beim Arbeiten mit der App: Hersteller<br />

von Maschinen und Anlagen haben über<br />

die Getriebezuordnung Zugriff auf eine<br />

Vielzahl von Zusatzinformationen, wie<br />

Montagezeichnungen, Ersatzteil-Nummern<br />

etc. Norbert Dahlhaus kommentiert: „Damit<br />

erhalten Betriebstechniker auf schnellstem<br />

Weg wichtige Daten, die ihnen die tägliche<br />

Arbeit enorm erleichtern und damit Prozesse<br />

beschleunigen.“<br />

Diagnosemöglichkeiten für<br />

Einsteiger und Experten<br />

Der DX500 besitzt eine eigene Web-Oberfläche,<br />

die eine Vielzahl an Informationen<br />

und Eingabe- bzw. Auswertemöglichkeiten<br />

für CM-Experten enthält. Eine sog. DX Assist<br />

App erleichtert Herstellern von Maschinen<br />

und Anlagen die Handhabung, sodass<br />

sich der Sensor auch ohne spezielle Kenntnisse<br />

nutzen lässt. Ihre Entwicklung basiert<br />

auf der breiten Erfahrung, die Flender über<br />

mehr als 20 Jahre gesammelt hat. Ohne großen<br />

Programmier- und Parametrieraufwand<br />

durch den Kunden lässt sich damit der<br />

grundsätzliche Zustand von Getrieben erfassen.<br />

So liefert die App bauteilbezogene Textmeldungen<br />

wie „Möglicher Lagerschaden<br />

am Lager 150“. Über die per Klick abrufbare<br />

Ersatzteilzeichnung sieht der Instandhalter<br />

sofort, um welches Lager es sich handelt.<br />

Ein wesentlicher Aspekt beim praktischen<br />

Einsatz des DX500 ist, dass nicht jeder kurzzeitige<br />

Ausschlag, der einen definierten<br />

Schwellwert in der Schwingungsanalyse<br />

überschreitet, zu einer<br />

Warnmeldung führt. Nur wenn derartige<br />

Zustände dauerhaft auftreten,<br />

bleibt die Signalleuchte am Sensor<br />

rot und er schickt über Ethernet<br />

oder zusätzliche Signalausgänge<br />

eine Meldung an die Maschinensteuerung<br />

oder die Anlagentechnik.<br />

„So verhindern wir, dass es in der<br />

Praxis durch sporadische Außeneinwirkungen<br />

zu Fehlmeldungen<br />

kommt“, erklärt der Flender-Abteilungsleiter.<br />

Ergänzend zum CM-<br />

Signal bietet der Sensor auch die Option,<br />

Ein- und Ausgänge für zusätzliche Aufgaben<br />

in der Maschine oder Anlage zu nutzen, wie<br />

zum Beispiel die Erfassung der Drehzahl.<br />

Blick über den Tellerrand<br />

Neben den FZG-Getrieben von Flender, für<br />

die der DX500 speziell entwickelt wurde,<br />

kann der Sensor auch bei anderen Getrieben,<br />

bei Elektromotoren, Arbeitsmaschinen<br />

oder Eingangsstufen von Großgetrieben<br />

zum Einsatz kommen. Entscheidend sind<br />

stets die einfache Installation sowie die einfachste<br />

Handhabung via DX Assist App.<br />

Wichtig ist – der Sensor soll nahe zu möglichen<br />

Schadstellen, zum Beispiel den<br />

Lagern, angebracht werden. Hierfür gibt es<br />

zwei Varianten: Über eine Schraubverbindung<br />

durch Einbringen eines Sacklochgewindes<br />

im Gehäuse oder bei dünnwandigen<br />

Gehäusen durch Aufkleben.<br />

Flender liefert als Premium-Hersteller<br />

von Qualitätsgetrieben in vielerlei Hinsicht<br />

zusätzlichen Service für Hersteller von Maschinen<br />

und Anlagen, um die Verfügbarkeit<br />

ihrer Produkte zu erhöhen. Die bisherigen<br />

Condition-Monitoring-Systeme DX2000<br />

und DX4000 für die komplexe Erfassung<br />

und Auswertung des Maschinen- bzw. Anlagenbetriebs<br />

wird nun nach unten durch<br />

das neue „Einsteigermodell“ DX500 ergänzt.<br />

In Kombination mit der DX Assist App gelingt<br />

so der wirtschaftliche und bequeme<br />

Zugang zur Getriebe- bzw. Lagerdiagnose.<br />

Norbert Dahlhaus resümiert: „Für kleines<br />

Geld und mit wenig Aufwand schaffen Hersteller<br />

von Maschinen und Anlagen damit<br />

einen beachtlichen Mehrwert für ihre Produkte,<br />

der perfekt zur derzeitigen Digitalisierungsstrategie<br />

in der Industrie passt.<br />

Unser neuer DX500 ist in Verbindung mit<br />

der DX Assist App gerade im unteren und<br />

mittleren Preissegment ein entscheidender<br />

Türöffner.“<br />

Bilder: Flender GmbH<br />

www.flender.com<br />

Vom einfachen Condition Monitoring bis zur<br />

schnellen Ersatzteilbestellung<br />

Flender setzt mit seiner eigenständigen<br />

Überwachungs- und Diagnoselösung<br />

DX500 für Industriegetriebe im niedrigen<br />

bis mittleren Drehmomentbereich neue<br />

Maßstäbe des Condition Monitoring. In<br />

Verbindung mit der DX Assist App sind<br />

Anwender in der Lage, Diagnoseauswertungen<br />

im Alltagsbetrieb ohne großen<br />

Investitionsaufwand zu realisieren. Wer<br />

noch mehr über seine Maschinen und<br />

Anlagen erfahren möchte, kann die<br />

Datenhistorie aus dem Sensor auslesen<br />

und sie als Datei an Flender senden.<br />

Daraus generieren die Experten des<br />

Getriebeherstellers einen umfassenden<br />

Zustandsbericht und senden diesen<br />

binnen kurzer Zeit retour. Darüber<br />

hinaus lässt sich professionelles Condition<br />

Monitoring ohne großen Aufwand<br />

mit der DX Mobile Service von Flender<br />

umsetzen. Hierbei führen Getriebe-Experten vor Ort Inspektionen und Messungen<br />

durch. Der dritte Service Level, der den Maschinen- und Anlagenbetrieb weiter<br />

optimieren, beinhaltet die rasche Ersatzteil- bzw. Ersatzgetriebebestellung mittels<br />

der neuen DX Assist App. Norbert Dahlhaus fasst zusammen: „Digitaler Service hilft<br />

dabei, die Zuverlässigkeit von Maschinen und Anlagen systematisch zu verbessern.“<br />

Mehr dazu erfahren Sie über: www.flender.com/diagnostex<br />

22 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Prozessmesstechnik sorgt für das richtige<br />

Klima in der additiven Fertigung<br />

Fertigungsprozesse auf Pulverbasis mittels Laser-Sinterung oder<br />

Metallpulver basierte additive Fertigung ermöglichen die Her -<br />

stellung vollständiger Objekte in einem einzigen Prozess. Um<br />

die Qualität des Endprodukts sicherzustellen müssen das feine<br />

Pulver, die Laser-Parameter sowie die atmosphärische Umgebung<br />

in der Kammer genau<br />

geregelt werden. Der<br />

Produktionsprozess<br />

findet in einer inerten<br />

Atmosphäre von<br />

Stickstoff oder Argon<br />

statt. Der Sauerstoffgehalt<br />

muss hier bei<br />

0,1 bis 1,5 % liegen,<br />

um eine Oxidation<br />

zu verhindern. Für<br />

Sauerstoffkonzentrationsmessungen in inerten Gasen sind die<br />

Sauerstoffanalysatoren und -sensoren auf Zirkon Oxid Basis<br />

Senz-TX des Anbieters NTron bestens konzipiert. Neben dem<br />

Oxidationsrisiko stellt auch die Verunreinigung durch Feuchte<br />

ein Risiko dar. Hierfür eignen sich die Easidew Taupunkttransmitter<br />

von Michell Instruments. Verschiedene Prozessanschlüsse<br />

und 4-20 mA in 2-Leitertechnik erlauben die einfache Integration<br />

in moderne 3D-Drucker. Der Messbereich umfasst -110 bis +20 °C<br />

Taupunkt für Prozesse die Trockenheit erfordern.<br />

www.michell.de<br />

Präzise und intelligente IO-Mini-Sensoren<br />

Intelligente IO-Link-Sensoren<br />

bietet Balluff mit den optoelektronischen<br />

Mini-Sensoren<br />

der Baureihe BOS Q08M und<br />

BOS R01 an. Diese ermöglichen<br />

eine zuverlässige<br />

Objekterkennung bei kleinstem<br />

Platzbedarf. Ihre Tastweite<br />

und Hysterese können<br />

ohne zeitaufwändige Justage<br />

des Abstands von Sensor und<br />

Objekt direkt über IO-Link<br />

einfach und genau eingestellt<br />

werden. Darüber hinaus<br />

liefern diese Sensoren weitere<br />

Informationen wie beispielsweise<br />

Diagnosedaten und<br />

Betriebsstunden. Ein anderes<br />

Beispiel für intelligente Sensorik<br />

ist ein neuentwickelter<br />

optischer Multifunktionssensor. Er vereint vier optoelektronische<br />

Sensorprinzipien in einem Gehäuse und lässt sich per IO-Link<br />

einfach umschalten, um je nach Applikation die zuverlässigste<br />

Erkennungsmethode zu nutzen. Seine Detektionssignale werden<br />

schon im Sensor aufbereitet und vorverarbeitet. Das entlastet<br />

die Anlagensteuerung und reduziert den Datenverkehr auf den<br />

Feldbussystemen.<br />

www.balluff.de<br />

Konfokaler Sensor ermöglicht Messungen<br />

mit hoher Genauigkeit<br />

Der konfokale Sensor confocalDT IFS2407-0,1 von Mikro-<br />

Epsilon eröffnet neue Anwendungsfelder in der Weg- und<br />

Dickenmessung. Mit einer Auflösung von 3 nm ermöglicht er<br />

Messungen mit sehr<br />

hoher Genauigkeit. Der<br />

kompakte Sensor bietet<br />

einen großen Verkippungswinkel<br />

und einen<br />

3 µm kleinen Lichtpunkt.<br />

Dadurch lassen sich<br />

Rauheitsmessungen mit<br />

hoher Präzision<br />

realisieren. Die Dickenmessung<br />

von transparenten<br />

Materialien ist bereits ab 5 µm Materialstärke möglich.<br />

Der kleine Messbereich von nur 100 µm kombiniert mit einer<br />

hohen Auflösung ermöglicht es, transparente Schichten wie Glas<br />

oder Kunststofffolien hochgenau zu erfassen. Mit den Sensoren<br />

werden z. B. fein gehonte Oberflächen wie z. B. Bremsscheiben<br />

überprüft. Die Standardvariante mit NA 0,8 eignet sich für<br />

hochpräzise Messungen bei Rauheit und dünnen Schichten. Die<br />

lichtstarke Option mit NA 0,7 wird für schnelle Messungen mit<br />

kurzer Belichtungszeit und für dunkle Oberflächen eingesetzt.<br />

Erleben Sie effiziente Datenauswertung<br />

auf der Control in Halle 8Stand 8410<br />

oder am Origin Webinartag am 28.05.<strong>2019</strong>.<br />

Control Halle 8<br />

Stand 8410<br />

neue<br />

Version<br />

www.micro-epsilon.de<br />

www.industrielle-automation.net<br />

www.additive-origin.de/webinartag19<br />

®


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Transport-Datenlogger zu gewinnen<br />

MSR Electronics startet einen weltweiten Foto-Wettbewerb. Unter<br />

den ersten Anmeldungen werden 20 MSR175-Transport-Datenlogger<br />

verlost. Der Hauptpreis ist ein Aufenthalt in Zermatt im Wert von<br />

1 000 Franken. Im Rahmen<br />

des Online-Wettbewerbs<br />

„Datenlogger MSR175<br />

auf Reise“ fordert das<br />

Schweizer Messtechnikunternehmen<br />

die Teilnehmer<br />

auf, mit kreativen Fotos<br />

zu zeigen, welche<br />

Abenteuer die Transport-<br />

Logger auf ihren Reisen<br />

erleben. Die Mini-Datenlogger<br />

werden weltweit<br />

zur Begleitung von Gütern<br />

aller Art eingesetzt. Sie<br />

erfassen und speichern<br />

physikalische Einwirkungen auf Transportgüter wie Schocks,<br />

Stöße, Temperatur-, Feuchte-, Druck- oder Lichtveränderungen.<br />

Damit liefern sie objektive Messdaten, mit denen bei Transportschäden<br />

Haftungsfragen geklärt oder Verpackungen und Transportwege<br />

optimiert werden können. Einsendeschluss für den<br />

Fotowettbewerb ist der 31. Mai <strong>2019</strong>. Anmeldung unter dem Link:<br />

www.msr.ch/datenlogger-wettbewerb<br />

www.msr.ch<br />

Miniatur-Lichtschranken ohne<br />

Montage-Limits<br />

Die Lichtschranken Z18 Simplesense von Sick eignen sich für<br />

Standardanwendungen im Nahbereich. Ihre Vielfalt an Sensorprinzipien,<br />

Gehäuseoptionen und Befestigungsmöglichkeiten<br />

der Miniatursensoren eröffnen viele Integrationsmöglichkeiten<br />

in der Intralogistik. Die ASIC-Technologie blendet Fremdlichteinflüsse<br />

aus dem Umfeld aus, wodurch die Lichtschranken und<br />

-taster störsicher sind.<br />

Die Plug-and-Play-<br />

Ausstattung ist auf das<br />

Wesentliche konzentriert<br />

und ermöglicht<br />

so wirtschaftliche<br />

Detektionslösungen.<br />

Der Verzicht auf<br />

Einstellmöglichkeiten<br />

schließt die Gefahr<br />

einer unbeabsichtigten<br />

Verstellung aus. Vier Sensorprinzipien sind verfügbar: Einwegund<br />

Reflexions-Lichtschranken, energetische Lichttaster und<br />

Lichttaster mit Hintergrundausblendung. Typische Einsatzgebiete<br />

sind z. B. die Paletten- und Behälterfördertechnik, Zutrittsund<br />

Zufahrtsanlagen oder andere zum Beispiel platzkritische<br />

Aufgabenstellungen der Fabrikautomation.<br />

www.sick.de<br />

Prozessmesstechnik<br />

Schnell und ganz kompakt:<br />

Folgen Sie uns bei Twitter: twitter.com/inautomation<br />

Mehr News rund um die Automatisierung:<br />

industrielle-automation.net<br />

Wir sind Medienpartner des AMA Verband für<br />

Sensorik und Messtechnik e. V.<br />

Alles aus einer Hand?<br />

Präzise MSR-Technik von AFRISO!<br />

www.afriso.de/prozesse<br />

74-03<br />

Leuna Dialog, Stand B11<br />

Wir freuen uns auf Ihren Besuch!<br />

Manometer, Druckmittler,<br />

Druckmessumformer<br />

und Thermometer<br />

Füllstandmessgeräte und<br />

innovative Warngeräte für<br />

unterschiedlichste Medien<br />

Clevere Baukastensysteme,<br />

vielfältige Prozessanschlüsse,<br />

getestete<br />

Materialien passend für<br />

Ihren Einsatzfall<br />

Datenzugriff vereinfacht mit Bluetooth<br />

Die Datenloggern der Serie TR-7wb der T&D Corporation sind<br />

mit einer Bluetooth-Funktion ausgestattet, um die Verbindung<br />

zu mobilen Endgeräten zu verbessern. Bei der dazugehörigen<br />

Thermo-App T&D Thermo wurde die Benutzeroberfläche<br />

optimiert. Die App ermöglicht die Ansicht von erfassten Daten<br />

mit Mobilgeräten ebenso<br />

wie die Direktkommunikation<br />

zwischen vernetzten<br />

TR-71wb-, TR-72wb- und<br />

TR-75wb-Geräten. Die<br />

Datenlogger sind für die<br />

Temperatur- und Feuchtigkeitsüberwachung<br />

geeignet.<br />

Die aufgezeichneten Daten<br />

können automatisch in den Webstorage-Service hochgeladen<br />

werden, eine kostenlose Cloud, die über die Thermo-App abrufbar<br />

ist. Die Datenlogger eignen sich für die Überwachung von<br />

Klimakonditionen in öffentlichen Gebäuden oder Lagerstätten,<br />

für die Aufbewahrung sensibler Produkte und die Absicherung<br />

von Laboren, Serverräumen oder Kühlgeräten geeignet. Als<br />

Zweikanal-Thermoelement-Sensortyp erfassen die Datenlogger<br />

Messungen im Bereich von - 199 bis + 1 760 °C.<br />

www.tandd.com<br />

AFRISO-EURO.indd 24 INDUSTRIELLE 1 AUTOMATION 3/<strong>2019</strong><br />

08.03.<strong>2019</strong> 10:36:06


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Durchflussensensor: Messbereich<br />

einfach anpassbar<br />

Das Sauerstoffsensormodul PZA-MC25-P von Pewatron kann<br />

einen breiten Bereich von Sauerstoffkonzentrationen messen. Bei<br />

ihm lässt sich zudem der Messbereich im Prozess verändern. Der<br />

potenziometrische,<br />

zirkoniumdioxidbasierte<br />

Durchflusssensor<br />

verfügt über die zwei<br />

Messbereiche 0 bis<br />

1 000 ppm O 2<br />

und 0 bis<br />

25 Vol.-% O 2<br />

, wobei<br />

auch eine Messbereichsanpassung<br />

auf 0<br />

bis 1 ppm und 0 bis<br />

100 Vol.-% O 2<br />

möglich ist. Sein Aufbau macht ihn unempfindlicher<br />

gegenüber plötzlichen Druckveränderungen. Beim<br />

Standardmodul PZA-MC25 regelt die PZA-Elektronik die Sensortemperatur<br />

und verhindert damit Überhitzen und Temperaturschocks.<br />

Über die PZA-Steuerung werden die Signale aufbereitet<br />

und ausgewertet. Das abgegebene Ausgabesignal liegt zwischen<br />

4 und 20 mA. In der Elektronik können bis zu zwei Alarmstufen<br />

eingestellt werden. Zudem umfasst die PZA-Elektronik einen<br />

Schalter, sodass sich durch Umschalten mit nur einem Modul<br />

zwei Messbereiche abdecken lassen.<br />

www.pewatron.com<br />

Zentrales Messdatenmanagement<br />

aus einer Hand<br />

Mit dem Delphin Data Center bringt Delphin Technology eine<br />

Software für die messtechnische Vernetzung von Anlagen,<br />

Maschinen und Prüfständen auf den Markt. Mithilfe der neuen<br />

Komplettlösung lassen sich<br />

sämtliche Aufgaben des<br />

Messdatenmanagements<br />

erledigen: Von der verteilten<br />

und quellenunabhängigen<br />

Erfassung über die verlustfreie<br />

Kompression und<br />

Vorverarbeitung bis hin zur<br />

sofortigen weltweiten Bereitstellung<br />

von aktuellen und<br />

historischen Messdaten.<br />

Schnittstellen wie OPC UA, OPC DA, Modbus TCP, ASCII-DLL,<br />

API sowie serielle Schnittstellen sind standardmäßig vorhanden<br />

und ermöglichen die Konsolidierung verschiedenster Datenformate.<br />

Durch die Nutzung hardwarenaher Berechnungsroutinen<br />

soll im Delphin Data Center die Verarbeitung von bis zu 10 Mio.<br />

Datensätzen/s möglich sein. Für die Visualisierung und Analyse<br />

steht das Softwarepaket ProfiSignal zur Verfügung, das mit dem<br />

Add-on ProfiSignal Web um die Möglichkeit des weltweiten<br />

mobilen Zugriffs erweitert werden kann.<br />

www.delphin.de<br />

Zuverlässig überprüfen.<br />

Durchführung von SAT- und TUS-Prüfungen<br />

Erstellen und Verwalten von Prüfprotokollen<br />

manipulationssichere Aufzeichnung durch<br />

TÜV-geprüfte JUMO PCC- und PCA-Software<br />

mobile Ausführung in hochwertigem und<br />

robustem Design<br />

verschiedene JUMO-Servicepakete erhältlich<br />

Beispielaufbau:<br />

TUS-Prüfung mit dem<br />

JUMO thermoCOR<br />

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Portables Messsystem nach AMS2750 und CQI-9 – JUMO thermoCOR<br />

Sie schätzen Leistungsfähigkeit, Genauigkeit und Langlebigkeit? Sie wissen, dass Qualität die Summe aus Erfahrung,<br />

Innovation und Praxisnähe ist? Dann haben Sie den passenden Partner gefunden:<br />

Willkommen bei JUMO.<br />

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Besuchen Sie uns<br />

vom 25. bis 29.06.<strong>2019</strong><br />

in Düsseldorf<br />

in Halle 10, auf Stand 10G60


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Sichere Geschwindigkeitsüberwachung<br />

mit Profisafe<br />

Einen kompakten, sicheren Drehzahl-/<br />

Geschwindigkeitssensor bietet TWK mit<br />

dem TRT/S3 auf Basis eines Singleturn-<br />

Drehgebers an. Dieser liefert ein sicheres<br />

16-Bit-Geschwindigkeitssignal mit<br />

Vorzeichen sowie eine sichere Position<br />

mit max. 16 384 Schritten/Umdrehung.<br />

In vielen Maschinen und Anlagen muss<br />

die Geschwindigkeit oder Drehzahl eines Rades, einer Walze<br />

oder einer Bewegung, die an einer Sicherheitsfunktion beteiligt<br />

ist, überwacht werden. Diese Überwachung muss der funktionalen<br />

Sicherheit entsprechen. Bei dem Drehzahlsensor kann zur Anpassung<br />

an die Applikation die Zeitbasis des Geschwindigkeitswertes<br />

zwischen 10 und 1 000 ms eingestellt werden.<br />

www.twk.de<br />

Objektivserie mit integrierter<br />

„Anti-Shock and Vibration“-Technologie<br />

„Hörendes“ Sensorsystem geht<br />

auf Fehlersuche<br />

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Zerstörungsfreie<br />

Prüfverfahren IZFP in Saarbrücken haben ein Sensorsystem<br />

entwickelt, das anhand einer akustischen Geräuschbewertung,<br />

ähnlich dem menschlichen<br />

Gehör, Fehler<br />

oder Unregelmäßigkeiten<br />

in Anlagen und<br />

Maschinen erkennt.<br />

Das Sensorsystem<br />

AcoustiX ist bereits bei<br />

dem amerikanischen<br />

Landtechnikhersteller<br />

John Deere zur Prüfung<br />

von Mähdrescher-<br />

Schneidwerken im<br />

Einsatz. Es eignet sich<br />

für alle Bereiche, in denen die Montageendkontrolle oder die<br />

dauerhafte Betriebsüberwachung von Bedeutung sind. Das<br />

System nutzt die Daten angepasster akustischer Sensoren, die<br />

direkt an der Maschine angebracht werden oder berührungslos<br />

über Mikrofone Schwingungen oder Geräusche erfassen: Fehler<br />

oder Unregelmäßigkeiten werden automatisiert analysiert und<br />

protokolliert. Auf Grundlage der Signalauswertung können in<br />

wenigen Minuten Aussagen über die korrekte Montage und<br />

Funktion der Anlage oder Maschine getroffen werden.<br />

www.izfp.fraunhofer.de<br />

Wireless-Sensoren im offenen<br />

WiFi-Standard<br />

Die Nachfrage nach hochwertigen Optiken in robuster<br />

Ausführung steigt stetig an. Fujifilm hat daher seine<br />

Objektivserie DF/HF-HA-1B weiter aufgewertet und sie<br />

nicht nur robuster konzipiert, sondern mit der einzigartiger<br />

Fujinon „Anti-Shock and Vibration“ Technologie ausgestattet.<br />

Damit wird die neue DF/HF-HA-1S-Serie den hohen<br />

Anforderungen u.a. in Industrieumgebungen gerecht. Die<br />

Anwendungsbereiche reichen von der Automobil- und<br />

Elektronikbranche bis hin zur Pharmaindustrie. Häufig<br />

herrschen bei diesen Anwendungen enge Platzverhältnisse,<br />

sodass der Außendurchmesser von nur 29,8 mm äußerst<br />

vorteilhaft ist. Mit dem Update konnte Fujinon die Vibrationsminderung<br />

und Stoßdämpfung in das bestehende Design<br />

integrieren. Auf diese Weise bleibt der kompakte Formfaktor<br />

erhalten. Dank ihrer Widerstandsfähigkeit bietet die robuste<br />

Fujinon Serie stets zuverlässige Leistung beim Einsatz in<br />

industriellen Bildverarbeitungsanwendungen wie der<br />

automatisierten Montage, Qualitätsprüfung sowie bei<br />

Industrierobotern. Die Objektive sind mit Bildsensoren<br />

von bis zu 2/3" kompatibel und in einer großen Auswahl<br />

an Brennweiten (u. a. 6, 9, 12,5, 16, 75 mm) verfügbar. Die<br />

Fujinon HF-HA-1S-Serie ist seit Januar erhältlich. Sie wird<br />

die Fujinon HF-HA-1B-Serie ersetzen, sobald die gegenwärtigen<br />

Lagerbestände erschöpft sind. Die Preise bleiben<br />

unverändert.<br />

www.fujifilm.eu/fujinon<br />

Additive stellt auf den Messen Control <strong>2019</strong> sowie der Sensor+Test<br />

<strong>2019</strong> erstmals die neuen Wilow-Datenlogger-Messsysteme mit<br />

dem Kommunikationsstandard LoRaWan vor, einer drahtlosen<br />

Technologie mit langer Reichweite und geringem Energieverbrauch.<br />

Die Geräte werden dadurch zu WiFi und LoRaWan-IOT-<br />

Sensoren und integrieren<br />

intelligente<br />

Sensortechnologien<br />

zur Überwachung<br />

von z. B. Beschleunigung,<br />

Vibration,<br />

Neigung und Schock.<br />

Die drahtlose Technologie<br />

eignet sich<br />

vorrangig für die<br />

Überwachung von<br />

Baustatik, z. B.<br />

Messungen mit<br />

langsamer Abtastrate,<br />

kann dafür aber ohne<br />

Verwendung eines<br />

Repeaters große Distanzen überbrücken – 15 km in Sichtlinie<br />

und bis zu 1,6 km in Stadtgebieten. Das standardmäßige drahtlose<br />

WiFi-Protokoll ist für die dynamische Überwachung reserviert;<br />

Vibrationsdaten können in Echtzeit an die Überwachungssoftware<br />

übermittelt werden, wobei der drahtlose Bereich<br />

durch das Hinzufügen von WiFi-Bridges/-Repeater erweitert<br />

werden kann.<br />

www.additive-net.de<br />

26 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Smarte Sensoren einfach parametrieren<br />

Carlo Gavazzi hat ein Handgerät für die Programmierung von<br />

IO-Link-fähigen Sensoren und Aktoren entwickelt. Der Smart<br />

Configurator SCTL55 arbeitet unabhängig von PC und Software<br />

und unterstützt die handelsüblichen IO-Link-Sensoren sämtlicher<br />

Hersteller. Das Gerät wird über Wlan am Router angemeldet.<br />

Für Sensoren in Gewindebauform befinden sich an der<br />

Oberseite des Gerätes M8-Anschlüsse sowie eine M12-Buchse.<br />

Kabel-Versionen werden über einen Adapter mit dem Gerät<br />

verbunden. Sobald der Sensor angeschlossen ist, werden die<br />

entsprechenden<br />

Informationen<br />

aus der IODD, der<br />

Datenbank aller am<br />

Markt verfügbaren<br />

IO-Link-Sensoren,<br />

heruntergeladen.<br />

Alternativ können<br />

die Angaben über<br />

eine Micro-SD-Karte<br />

eingespielt oder<br />

bereits auf dem Gerät<br />

gespeicherte Informationen verwendet werden. Über das Gerät<br />

kann der Sensor parametriert und konfiguriert werden sowie<br />

Messwerte, Diagnosedaten und Prozessparameter ausgelesen<br />

werden. Es eignet sich besonders für Service-Techniker.<br />

www.gavazzi.de<br />

Miniatursensor statt Lichtwellenleiter<br />

Contrinex hat einen photoelektrischen Sensor mit nur 4 mm<br />

Durchmesser oder M5-Gewinde entwickelt. Er eignet sich für<br />

die Erkennung von Kleinteilen in Anwendungen an Robotern,<br />

Greifern und<br />

Kleinförderern in<br />

den Bereichen<br />

Verpackung, Logistik,<br />

Montage und<br />

Automatisierung.<br />

Der Sensor ist eine<br />

Alternative zu<br />

Lichtwellenleitern,<br />

die aufwendig in der<br />

Montage sind. Alle<br />

Komponenten des<br />

Sensors, von der aktiven Lichtquelle mit Optik über die Auswertelektronik<br />

bis zur IO-Link-Anbindung, sind in einem Edelstahlgehäuse<br />

zusammengefasst. Vorkalibrierte Erfassungsbereiche<br />

von 12, 24, 60 oder 120 mm bei Lichttasterausführung und bis<br />

zu 600 mm in der Version als Einweglichtschranke erlauben eine<br />

einfache Installation. Die Sensoren arbeiten mit sichtbarem<br />

Rotlicht, was die Justage vereinfacht. Die per IO-Link einstellbare<br />

Schaltfrequenz von 500 Hz bis 2,5 kHz ermöglicht es der integrierten<br />

Auswertelektronik, auch bei hohem Durchsatz z. B.<br />

Drähte sicher zu detektieren.<br />

www.contrinex.de<br />

Hochfrequente Schwingungserreger<br />

der nächsten Generation<br />

Hochmoderne Sensoren für Anwendungen wie Mobility und<br />

Automotive benötigen Spezialtestsysteme für hochfrequente<br />

Schwingungsanregung. Mit den Schwingungserregern DRE-01<br />

und SE-16 stößt Spektra in neue Leistungsbereiche vor, die beim<br />

Test dieser digitalen Sensoren der nächsten Generation relevant<br />

werden. Der dynamische<br />

Drehratenerreger<br />

DRE-01 wird vor allem<br />

zur Kalibrierung von<br />

Drehratensensoren<br />

eingesetzt oder zur<br />

Charakterisierung von<br />

MEMS Gyroskopen. Er<br />

überzeugt mit hervorragenden Eigenschaften wie einer Drehrate<br />

1 Hz … 5 kHz. Der Schwingungserreger SE-16 beeindruckt mit der<br />

höchsten mechanischen Anregungsfrequenz, die derzeit auf dem<br />

Markt zu finden ist. Er wurde speziell für die hochfrequente<br />

Schwingungsanregung von kleinen Bauteilen und Sensoren in<br />

Längs- und Querrichtung entwickelt. Durch das spezielle Design<br />

der Armatur und deren Lagerung können die Prüflinge nahezu<br />

querbeschleunigungsfrei im Frequenzbereich von 5 bis 200 kHz<br />

angeregt werden. Beide Erreger sind Teil der S-Test Lab Produktlinie<br />

von Spektra, die Lösungen für Zukunftstechnologien in<br />

Laboren und Entwicklungsumgebungen bietet. Die Messwerte<br />

der mit diesen Erregern stimulierten digitalen Sensoren lassen<br />

sich mit dem S-Test System direkt überprüfen. Hierbei werden alle<br />

gängigen Standard-Interfaces wie SPI, I2C, CAN, PSI5 unterstützt.<br />

Somit profitieren Hersteller langfristig von Kostenersparnissen<br />

im Lebenszyklus und Endverbraucher von zuverlässigeren und<br />

störunanfälligeren Sensoren.<br />

www.spektra-dresden.com<br />

KAMERASENSOREN<br />

OPTI-CHECK OC53<br />

mitBrennweitenrechner<br />

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KompakterKamerasensor mit integrierter<br />

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Objektivgewinde fürmaximale Flexibilität<br />

und integriertem Blitz-Controller zur<br />

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 27<br />

ipf-electronic.indd 1 02.04.<strong>2019</strong> 13:23:07


STEUERN UND ANTREIBEN<br />

Öl, Schmiermittel, Temperaturschwankungen<br />

und menschliche Interaktion.<br />

Ein weiterer Faktor ist die Funktionsweise<br />

eines Greifers. Über 95 % der heute in der<br />

automatisierten Fertigung eingesetzten<br />

Greifer sind pneumatisch betrieben. Obwohl<br />

vereinzelt auch elektrische Greifer<br />

eingesetzt werden, sind pneumatische seit<br />

vielen Jahren der Standard. Pneumatische<br />

Greifer werden generell für drei elementare<br />

Aufgaben eingesetzt. Die erste Aufgabe ist<br />

das Greifen und Halten eines Produkts oder<br />

einer Komponente beim Verlagern, die<br />

zweite Aufgabe ist das Ausrichten eines<br />

Teils, oder die korrekte Positionierung in<br />

Vorbereitung auf den nächsten Arbeitsschritt.<br />

Die dritte Aufgabe ist das Greifen<br />

eines Teils während es bearbeitet wird.<br />

Diese Vorgänge können nur dann effektiv<br />

funktionieren, wenn der richtige Greifertyp<br />

für die jeweiligen Aufgaben gewählt wurde.<br />

Im Griff haben<br />

Die richtige Wahl eines Greifsystems unter Berücksichtigung<br />

verschiedener Kriterien<br />

Greifer sind ein oft unterschätzter,<br />

aber wichtiger Baustein in einem<br />

erfolgreichen Automatisierungssystem,<br />

denn mit dem richtigen<br />

Gerät lassen sich Leistung,<br />

Maschinenbetriebszeit und<br />

Sicherheit des Bedienpersonals<br />

optimieren. Dan Campbell, Leiter<br />

des Produktmanagements bei<br />

Destaco, beschreibt unterschiedliche<br />

Faktoren, die man berücksichtigen<br />

muss, um eine fundierte<br />

Entscheidung für ein Greifsystem<br />

treffen zu können.<br />

Dan Campbell ist Leiter des Produkt-Managements<br />

bei Destaco, Auburn Hills, Michigan, USA<br />

Obwohl Greifer als Bestandteil von Pickand-Place<br />

Automatisierungssystemen<br />

eine wichtige Rolle spielen, werden sie in<br />

der Entwicklung und Konzeption einer<br />

Anlage oft nur als Randerscheinung berücksichtigt.<br />

Sie kommen in den unterschiedlichsten<br />

Branchen wie der Pharma-,<br />

Elektronik- und Konsumgüterindustrie zum<br />

Einsatz und übernehmen hier wichtige Aufgaben.<br />

Deshalb ist die Wahl des Greifertyps<br />

wichtig für eine effiziente Funktionsweise<br />

eines Gesamtsystems. Es gibt eine Fülle von<br />

unterschiedlichen Greifern, aus deren Fundus<br />

Ingenieure das passende konstruieren<br />

können. Doch worauf muss geachtet werden,<br />

welche Rolle spielt die Funktionsweise<br />

eines Greifers und wie trifft man letztendlich<br />

die bestmögliche Entscheidung? Dan<br />

Campbell geht ins Detail.<br />

Schmutz, Temperatur und<br />

Interaktion mit Menschen<br />

Es gibt eine ganze Reihe von Faktoren, die<br />

bei der Wahl eines Greifers beachten werden<br />

sollten. Dazu zählen u. a. die Umgebungsbedingungen<br />

wie Schmutz, Abrieb,<br />

Einflussfaktor Umfeld<br />

Es gibt zwei Arten von Betriebsumgebungen,<br />

die berücksichtigt werden müssen:<br />

n Unrein: In dieser Art von Umgebung ist<br />

es wichtig, dass jede Verunreinigung des<br />

Greifers vermieden wird, damit er während<br />

seiner gesamten Nutzungsdauer störungsfrei<br />

funktioniert. Die Umgebung kann durch<br />

Schmutz, Abrieb, Öl und Schmiermittel<br />

stark verunreinigt sein. Temperaturschwankungen,<br />

i.d.R. höhere Temperaturen, können<br />

die Funktion des Greifers ebenfalls<br />

beeinträchtigen. Solche Umgebungsbedingungen<br />

sind typisch für Anwendungen z. B.<br />

in der zerspanenden und allgemeinen industriellen<br />

Fertigung.<br />

Viele Greifermodelle besitzen daher Spülanschlüsse.<br />

Dabei handelt es sich um einen<br />

zusätzlichen Luftanschluss am Greiferkörper<br />

mit einem Kanal ins Innere des Greifers.<br />

Durch Saugluft entsteht im Greifergehäuse<br />

ein Überdruck, der das Eindringen von Verunreinigungen<br />

verhindert.<br />

n Rein: In dieser Art von Umgebung muss<br />

sichergestellt werden, dass vom Greifer<br />

oder aus dessen Inneren nichts in die Arbeitsumgebung<br />

gelangt, wodurch das<br />

Werkstück oder der Prozess verunreinigt<br />

werden könnte. Das ist typischerweise in<br />

der Medizin-, Pharma-, Elektronik- und<br />

Lebensmittelindustrie der Fall. Hier sind<br />

nur extrem geringe Schwebstoff- oder Oberflächenverunreinigungen<br />

zulässig. Viele<br />

Greifermodelle besitzen Absauganschlüsse.<br />

Wie die bereits erwähnten Spülanschlüsse<br />

haben Absauganschlüsse oftmals eine Dop-<br />

28 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


STEUERN UND ANTREIBEN<br />

01 Die Greiferfinger können auf die<br />

jeweilige Anwendung abgestimmt werden<br />

pelfunktion, sodass z. B. im Greifer vorhandene<br />

Verunreinigungen aufgefangen und<br />

nicht in die Umgebung gelangen können.<br />

Greiferausführung und<br />

Umgebungstauglichkeit<br />

02 Die Kunststofffinger des 3-Backen-Greifers<br />

für runde Teile hinterlassen keine Spuren<br />

Die Ausführung und Bauweise des Greifers<br />

können dessen Leistungsfähigkeit ebenfalls<br />

beeinflussen. Ein Greifer besteht aus drei<br />

Teilen: Körper (einschließlich Mechanismus<br />

für die Kraftübertragung), Backen und<br />

Finger. In der Regel entwickelt und baut der<br />

Greiferhersteller nur den Körper und die<br />

Backen – die “Ansteuerung” – und der Maschinenbauer<br />

oder Endnutzer ergänzt die<br />

anwendungsspezifischen Finger zum Greifen<br />

oder Umschließen des jeweiligen Teils.<br />

Hierbei muss die für die Anwendung erforderliche<br />

Fingerlänge, Greifkraft, Hub, Betätigungszeit,<br />

etc. berücksichtigt werden. In<br />

der Regel gibt der Hersteller diese Spezifikationen<br />

für jedes Greifermodell an. Je nach<br />

Einsatzbedingung müssen bei der Wahl der<br />

Greiferausführung der Backenauflagemechanismus<br />

(Lagertyp) sowie die Innenkonstruktion<br />

(Mechanismus für die Kraftübertragung<br />

vom Kolben auf die Backe) ebenfalls<br />

gut durchdacht sein.<br />

Greifermechanismus, Backenauflage<br />

und Kraftübertragung<br />

n Gleitlager (Oberflächenkontakt): Dazu<br />

gehören flache Fläche-zu-Fläche-Lager<br />

und Zylinderlager (Buchsen). Diese Lager<br />

sind stoßbelastbar und bleiben bei eng tolerierter<br />

Bearbeitung hochgenau.<br />

n Rollenlager (Linienkontakt): Zu diesem<br />

reibungsarmen Lagertyp gehören Kreuzrollenlager<br />

und Dual-V-Lager, die sich für<br />

eine hohe Genauigkeit vorspannen und bei<br />

Bedarf so nachjustieren lassen, dass kaum<br />

Lagerspiel auftritt. Komfortabel ist hier eine<br />

kontrollierte Anpassung der Greifkraft durch<br />

Regeln des Luftdrucks.<br />

n Kugellager (Punktkontakt): Sie sind<br />

reibungsarm und eignen sich deshalb gut<br />

für Präzisionsanwendungen und für den<br />

Einsatz mit niedrigen Leitungsdrücken bei<br />

Anwendungen, die eine ruhige Bewegung<br />

erfordern.<br />

Die Art der Kraftübertragung sowie die<br />

Ausführung des Greifermechanismus sind<br />

weitere Kriterien, die zu beachten sind. So<br />

bietet z. B. der Doppelkeilantrieb mit Keilmechanismus<br />

eine Oberfläche für die<br />

Kraftübertragung auf die Backen und ist dadurch<br />

robust und stoßbelastbar. Bei einem<br />

Direktantrieb ist der Kolben über einen<br />

Stift oder eine Stange mit der Backe verbunden.<br />

Dieser Mechanismus ist einfach<br />

und gut abzuschirmen. Bei einem Nockenantrieb<br />

handelt es sich um eine direkte,<br />

synchronisierte Kraftübertragung auf die<br />

Backen mit Linienkontakt. Dadurch wird<br />

eine hohe Greifkraft bei kompakter Bauweise<br />

ermöglicht. Das Prinzip eines Zahnstangenantriebs<br />

eignet sich für Präzionsanwendungen<br />

in reinen Umgebungen. Hierbei tritt<br />

an den Antriebsteilen nahezu kein Verschleiß<br />

auf.<br />

Resümee<br />

Ziehen Entwickler und Ingenieure die genannten<br />

Kriterien in Betracht, haben sie bei<br />

der Wahl des Greifers die Entscheidung<br />

sozusagen “im Griff“. Denn jedes automatisierte<br />

Fertigungssystem ist nur so leistungsfähig<br />

und wie sein schwächstes Glied. Damit<br />

nicht der Greifer das schwächste Glied<br />

ist, muss man unter Berücksichtigung der<br />

Betriebsumgebung auf die richtige Spe zifikation<br />

des Greifers achten. Destaco, Anbieter<br />

von Automatisierungs-, Werkstückhaltungs-<br />

und Containment-Lösungen unterstützt<br />

Ingenieure, maßgeschneiderte<br />

Lösungen zu entwickeln.<br />

Bilder: Destaco<br />

www.destaco.com<br />

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 29


STEUERN UND ANTREIBEN<br />

01<br />

Ausgeklügelt kombiniert<br />

Steuerungstechnische Integration von Stanzniettechnik<br />

in vollautomatisierte Systemumgebung<br />

Wenn es um die Kombination innovativer Verbindungstechnik und<br />

Handhabungstechnik geht, sodass am Ende eine vollautomatische<br />

Anlagenlösung entsteht, die einen kompletten Montageprozess effizient<br />

abdeckt, dann ist der Einsatz eines Sondermaschinenbauers gefragt. So<br />

auch bei der Produktion großer Verkehrsschilder und Hinweistafeln, die<br />

mit zwei automatisierten Nietanlagen hergestellt werden. Das Besondere<br />

dabei: Die prozesstechnische Integration der Stanznietsysteme.<br />

Michael Stöcker, freier Fachjournalist, Darmstadt<br />

ziente und hinsichtlich der eingesetzten<br />

Fügetechnik präzise und prozesssicher agierende<br />

Fertigungsanlage. Mit dieser komplexen<br />

Aufgabestellung wandte sich der<br />

Schilderbauer an die Automatisierungsspezialisten<br />

von Inotec AP. „Wir mussten in<br />

diesem Fall eine ganze Reihe projektspezifischer<br />

Besonderheiten im Auge behalten.<br />

Dazu zählten zum Beispiel die hohe Genauigkeitsanforderungen<br />

an die eingesetzte<br />

Verbindungstechnik, strenge Sicherheitsvorgaben<br />

und der Wunsch des Kunden<br />

nach einer bedienerfreundlichen Lösung“,<br />

erinnert sich Ralf Roth, der Co-Geschäftsführer<br />

von Inotec AP. Aufgrund der stattlichen<br />

Abmessungen der zu verarbeitenden<br />

Werkstücke war zudem von Anfang an klar,<br />

dass die neue Anlage raumgreifende Dimensionen<br />

haben würde. Infolgedessen war<br />

auch zu berücksichtigen, dass sie sich für<br />

Entstehungsort dieser Großformatschilder<br />

ist meist Weilheim, wo die Bremicker<br />

Verkehrstechnik GmbH ihr Stammwerk hat,<br />

einer der führenden deutschen Hersteller auf<br />

diesem Gebiet. Hier entstehen die mächtigen<br />

Leittafeln durch die Zusammensetzung<br />

einzelner Aluminiumblech-Segmente,<br />

die überall dort, wo es montagetechnisch<br />

und statisch erforderlich ist, rückseitig mit<br />

Aluminiumprofilen verstärkt sind. Meist an<br />

den Rändern, oft auch innerhalb der Flächen,<br />

immer aber mit höchster Genauigkeit. Etwa<br />

Mitte 2017 entstand in Weilheim die Idee,<br />

zukünftig noch weitaus größere Segmente<br />

als bisher vorzufertigen, damit die Schilder<br />

vor Ort schneller endmontiert werden können.<br />

Dazu benötige man jedoch eine effiden<br />

Transport von Wettenberg nach Weilheim<br />

einfach demontieren lassen musste.<br />

Die Ingenieure des Unternehmens arbeiteten<br />

sich tief in die Materie ein und konnten<br />

dem Anwender nach ca. drei Monaten ihr<br />

Ergebnis präsentieren: Eine Zwei-Anlagen-<br />

Komplettlösung, mit der sich mehrere Meter<br />

lange Aluminiumprofile schnell und präzise<br />

auf die Rückseiten großer Alublech-Tafeln<br />

mit Dicken von bis 4 mm und Abmessungen<br />

von bis zu 4 000 × 4 000 mm aufbringen lassen.<br />

Während sich die eine Anlage der Herstellung<br />

aller Randverstärkungen widmet,<br />

ist die andere Anlage auf die Befestigung<br />

der innerhalb der Tafelflächen verlaufenden<br />

Aussteifungen spezialisiert. Das fertigungsbzw.<br />

verbindungstechnische Zentrum beider<br />

Anlagen bilden zwei Nietsysteme von<br />

Böllhoff. Sie wurden von Inotec AP steuerungs-<br />

und verfahrenstechnisch zu einer<br />

Systemumgebung integriert, in der sie im<br />

Zusammenspiel mit Servoantrieben, Linearführungen,<br />

Hydrauliksystemen und einigen<br />

projektspezifisch entwickelten Handling-<br />

Komponenten die vollautomatische Herstellung<br />

außergewöhnlich großer Schildersegmente<br />

ermöglichen. Beide Anlagen sind<br />

komfortabel zu bedienen und verfügen<br />

über eine umfangreiche Sicherheitstechnik<br />

– etwa mit Lichtgittern überwachte<br />

Umhausungen. Dennoch zeigen sie sich<br />

rundum gut zugänglich und erlauben die<br />

ein fache Zu- und Abführung der Blechtafeln<br />

und Profile.<br />

Jeder Niet muss exakt passen<br />

In der Randverstärkungsanlage geht es darum,<br />

bis zu 4 000 mm lange Aluminiumprofile<br />

mit maximaler Positions- und Wiederholgenauigkeit<br />

auf die äußeren Ränder der<br />

Blechtafeln zu nieten. Die Anforderungen<br />

an die Präzision sind hier deswegen so<br />

hoch, weil viele der Randprofile beim späteren<br />

Zusammenbau der Schildersegmente<br />

auch die Stoßstellen der Montage bilden.<br />

Ralf Roth, Co-Geschäftsführer von Inotec<br />

AP, erklärt: „Die Profile müssen sich vor Ort<br />

passgenau und spaltfrei miteinander verschrauben<br />

lassen und dürfen kein Blend­<br />

30 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


02<br />

01 Die Stanzniettechnik bietet Qualitätsund<br />

Effizienzvorteile: Es entfällt sowohl der<br />

Zeitaufwand für das Vorbohren als auch für<br />

das erneute Ausrichten einzelner Elemente<br />

02 Das Steuerpult der Randverstärkungsanlage<br />

lässt sich einfach per Joystick bedienen<br />

licht von hinten durchdringen lassen. Es<br />

muss also jeder Niet absolut genau sitzen.“<br />

Damit dies gelingt, wird jede Aluminiumtafel<br />

zunächst auf dem großen Bürstentisch<br />

der Anlage oberflächenschonend abgelegt<br />

und pneumatisch exakt fixiert. Nach der<br />

Auflage des richtigen Profils – es gibt verschiedene<br />

Typen für Stoß- und Außenkanten<br />

– definiert der Werker die Distanz der<br />

Nietstrecke und die Abstände der Nietpunkte.<br />

Ab dem Augenblick, an dem er den<br />

Setzkopf der Nietmaschine auf Startposition<br />

gestellt hat, geschieht dann alles Weitere<br />

vollautomatisch: Servomotorisch angetrieben<br />

über eine Zahnriemenachse fährt die<br />

Nietzange mit einer Positioniergenauigkeit<br />

von ± 0,25 mm an dem aufgelegten Profil<br />

entlang und setzt dabei Niet für Niet an die<br />

vorgesehene Stelle. Damit jeder Nietvorgang<br />

absolut wiederholgenau ausgeführt<br />

wird, spannt eine von Intotec AP entwickelte<br />

Klemmeinheit das Profil bei jeder Nietung<br />

ein und sorgt dafür, dass es nicht verrutschen<br />

kann. Ist ein Durchlauf abgeschlossen,<br />

fährt der Setzkopf zurück und die Anlage<br />

gibt die fertige Einheit von Profil und Blechtafel<br />

wieder frei.<br />

Beim eingesetzten Nietverfahren handelt<br />

es sich um das Böllhoff Stanznieten. „Für<br />

Bremicker Verkehrstechnik war der Einsatz<br />

dieses Verfahrens eine Premiere, an die<br />

man große Erwartungen knüpfte. Schon in<br />

den ersten Testläufen wurden diese aber<br />

erfüllt“, berichtet Roth. Bei den Stanznieten-<br />

Systemen von des Herstellers erfolgt die<br />

Zuführung der Niete kontinuierlich über<br />

einen Gurt direkt in die Nietzange und es<br />

wird in das volle Material der beiden Einzelteile<br />

genietet. „Das geschieht allerdings<br />

ohne Durchdringung des Materials. Denn<br />

mit einer Gegenlage in der Nietzange wird<br />

der Niet wie ein Druckknopf ausgeformt“,<br />

erläutert Roth. Infolgedessen wird weder<br />

das Material geschwächt noch ist zeitaufwändiges<br />

Vorbohren erforderlich.<br />

Nietprozess erfolgt<br />

vollautomatisch<br />

In ihrer Konstruktion ähnlich aufgebaut wie<br />

die Randverstärkungsanlage ist auch die<br />

zweite Komplettlösung des Herstellers zum<br />

Vernieten der innerhalb der Aluminiumplatten<br />

verlaufenden Aussteifungsprofile.<br />

Der wichtigste Unterschied fällt allerdings<br />

sofort ins Auge: Eine mächtige, fast 800 kg<br />

schwere Nietzange, deren ausladende Bügel<br />

weit in die Flächen der Blechtafeln hineinreichen.<br />

„Dieser gusseiserne Koloss ist<br />

ebenfalls eine der Stanznietmaschinen des<br />

Systempartners Böllhoff. Sie arbeitet grundsätzlich<br />

nach dem gleichen Prinzip wie die<br />

Nietmaschine der ersten Anlage, kann aber<br />

dank ihrer großen Zange tief in das Material<br />

einfahren. Der Kunde benötigt dadurch<br />

weder ein Dreh-Schwenksystem für die<br />

Blechtafeln noch eine Portalanlage für das<br />

Setzen der Niete. Insgesamt ist das also eine<br />

recht kompakte <strong>Automation</strong>slösung“, betont<br />

Roth.<br />

Wie bei der ersten Anlage, so bewegt sich<br />

die Nietzange auch hier in einer servomotorisch<br />

angetriebenen Achse, die mit hoher<br />

Genauigkeit angesteuert wird. Allerdings<br />

wird das System in diesem Fall entlang einer<br />

Zahnstange verfahren. Die Vorpositionierung<br />

führt der Werker komfortabel per Joystick<br />

aus. Und wieder gilt: Nachdem Nietstrecke,<br />

Nietabstände und Startpunkt definiert sind,<br />

erfolgt der weitere Nietprozess vollautomatisch.<br />

Damit dabei auch das Befestigen von<br />

Quer- und Längsprofilen einfach und mit<br />

hoher Präzision ausgeführt werden kann,<br />

entwickelte Inotec AP einen drehbaren<br />

Nietkopf, der alle definierten Nietpunkte<br />

erreichen kann. So erweist sich die große<br />

Nietzange trotz ihres Gewichts als überaus<br />

flexibles Werkzeug.<br />

Bilder: Inotec<br />

www.Inotec-ap.de<br />

Wir machen Ihre<br />

Maschine sicher<br />

Mit Systemen und<br />

Lösungen von Schmersal<br />

Vernetzung, Digitalisierung, Flexibilisierung<br />

und eine zunehmende Kooperation<br />

von Mensch und Maschine<br />

kennzeichnen die Industrieproduktion<br />

von morgen. Industrie 4.0 birgt große<br />

Herausforderungen für den Arbeitsschutz<br />

und die Maschinen- und Anlagensicherheit.<br />

Wir entwickeln innovative Sicherheitssysteme<br />

und -lösungen und bieten<br />

Ihnen die Safety Services unseres<br />

tec.nicums an – damit Sie zukunftsfähige<br />

Konzepte mit sicheren und<br />

leistungsfähigen Produktionsanlagen<br />

realisieren können.<br />

Heinz und Philip Schmersal<br />

Geschäftsführung<br />

www.schmersal.com


STEUERN UND ANTREIBEN<br />

Melsec-Steuerungen jetzt mit<br />

OPC-UA-Zugang<br />

Ab sofort können auch die Melsec-Steuerungen von Mitsubishi<br />

Electric über den IBH Link UA an übergeordnete Systeme<br />

gekoppelt werden. Darüber hinaus ist MQTT für die Cloud-<br />

Verbindung direkt möglich. Der IBH Link UA ist eine OPC UA<br />

Server/Client Baugruppe mit<br />

Firewall. Hierbei handelt es sich<br />

um ein kompaktes Gerät zur<br />

Hutschienenmontage mit einer<br />

24-V-Stromversorgung. Neu ist die<br />

Möglichkeit der Integration von<br />

Mitsubishi Electric Steuerungen<br />

der Serien FX5, L, QnA und iQ-R.<br />

Diese greifen auf die Funktionsvielfalt<br />

des OPC UA Moduls zu.<br />

Parallel lassen sich benutzerdefinierte<br />

OPC UA Variablen mit<br />

einem MQTT Broker/Server<br />

austauschen. Der IBH Link UA<br />

verfügt über drei Ethernet Ports<br />

für die Maschinenebene und<br />

einen Ethernet Port für übergeordnete Systeme, wie MES und<br />

Cloud-Lösungen. In Kürze soll auch die Kopplung der Mitsubishi<br />

Electric Roboter mit der OPC UA CS für Roboter möglich sein.<br />

Inverter, die das MC Protokoll des Unternehmens nutzen, lassen<br />

sich schon jetzt anschließen.<br />

www.mitsubishielectric.com<br />

INTEGRATION<br />

AUF KNOPFDRUCK<br />

Robotik bei toolcraft<br />

TOOLCRAFT – IHR PARTNER FÜR<br />

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Applikationen, Materialien und Branchen ++ Von der Idee bis<br />

zum fertigen System – alles aus einer Hand ++ Technologieforschungszentrum<br />

vor Ort ++ Schulungszellen zum Aufbau<br />

von Bedien-Know-how<br />

LIGNA <strong>2019</strong><br />

Halle 15, Stand F84/1<br />

Modbus-Direktverbindung zur SPS<br />

Die Kommunikationsmodule GSM-Pro2 von Conta-Clip bieten<br />

mit einer integrierten Modbus RTU-Schnittstelle einen einfachen<br />

Datenaustausch mit anderen Steuerungen. Sie erweitern<br />

zum Beispiel eine SPS um GSM-Funktionen. Dafür kann die RS485-<br />

Schnittstelle an der C-Schiene direkt am Modul mit einem<br />

Stecker angeschlossen werden. Noch einfacher geht die Verdrahtung<br />

mit dem<br />

Erweiterungsmodul<br />

GSM-Pro-Con. Dieses<br />

wird einfach an das<br />

GSM-Pro2-Modul<br />

angesteckt und bietet<br />

frontseitig Anschlussklemmen<br />

zur Verbindung<br />

mit der Steuerung.<br />

Mit der Parametriersoftware<br />

können Störmeldungstexte abgelegt werden, die bei<br />

einer Zustandsän derung der SPS-Eingänge per SMS oder E-Mail<br />

gesendet werden. Daten an die SPS werden über die Modbus-<br />

RTU-Schnittstelle via SMS-Befehl in die digitalen und analogen<br />

Register der SPS geschrieben und von der SPS als Master ausgelesen.<br />

Die GSM-Pro2-Module stehen in Varianten mit und<br />

ohne GPS-Funktionen mit allen gängigen Funkstandards bis 4G<br />

zur Verfügung.<br />

www.conta-clip.de<br />

Einfach programmierbare Leichtbauroboter<br />

für Montage- und Handhabungsaufgaben<br />

Die Leichtbauroboter der Reihe TM von Atlanta für Handhabungsund<br />

Montagetätigkeiten lassen sich intuitiv durch direktes Teach-In<br />

programmieren, auch ohne größere Erfahrung im Programmieren<br />

von Robotern. Der Bediener bewegt lediglich manuell den leichtgängigen<br />

Roboterarm über die vorgesehenen Bahnen an die<br />

benötigten Positionen. Auf<br />

Druck des Betätigungstasters<br />

am Roboterarm übernimmt die<br />

Robotersteuerung automatisch<br />

die Bewegung und die Koordinaten<br />

der Positionen. Die<br />

jeweiligen Programmblöcke<br />

kann der Programmierer<br />

anschließend am Bildschirm<br />

der Robotersteuerung per<br />

Drag-and-Drop in einem<br />

Ablaufdiagramm verknüpfen.<br />

An den Haltepositionen lassen<br />

sich zudem standardisierte<br />

Funktionen einfügen, beispielsweise einen Greifer öffnen oder<br />

schließen, oder mit der angebauten Kamera ein Bild aufnehmen.<br />

Die Programmblöcke verknüpft die Robotersteuerung selbsttätig<br />

zu logischen Gesamtabläufen. Zur Programmierung muss keine<br />

spezielle Hard- und Software installiert werden.<br />

www.atlantagmbh.de<br />

Weitere Informationen unter:<br />

www.toolcraft.de/robotik<br />

www.industrielle-automation.net<br />

32 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong><br />

MBFZ toolcraft.indd 1 18.03.<strong>2019</strong> 16:21:45


STEUERN UND ANTREIBEN<br />

Conrad integriert die Marke Siemens<br />

ins Sortiment<br />

Conrad hat das komplette Siemens-Sortiment rund um die<br />

Automatisierungs-, Antriebs-, Installations- und industrielle<br />

Schalttechnik in seine B2B-Produktpalette aufgenommen. Als<br />

Weltneuheit wird der elektromechanische FI/LS-Schalter 5SV1<br />

präsentiert. Dieser benötigt nur eine<br />

Teilungseinheit und eignet sich daher<br />

speziell für platzkritische Anwendungen.<br />

Gelistet sind zudem der kombinierte<br />

Brand-/Leitungsschutzschalter 5SV6, die<br />

Logikmodule LOGO!, Schutzschalter sowie<br />

das gesamte SIMATIC S7-Spektrum an<br />

Steuerungsbauteilen und –baugruppen.<br />

„Das Vollsortiment der Top-Marke Siemens<br />

ist seit März wesentlicher Bestandteil unserer<br />

Angebotspalette. Geschäftskunden aus den<br />

Bereichen Wartung, Reparatur und Betrieb<br />

(MRO), Elektromechanik, <strong>Automation</strong> und<br />

Digitalisierung erhalten damit Zugang zu<br />

über 47 000 Produkten und Systemlösungen aus den Bereichen<br />

Automatisierungs-, Antriebs-, Installations- und <strong>Industrielle</strong><br />

Schalttechnik,“ sagt Manuel Gschwend, Senior Expert Product<br />

Management von Conrad.<br />

www.conrad.biz<br />

Deltakinematiken sicher überwachen<br />

B&R bietet Safe-Robotics-Funktionen für Tripoden an, um<br />

Deltakinematiken zu überwachen. Dabei können serielle Achsen<br />

in Berechnungen<br />

einbezogen werden,<br />

z. B. wenn Tripoden<br />

auf beweglichen<br />

Plattformen montiert<br />

sind. Der Anwender<br />

kann dabei frei<br />

wählen, ob der Tool<br />

Center Point, einzelne<br />

Gelenke oder beliebige<br />

Monitoring-<br />

Punkte auf dem<br />

Roboter sicher überwacht werden. Dabei ist es auch möglich,<br />

mehrere Punkte hinsichtlich Geschwindigkeit, Ausrichtung und<br />

Position im Raum sicher zu überwachen. Basis für die Funktionen<br />

ist eine generische Beschreibung der kinematischen Kette, in der<br />

die geometrischen Eigenschaften des Roboters festgelegt werden.<br />

Die Sicherheitsanwendung lässt sich von den geometrischen<br />

Definitionen separieren. So kann ein anderes Werkzeug mit einer<br />

anderen Kontur verwendet werden, ohne dass die Sicherheitsanwendung<br />

selbst angepasst werden muss. Zudem arbeiten<br />

sämtliche Überwachungsfunktionen vorausschauend.<br />

www.br-automation.com<br />

Hochleistungs-Regler mit Hyper Wire-Interface<br />

Die digitalen Hochleistungs-Steuerungen XC4- und XC4e-PWM von Aerotech sind zum Antreiben von Gleichstrommotoren<br />

sowie für Tauchspulaktoren und Schrittmotoren geeignet. Beide sind einachsige Motorantriebsregler mit<br />

einer Betriebsspannung von bis 340 V DC und einer Spitzenstromstärke von 30 A. Alle Antriebsvarianten sind mit der<br />

Automatisierungs-Plattfrom A3200 kompatibel, die den HyperWire-Antriebsbus verwendet. Die digitale Strom- und<br />

Positionsregelschleife gewährleistet hohe Positionier- und Gleichlaufgenauigkeit, eine Regelbandbreite von bis zu<br />

20 kHz, die Verarbeitung digitaler und analoger Ein- und Ausgänge, Datenerfassung, Prozesssteuerung und Encoder-<br />

Interpolation in Echtzeit. Beide Varianten können mit einer I/O-Erweiterungskarte ausgestattet werden.<br />

www.aerotechgmbh.de<br />

Hochdynamisch, robust und präzise:<br />

Der neue Wegaufnehmer TF1<br />

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für die anspruchsvolle<br />

Positionsmessung −<br />

auch unter rauen Umgebungsbedingungen.<br />

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Messung<br />

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10 kHz Update Rate<br />

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IO-Link-Schnittstelle<br />

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INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />

Ein wahres Energiebündel<br />

Feldbussystem überzeugt nicht nur durch Modulvielfalt<br />

bei der Automatisierung von Prüfanlagen<br />

01<br />

Prüfanlagen werden in industriellen Produktionsprozessen zur<br />

Qualitätskontrolle und Prozesssicherung eingesetzt. Dabei ist die<br />

Verwendung präziser Systeme, die u. a. eine hohe Verlässlichkeit<br />

sicherstellen, von großer Bedeutung. Ein Unternehmen hat sich<br />

hinsichtlich der Automatisierung seiner Prüfanlagen für ein modulares<br />

Feldbussystem entschieden, welches eine hohe Modulvielfalt bietet.<br />

Ferner sorgt eine Hybridleitung für die Verbindung zum Busknoten und<br />

überträgt sowohl Daten als auch Energie.<br />

Das Unternehmen Hager ist weltweit einer<br />

der führenden Spezialisten für die<br />

Gebäudeautomatisierung und Elektroinstallation.<br />

Nicht nur die Vertriebsstruktur<br />

von Hager ist weltweit aufgestellt, auch die<br />

Produktionswerke sind auf allen Kontinenten<br />

beheimatet. In diesen wird nach höchsten<br />

Qualitätsstandards produziert. Keine Komponente<br />

geht in den Handel, ohne bis ins<br />

Detail auf seine Funktionalität geprüft zu<br />

sein. Für diese Tests werden zuverlässige<br />

Prüfanlagen benötig, denn das Unternehmen<br />

fertigt die Maschinen und Anlagen für<br />

die Prüfung seiner Produkte selbst. Bei der<br />

Frage nach dem optimalen Installationskonzept<br />

für die Automatisierung der Prüfanlagen<br />

besteht die Herausforderung für<br />

das Team von Hager darin, dass keine Maschine<br />

wie die andere ist. Immer wieder<br />

sind neue Aspekte zu berücksichtigen. Unterschiedliche<br />

Produkte müssen auf verschiedenste<br />

Qualitätsmerkmale und Funktionen<br />

überprüft werden. Von den auf der ganzen<br />

Welt verteilten Produktionsstätten, in denen<br />

die Prüfanlagen zum Einsatz kommen, werden<br />

breit gefächerte Vorgaben gemacht, die zu<br />

berücksichtigen sind. Nur wenige Bereiche<br />

der Installation können nach wiederkehrenden<br />

Mustern gestaltet werden. Außerdem<br />

ist die IO-Dichte stets hoch, der Platz<br />

aber knapp. Wichtig ist darüber hinaus,<br />

dass die Maschinen in kurzer Zeit fertiggestellt<br />

werden müssen, denn die Nachfrage<br />

nach leistungsstarken und zuverlässigen<br />

Prüfanlagen innerhalb der Hager-Gruppe<br />

ist hoch, und die Zyklen für die Einführung<br />

von neuen Produkten sind eng getaktet und<br />

verbindlich. Für das Installationskonzept<br />

bedeutet das, dass es flexibel sein muss –<br />

und darum entschieden die Verantwortlichen<br />

bei Hager, das modulare, dezentrale<br />

und kompakte Cube67-System von Murrelektronik<br />

einzusetzen.<br />

Viele Aufbauvarianten<br />

Der Flexibilitäts-Vorteil besteht darin, dass<br />

Hager beim Cube67-System auf viele unterschiedliche<br />

IO-Module zurückgreifen kann.<br />

Je nach Bedarf wird eine Komponente mit<br />

vier oder acht Steckplätzen in die Installation<br />

eingebunden. In manchen Maschinen<br />

kommen Module mit M12-Steckplätzen<br />

zum Einsatz, häufig greift Hager aber auch<br />

auf die kompakten Module mit M8-Steckplätzen<br />

zurück. Das spart Platz und ermöglicht<br />

es, viele IO-Punkte auf wenig Raum<br />

einzusammeln. Die Module werden direkt<br />

neben der Sensorik und Aktorik angebracht,<br />

z. B. auf pneumatisch betriebenen Einheiten<br />

oder auf Greifern. Von dort aus verbinden<br />

die Elektrokonstrukteure die Sensoren und<br />

Aktoren mit kürzesten Leitungen, das reduziert<br />

den Aufwand für die Verlegung. Flexibilitäts-Vorteil<br />

Nummer zwei für Hager ist<br />

die Multifunktionalität der Ports. Die Elektrokonstrukteure<br />

können für jeden Steckplatz<br />

entscheiden, ob sie ihn als Eingang<br />

oder als Ausgang nutzen wollen – und<br />

können aus Standardmodulen somit maßgeschneiderte<br />

Mischmodule machen, mit<br />

denen sie sowohl die Sensorik als auch die<br />

Aktorik im näheren Umfeld eines Moduls<br />

einsammeln. Durch die Multifunktionalität<br />

kann die Anzahl der Modulvarianten ebenso<br />

wie die Gesamtzahl der benötigten Module<br />

reduziert werden, das bringt einen Platzund<br />

Installationsvorteil mit sich. Außerdem<br />

können die Elektrokonstrukteure von Hager<br />

Ventile mit den Cube67-Ventilinselanbindungen<br />

(Multipolstecker) auf einfache Weise<br />

direkt vor Ort ansteuern.<br />

Ein Vorteil für Hager ist, dass die Module<br />

des Cube67-Systems mit nur einer Systemleitung<br />

mit dem Busknoten verbunden werden.<br />

Außerdem wird die Leitung von einem<br />

Modul zum nächsten Modul „weitergeschleift“.<br />

Der Aufbau erfolgt als Stern-Linien-<br />

Topologie und bietet maximale Flexibilität.<br />

34 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />

02<br />

Die Systemleitung überträgt sowohl die Daten<br />

wie auch die Energie für die Versorgung<br />

der Sensorik und der Aktorik – es ist also<br />

nicht notwendig, zwei getrennte Leitungen<br />

zu den Modulen zu verlegen. Dadurch können<br />

die Elektrokonstrukteure eine Vereinfachung<br />

der Installation erreichen. Sie benötigen<br />

nur halb so viele Leitungen und<br />

sind doppelt so schnell – vom Aspekt, dass<br />

insgesamt weniger Platz für die Leitungsführung<br />

vorgesehen werden muss, einmal<br />

ganz abgesehen. Gerade in Schleppketten,<br />

in denen der Platz oft ausgesprochen knapp<br />

ist, stellt das einen Vorteil dar. Die Cube67-<br />

Systemleitung bekommt Hager vorkonfektioniert<br />

geliefert, exakt in den erforderlichen<br />

Längen. Es ist also nicht notwendig, noch<br />

01 Mit den Ventilinselanbindungen<br />

(Multipolstecker) lassen sich die Ventile direkt<br />

vor Ort ansteuern<br />

02 Die Module werden direkt neben der<br />

Sensorik und Aktorik angebracht, z. B. auf<br />

pneumatisch betriebenen Einheiten<br />

Stecker an die Kabel zu montieren. Das<br />

Unternehmen spart somit Zeit und hat die<br />

Gewissheit, dass eine Reihe von möglichen<br />

Fehlerquellen ausgeschlossen werden können.<br />

Denn die Funktionalität der vorkonfektionierten<br />

Leitungen wird noch im Fertigungsprozess<br />

zu 100 % geprüft.<br />

Diverse Diagnosemöglichkeiten<br />

Für die Wirtschaftlichkeit der Maschinen<br />

von Hager ist eine hohe Verfügbarkeit von<br />

großer Bedeutung. Aus diesem Grund gilt<br />

es, Fehler schnell zu detektieren und zu beheben.<br />

Dazu nutzten die Elektrokonstrukteure<br />

die umfangreichen Diagnosemöglichkeiten<br />

des Cube67-Systems, die es dem Instandhaltungspersonal<br />

vor Ort einfach machen,<br />

die Ursache eines Problems zu<br />

finden, zu analysieren und durch geeignete<br />

Maßnahmen zu beseitigen. Die Techniker<br />

von Hager werden dazu von ihren Kollegen<br />

in Obernai geschult. Und sollte sich wider<br />

Erwarten doch einmal eine nicht ganz einfach<br />

zu lösende Problemstellung ergeben,<br />

so kann sich das Team aus Obernai per<br />

Fernzugriff über das Internet „aufschalten“.<br />

Den Technologiewandel von Profibus zu<br />

Profinet haben die Verantwortlichen bei<br />

Hager bereits vor einigen Jahren bewältigt.<br />

Durch das Cube-Konzept des Protokollwechsels<br />

ohne Systemwechsel war es möglich,<br />

einfach den Busknoten auszutauschen<br />

und die Anlagen damit fit für den Einsatz in<br />

einem übergeordneten Profinet-System zu<br />

machen. Unterhalb des Busknotens konnte<br />

die Struktur unverändert bleiben. Der Aufwand<br />

für Dokumentation und Programmierung,<br />

aber auch für interne Prozesse wie<br />

Einkauf oder Vorratshaltung, war damit gering.<br />

Auch aktuell profitiert Hager vom<br />

Murrelektronik-Konzept. Während rund<br />

80 % der Maschinen und Anlagen für die<br />

Einbindung in Profinet-Systeme ausgelegt<br />

sind, finden sich immerhin auch 20 % in<br />

Ethernet/IP-Umgebung wieder. Hier gilt,<br />

was schon bei der Umstellung von Bus auf<br />

Ethernet gelang: Einfach den Busknoten<br />

austauschen – und weiter geht es mit den<br />

bekannten Prinzipien.<br />

Bilder: Murrelektronik<br />

www.murrelektronik.com<br />

Produkt- und<br />

Verpackungskennzeichnung<br />

Klare Vorteile durch<br />

Vernetzung<br />

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 35


INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />

Der drahtlose Mehrwert<br />

Ein Mit- und Nebeneinander verschiedener Technologien<br />

Ein Ortungssystem, das orientierungslos ist? Eine Remote-IoT-Anbindung,<br />

die nicht mit der Cloud kommuniziert? All diese Szenarien stellen ein<br />

Horrorszenario für jeden Betreiber einer Anlage dar. Vor allem die immer<br />

größere Akzeptanz von drahtlosen Technologien im Zuge von<br />

Digitalisierungsstrategien ermöglicht die Realisierung einer Vielfalt von<br />

Applikationen und damit gleichzeitig immer mehr drahtlose Endgeräte.<br />

Doch wie kann sichergestellt werden, dass der drahtlose Mehrwert auch<br />

wirklich erreicht wird und keines der oben genannten Szenarien eintritt?<br />

Für verschiedene Anwendungsfälle eignen<br />

sich z. B. folgende Technologien: WLAN<br />

nach IEEE802.11 und Mobilfunk (LTE/4G/5G)<br />

spezifiziert von der 3GPP (3rd Generation<br />

Partnership Project), deren Varianten aus<br />

dem Consumer-Bereich bekannt sind. WiMAX<br />

nach IEEE802.16, das mittlerweile als 4G-<br />

Technologie gilt. RTLS (Real-Time Locating<br />

System) mit verschiedenen Technologien<br />

zur teilweise zentimetergenauen Lokalisierung<br />

von Assets und nicht zuletzt RFID<br />

Kilian Löser ist Produktmanager für Industrial<br />

Wireless LAN bei der Siemens AG in Nürnberg<br />

(Radio Frequency Identification), um Informationen<br />

von und auf Datenträger zu<br />

schreiben und anhand der vorhandenen<br />

Datenträger auch eine lokale Einordnung<br />

zu geben.<br />

Die Verwendung unterschiedlicher Frequenzbänder<br />

ist eine gute Voraussetzung<br />

für einen störungsfreien Betrieb mehrerer<br />

Systeme. Vorsicht ist nur geboten, wenn<br />

hohe Sendeleistungen relevant sind wie bei<br />

Mobilfunk-Basisstationen oder im UHF-<br />

RFID-Bereich. Hier muss im Vorfeld geprüft<br />

werden, ob bei enger räumlicher Anordnung<br />

Blocking-Effekte auftreten können,<br />

die zu einem Übersteuern von Empfängern<br />

führen können.<br />

Im Rahmen der technischen Konzeptionierung<br />

sind folgende Fragestellungen nicht<br />

außer Acht zu lassen: Wie verhalten sich die<br />

einzelnen Frequenzbereiche bezüglich<br />

Ausbreitung der Funkwellen? Konkret bedeutet<br />

das: Welche Reichweite kann abgedeckt<br />

werden? Gibt es ein Problem, wenn<br />

ein bestimmtes Material im Weg ist oder<br />

können die Wellen leicht hindurchdringen?<br />

Wie können Reflexionen die Signalqualität<br />

beeinflussen? Hier gibt es keine pauschale<br />

Antwort, da sich Signale in verschiedenen<br />

Frequenzbereichen unterschiedlich verhalten.<br />

Hier helfen u. a. die Dokumentationen<br />

der Produkte sowie eine fachliche Beratung.<br />

Darüber hinaus stellet sich die Frage,<br />

wie verhält sich die Technologie, wenn<br />

mehrere Teilnehmer vorhanden sind und<br />

wie verhält sich die Technologie, wenn andere<br />

Teilnehmer (= Störer) das Frequenzband<br />

ebenfalls nutzen?<br />

Kollisionsvermeidung im<br />

Medium Luft<br />

Ein konkretes Beispiel soll Aufschluss geben:<br />

Ein WLAN, das im 2,4 GHz Band betrieben<br />

wird, kann von einem Bluetooth-Störer<br />

beeinträchtig werden. Damit die entsprechende<br />

Auslegung des WLAN-Systems bzgl.<br />

36 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />

Latenzen und Datendurchsatz nicht hinfällig<br />

wird, muss der Störer entweder abgeschaltet<br />

oder angepasst werden (Verwendung anderer<br />

Frequenzbereiche). Die gegenseitige Beeinflussung<br />

im System hängt eng mit dem<br />

Zugriffsverfahren auf das Medium Luft zusammen.<br />

WLAN, Mobilfunk bis hin zu 5G<br />

und WiMAX verwenden zur Kollisionsvermeidung<br />

im Medium Luft jeweils das<br />

Prinzip „listen before talk“. Weitere Mechanismen<br />

wie das Vielfachzugriffsverfahren<br />

OFDMA (Orthogonal Frequency Division<br />

Multiple Access) stehen aktuell mit WiMAX<br />

und LTE/4G, sowie im Consumer-Bereich<br />

5G zur Verfügung.<br />

Auch WLAN wird mit dem Standard<br />

IEEE802.11ax ein entsprechendes Verfahren<br />

spezifizieren. RTLS und RFID gehen hier<br />

einen anderen Weg. Das Medium Luft wird<br />

bei Bedarf verwendet. Störungen werden<br />

bei UHF RFID durch die Verwendung unterschiedlicher<br />

Spektren vermieden. RTLS<br />

arbeitet oft im TDOA (time difference of<br />

arrival) Verfahren, bei dem kurze Signale<br />

durch den Transponder ausgesendet werden<br />

(Blinks). Zusätzlich zum rein technischen<br />

Aspekt gilt es bei der regulatorischen Konzeptionierung<br />

bei unterschiedlichen Technologien<br />

auf unterschiedliche Voraussetzungen<br />

zu achten.<br />

Funk-Technologien und ihre<br />

Merkmale im Überblick<br />

Die WLAN-Technologie, wie von Scalance W<br />

verwendet, ist in den meisten Ländern der<br />

Welt ähnlich geregelt. Ein Anwender kann<br />

vom Prinzip her die Planung einer Anlage<br />

weltweit ausrollen. Die Gegebenheiten vor<br />

Ort wie andere WLAN-Applikationen erfordern<br />

allerdings eine Funkfeldplanung, um<br />

gegenseitige Beeinflussungen zu vermeiden.<br />

Auch andere Funktechnologien sind zu berücksichtigen<br />

und gegebenenfalls daraus<br />

Ableitungen bezüglich der zu verwendenden<br />

Frequenzen/Kanäle zu machen.<br />

Die von Scalance M verwendeten Mobilfunktechnologien<br />

sind ebenfalls in den meisten<br />

Ländern ähnlich geregelt, allerdings in<br />

unterschiedlichen Frequenzbereichen. Aus<br />

dem Endverbraucher-Bereich ist die Thematik<br />

bekannt, dass ein aus China importiertes<br />

Smartphone nicht unbedingt auch in den<br />

europäischen Frequenzbändern funktionieren<br />

wird. Bei Mobilfunk bis hin zu 5G hat der Anwender<br />

der Technologie Stand heute keinen<br />

direkten Einfluss auf die Performance. Ist<br />

nur eine schlechte Ausleuchtung vorhanden<br />

ist er bei seiner Remote-Anbindung auf den<br />

Ausbau des Netzes vom Provider angewiesen.<br />

Smart-Feldgerät,<br />

z.B. SIMOTICS IQ<br />

Öffentliche Netzwerke,<br />

z.B. LTE<br />

Industrial Ethernet<br />

RUGGEDCOM RX1400<br />

Industrial IoT Gateway<br />

Ladungsträger<br />

SIMATIC RF600<br />

RFID Reader<br />

SIMATIC S7-1500<br />

mit CP 1543-1<br />

Selbstfahrende<br />

Transportfahrzeuge<br />

SCALANCE<br />

W700 IWLAN<br />

Cloud- und<br />

IT-Systeme<br />

Drahtlose Kommunikationslösungen schließen die Lücke zwischen allen<br />

Produktionsobjekten und dem IIoT<br />

Die WiMAX-Technologie ist weltweit unterschiedlicher<br />

geregelt. Die Ruggedcom WIN<br />

Produkte können deshalb sehr häufig unter<br />

einer zu erwerbenden ‚Teil-Lizenzen‘ für ein<br />

Spektrum betrieben werden. Dadurch ist man<br />

rein rechtlich vor anderen Nicht-WiMAX-<br />

Störern gefeit. Wird UWB im gleichen Um ­<br />

feld verwendet, dann ist durch den erhöhten<br />

Rauschpegel auch eine Beeinflussung der<br />

Reichweite der WiMAX-Applikation denkbar.<br />

Für RTLS gibt es verschiedene Technologien.<br />

Simatic RTLS verwendet mit 2,4 GHz<br />

einen Frequenzbereich (ISM-Band), der<br />

fast weltweit verwendet werden kann, analog<br />

zu WLAN. Der UWB-Bereich ist in der<br />

EU, USA und in China bereits verfügbar.<br />

Die RFID-Technologie, wie von Simatic RF<br />

verwendet, ist regulatorisch stark zerklüftet.<br />

Unterschiedliche Frequenzbänder ermöglichen einen<br />

störungsfreien Betrieb mehrerer Systeme<br />

Bestrebungen zur Vereinheitlichung bestehen<br />

in Europa allerdings. Teilweise müssen<br />

in unterschiedlichen Ländern auch unterschiedliche<br />

Frequenzen verwendet werden,<br />

was zum Beispiel zum Reichweitenverlust<br />

der verwendeten Tags führen kann. Eine<br />

Beeinflussung durch Störer wie ZigBee ist<br />

zumindest theoretisch möglich. Ohne ausreichende<br />

Planung ist eine Störung der verschiedenen<br />

Reader untereinander eher wahrscheinlich<br />

als ein Störeinfluss von extern.<br />

Zu allen diesen drahtlosen Technologien<br />

bietet Siemens passende Lösungen. Abzuleiten<br />

ist, dass die Einführung von drahtlosen<br />

Systemen Know-how und eine saubere<br />

Planung und Inbetriebnahme erfordern,<br />

um die gesetzten Anforderungen umsetzen<br />

zu können. Im Folgenden werden mögliche<br />

Vorgehen aufgezeigt:<br />

SIMATIC RTLS<br />

Anchors/Gateway<br />

Mobile Ausrüstung,<br />

z.B. Roboter<br />

LAN<br />

SIMATIC RTLS<br />

Locating manager<br />

Grobplanung: Hier werden die Ziele der<br />

Applikation formuliert. Es werden erste<br />

Entwürfe gefertigt und es entsteht ein Eindruck<br />

von der technischen Umsetzbarkeit<br />

und von der Wirtschaftlichkeit des Projekts.<br />

Feinplanung: Die genaue Anzahl der Geräte,<br />

deren Position und deren Parametrierung<br />

werden geplant. Je nach Technologie ist<br />

hier ein Site Survey sinnvoll um Effekte wie<br />

„Blocking“ auszuschließen und besonders<br />

bei WLAN einen Kanalplan für die Anlage<br />

zu erstellen.<br />

Inbetriebnahme der Applikationen: Die Inbetriebnahme<br />

der Applikationen kann durch<br />

geschultes Personal oder einen externen<br />

Dienstleister erfolgen.<br />

Kontrolle und Wartung: Um die Funktionsfähigkeit<br />

des so in Betrieb genommenen<br />

Systems sicherzustellen ist eine Kontrolle<br />

und Wartung unerlässlich.<br />

Siemens bietet Unterstützung über den<br />

kompletten Prozess bis zur fertigen Applikation.<br />

Empfohlen wird die Einbindung von<br />

Technikern mit entsprechender Expertise<br />

bei Planung, Aufbau und Inbetriebnahme,<br />

damit die Funklösung nicht nur zufällig<br />

funktioniert sondern dauerhaft eine hohe<br />

Performance bietet.<br />

Ergebnis: Die einzelnen Technologien,<br />

wie zum Beispiel WLAN, Mobilfunk, Wi­<br />

MAX, RTLS und RFID, beeinträchtigen sich<br />

bei entsprechender Umsicht und Planung<br />

nicht gegenseitig in ihrer Leistungsfähigkeit.<br />

So ist eine Verwendung von RTLS zur<br />

genauen Erkennung von Positionen der<br />

Werkträger oder auch von Menschen in<br />

einer Anlage ohne Einschränkung parallel<br />

mit einem IWLAN zur performanten Datenübertragung<br />

von zyklischen Daten oder<br />

Videostreams möglich.<br />

Bilder: Siemens<br />

www.siemens.com<br />

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 37<br />

G_IK10_XX_50819


SUMMER OF ENGINEERING<br />

ZU GAST<br />

BEI DER LIGNA<br />

DIGITALE LÖSUNGEN<br />

FÜR DIE HOLZINDUSTRIE<br />

Auf der Ligna trifft sich im Rhythmus<br />

von zwei Jahren die internationale<br />

Holzindustrie. Weil die Digitalsierung<br />

auch vor dieser Branche nicht Halt<br />

macht, haben wir uns auf die Suche<br />

nach vernetzten Lösungen begeben.<br />

SUMMER OF ENGINEERING<br />

MEHR ZUM THEMA<br />

Mehr über die Unternehmen erfahren Sie auf der<br />

Ligna vom 27. bis 31. Mai <strong>2019</strong> in Hannover.<br />

Biesse ..............................Halle 11, mehrere Stände<br />

www.biesse.com<br />

Siemens .................................... Halle 16, Stand C14<br />

siemens.mindsphere.io<br />

Tapio ..........................................Halle 15, Stand G05<br />

www.tapio.one<br />

Einst wegen steigendem Platzbedarf aus der Hannover Messe herausgelöst,<br />

hat sich die Ligna nach eigenen Angaben als Weltleitmesse der Holzindustrie<br />

etabliert. Hier dreht sich alles um den nachwachsenden Rohstoff, und<br />

zwar von der Ernte bis zur Fertigung. So beschaulich wie in einer kleinen<br />

Schreinerei geht es auf industrieller Ebene leider nicht zu. Hier kommt großes<br />

Spezial gerät wie Plattenaufteilsägen, CNC-Bearbeitungsportale oder Kantenanleimmaschinen<br />

zum Einsatz. Anstelle klassischer Handarbeit läuft hier eine<br />

automatisierte Fertigung.<br />

DREI UNTERNEHMEN – DREI LÖSUNGEN<br />

Um die Prozesse transparenter und effizienter zu gestalten, hält auch in dieser<br />

Branche Digitalisierung Einzug. Von den unterschiedlichen Lösungen für die<br />

Holzindustrie, wie sie auf der Ligna zu sehen sein werden, wollen wir hier drei<br />

etwas näher betrachten.<br />

Zu Beginn schauen wir auf den italienischen Maschinenhersteller Biesse,<br />

der eine Software namens ‚Sophia‘ entwickelt hat. Diese hauseigene Lösung<br />

wird in der gesamten Unter nehmensgruppe genutzt – also auch in der Steinsowie<br />

Glasbearbeitung.<br />

38 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


SUMMERof <strong>2019</strong><br />

ENGINEERING<br />

Autoren: Holger Seybold, Projektleiter SUMMER of ENGINEERING und<br />

Redakteur antriebstechnik, Svenja Stenner, Redakteurin antriebstechnik und<br />

Mobile Maschinen, Manfred Weber, Redakteur f+h und O+P Fluidtechnik,<br />

Vereinigte Fachverlage<br />

Die Recherche führt uns an die italienische Adriaküste nach<br />

Pesaro, gut 30 km südlich von Rimini. Dort am Biesse-Headquarter<br />

treffen wir Stefano Calestani. Er ist ‚Service Innovation<br />

Director‘ und verantwortlich für die Entwicklung von ‚Sophia‘,<br />

die in Zusammenarbeit mit dem Beratungsunternehmen Accenture<br />

entstanden ist. Der Name Sophia steht für die englischen Begriffe:<br />

Services, Optimization, Predictivity, Human, Innovation und Analysis –<br />

die ernannten Ziele. Erstmals vorgestellt wurde sie im Mai 2017 auf<br />

der Messe Ligna in Hannover.<br />

Wie eingangs erwähnt, ist Sophia in erster Linie für alle Maschinen<br />

der Unternehmensgruppe aus den Bereichen Holz, Glas und Stein<br />

konzipiert. Künftig sollen aber auch die Maschinen anderer Anbieter,<br />

sofern sie das Standard-Protokoll https nutzen, in die Plattform eingebunden<br />

werden. So könnten Betreiber im Idealfall auf alle Daten<br />

ihres gesamten Maschinenparks zugreifen.<br />

DATENSCHUTZ GEWÄHRLEISTET<br />

Ein Eingriff in die Steuerung der Maschine ist über Sophia nicht<br />

möglich, weil der Datentransfer ausschließlich von der Maschine<br />

zur Cloud, aber niemals umgekehrt erfolgt. Zur Absicherung der<br />

gesendeten Daten setzen die Entwickler neben der verschlüsselten<br />

Kommunikation mittels https eine doppelte Token-/Passwort-<br />

Authentifizierung ein.<br />

Zur Nutzung der Plattform stehen zwei Apps zur Verfügung:<br />

‚Sophia IoT‘ und ‚Sophia Parts‘. Beide Applikationen gibt es sowohl<br />

für Android- als auch für Apple-Geräte. Erste ist für den Datentransfer<br />

und die Datenanalyse zuständig, also die gesamte IoT-Funktionalität.<br />

Hier bekommt der Anwender in Echtzeit einen kompletten<br />

Überblick über alle Informationen der Maschine, um sie entsprechend<br />

managen zu können. In erster Linie sind das Daten zu<br />

Produktivität und Servicezustand der Maschine, also Daten über<br />

die Auslastung, den Wartungszustand sowie auch die Historie von<br />

unplanmäßigen Maschinenstillständen oder den Status von Serviceeinsätzen.<br />

So soll dem Kunden eine leistungsfähige Plattform geboten<br />

werden, um eine Vereinfachung und Rationali sierung der Arbeitsabläufe<br />

zu erreichen, mit dem Ziel, die Maschine so effizient wie<br />

möglich einzusetzen.<br />

SUPPORT PER VIDEOCHAT<br />

Über die App können sich Bediener oder Kunde auch per Videostream<br />

interaktiv mit dem Support von Biesse in Verbindung setzen.<br />

Dabei ist das gesamte weltweite Service-Netzwerk von Biesse miteinander<br />

verknüpft. Dank der globalen Abdeckung stellt das Unternehmen<br />

seine Service leistungen zu jeder Zeit (24/7) und an jedem<br />

Ort der Welt sicher. Per Ferndiagnose ist der Servicemitarbeiter in<br />

der Lage, live die Performance der Maschine zu analysieren und<br />

entsprechenden Support zu liefern, ohne zwingend persönlich vor<br />

Ort sein zu müssen. Dabei hat er Zugriff auf die Maschinendaten<br />

und so bereits sämtliche notwendigen Informationen zur Hand, um<br />

01 Stefano Calestani ist Service Innovation Manager und am<br />

Headquarter in Italien maßgeblich für die Plattform Sophia<br />

verantwortlich<br />

02 Im Business Center zeigt uns Service Project Manager Igor<br />

Fiorini die Daten der vernetzten Holz bearbeitungsmaschinen<br />

auf PC und Tablet<br />

möglichst schnell helfen zu können. Falls das System von sich aus<br />

einen erforderlichen Wartungseingriff bemerkt, sendet die Überwachungsfunktion<br />

eine entsprechende Push-Nachricht. Das spart Zeit<br />

und Aufwand. Im Wartungs- oder Servicefall informiert die App<br />

nicht nur darüber, welche Teile benötigt werden, sondern übergibt<br />

diese Informationen auch an die App ‚Sophia Parts‘. Hier erfährt der<br />

Anwender, ob die Ersatz- oder Zubehörteile aktuell verfügbar sind,<br />

und kann diese auch gleich ordern. So lässt sich der Teilenachschub<br />

auf ganz einfache Weise managen. Darüber hinaus stehen auf der<br />

Plattform auch stets aktuelle Dokumentationen und technische<br />

Zeichnungen der jeweiligen Maschine zur Verfügung, so können<br />

sowohl Kunden und Betreiber als auch Händler und Niederlassungen<br />

auf alle Informationen und Teilelisten zugreifen.<br />

VIDEOREPORTAGE<br />

Im Business Center in Pesaro laufen mehrere Maschinen, die per<br />

Sophia vernetzt sind. Wir trafen hier auf Service Project Manager<br />

Igor Fiorini, der uns die Benutzeroberfläche von Sophia zeigte.<br />

Selbstverständlich haben wir darüber eine kleine Videoreportage<br />

gedreht. Darin erklären er und Stefano Calestani die Highlights von<br />

Sophia und geben Einblicke ins Testzentrum von Biesse. Schauen<br />

Sie gleich mal rein!<br />

VIDEO<br />

www.summer-of-engineering.de/biesse_v<br />

Sehen Sie hier<br />

unsere Video-<br />

Reportage über<br />

die Lösung Sophia<br />

von Biesse:<br />

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 39


<strong>2019</strong><br />

Anderes Land, anderer Ort, anderes Unternehmen und<br />

dennoch das gleiche Ziel: Produkte, Anlagen, Systeme und<br />

Maschinen miteinander verbinden, um letztlich aus der<br />

Vielzahl vorhandener Daten neue Erkenntnisse für mehr<br />

Effizienz, Service und Produktivität zu gewinnen. Wir fahren nach<br />

Erlangen zu Siemens, um mehr über deren Lösung Mindsphere zu<br />

erfahren. Sie soll es Anwendern ermöglichen, das immense Datenvolumen<br />

aus der IoT-Landschaft zu analysieren und für eigene<br />

produktive Geschäftsprozesse der Industrie 4.0 nutzen zu können.<br />

Das 2016 etablierte cloudbasierte Betriebssystem verfügt über offene<br />

Standards sowie Schnittstellen und wurde als Platform as a Service<br />

(PaaS) konzipiert.<br />

BRANCHENÜBERGREIFEND KONZIPIERT<br />

Der Grundgedanke, welcher sich hinter Mindsphere verbirgt, ist einfach:<br />

Nahezu alle Geräte generieren Daten. Werden diese Geräte an<br />

Mindsphere angeschlossen, können die Daten analysiert werden<br />

oder aber in Beziehung zu anderen erhobenen Informationen<br />

gesetzt werden, um daraus wiederum neue Schlussfolgerungen<br />

oder Handlungsempfehlungen abzuleiten. Mindsphere verbindet<br />

also die reale mit der digitalen Welt. Dabei ist die Plattform branchenübergreifend<br />

konzipiert und bietet unterschiedlichen auto risierten<br />

Akteuren – etwa Maschinenbauer, Serviceanbieter, App-Entwickler<br />

und Endanwender – unter Beachtung höchster Cyber-Security-<br />

Standards geregelten Zugriff auf die zu verwaltenden Daten. So<br />

können etwa Maschinenhersteller und Anlagenbauer mithilfe von<br />

Mindsphere u.a. für Servicezwecke sämtliche Maschinenparks auf<br />

der ganzen Welt überwachen und folglich Stillstandzeiten reduzieren.<br />

Daraus ergeben sich auch komplett neue Geschäfts modelle.<br />

03 „Die Mindsphere World hat das gemeinsame Ziel, einen<br />

Standard im Bereich IoT im jeweiligen Segment zu realisieren.“<br />

Daniel Liebl, Marketing Manager Digitalisierung im Maschinenbau,<br />

Siemens<br />

04 „MindSphere bietet eine breite Palette von Optionen, um<br />

die Konnektivität zwischen der Cloud und den verschiedenen<br />

Produktionsmaschinen sicherzustellen. Überdies hinaus stellt<br />

die Plattform eine Entwicklungsumgebung und Analysemöglichkeiten<br />

bereit.“ Dr. Thomas Menzel, Leiter Digitalisierung und<br />

Innovation von Produktionsmaschinen, Siemens<br />

VIDEO<br />

www.summer-of-engineering.de/siemens_v<br />

„Einer der Weltmarktführer im Bereich Massivholzverarbeitung,<br />

die Michael Weinig AG, nutzt Mindsphere zum Beispiel, um ihren<br />

Kunden auf diese Weise einen Mehrwert im Bereich Service zu<br />

bieten. Zum einen können die Kunden die Serviceintervalle optimal<br />

in ihr Tagesgeschäft einplanen und zum anderen ist aber auch<br />

die Weinig AG bestens für einen Servicefall vorbereitet, denn alle<br />

Daten über den Maschinenzustand sind in der Mindsphere einsehbar“,<br />

erklärt uns Daniel Liebl, Marketing Manager Digitalisierung<br />

im Maschinenbau bei Siemens. Maschinenbauer haben dank der<br />

Plattform also einen Vorteil in Hinblick auf die erhöhte Verfügbarkeit<br />

und Produktivität, während Dienstleister Mehrwerte oder neue<br />

digitale Geschäftsmodelle generieren und Anlagenbetreiber sowie<br />

produzierende Unternehmen von einer höheren Transparenz und<br />

Effizienz ihrer Produktion profitieren.<br />

MINDSPHERE VERBINDET<br />

Sehen Sie hier<br />

unsere Video-<br />

Reportage über die<br />

Lösung Mindsphere<br />

von Siemens:<br />

Mindsphere bildet als Entwicklungsumgebung die Grundlage für<br />

eine breite Palette an Möglichkeiten. Durch die nahtlose Integration<br />

von Betriebsdaten entlang der gesamten Wertschöpfungskette<br />

ermöglicht eine Nutzung der digitalen Zwillinge von Produkt, über<br />

Produktion bis zur Performance entsprechende Simulationen mittels<br />

dieser Daten. Anpassungen können somit vorab getestet werden –<br />

bevor diese reale Anwendung finden – um eine Optimierung des<br />

gesamten Kreislaufs zu gewährleisten. Dies trägt nicht nur zur<br />

Steigerung der operativen Effizienz bei, sondern ermöglicht auch<br />

den Vergleich von Simulations- und Testergebnissen mit realen<br />

Beobachtungen. Dem aber nicht genug: Dank der offenen APIs und<br />

der Interoperabilität mit anderen Systemen können Mindsphere-<br />

Nutzer ihre entwickelten Lösungen bei Bedarf der gesamten<br />

Community bereitstellen und anbieten.<br />

SUMMER OF ENGINEERING<br />

GEMEINSAM NEUES GENERIEREN<br />

Neben der Community gibt es seit Januar 2018 die Nutzervereinigung<br />

Mindsphere World, deren Mitglieder sich untereinander zu<br />

ihren Anwendungsfällen auf Mindsphere austauschen. Aktuell<br />

haben sich mehr als 50 Mitgliedsunternehmen (Stand: Februar<br />

<strong>2019</strong>) in der Mindsphere World Deutschland zusammengefunden.<br />

Die Mitgliederliste liest sich wie das „Who-is-who“ des deutschen<br />

Mittelstandes. In Italien sind es 18 Partnerunternehmen und mit<br />

15 Gründungsmitgliedern hat jüngst auch die Region ASEAN-<br />

Pacific ihre erste Nutzerorganisation für das IoT-Betriebssystem bekommen.<br />

Weitere Vereinsgründungen in Asien und den USA sollen<br />

folgen. Schlussendlich zielt Mindsphere darauf ab, die Transformation<br />

von Daten in reale Geschäftsergebnisse zu ermöglichen und<br />

dabei alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette gleichermaßen<br />

zu unterstützen.<br />

40 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


SUMMERof <strong>2019</strong><br />

ENGINEERING<br />

Das dritte Unternehmen unserer Rundreise hat sich komplett<br />

auf Holz spezialisiert – eine der ältesten Ressourcen der Welt.<br />

Maschinen, Werkzeuge und Prozesse sind immer moderner,<br />

präziser und vor allem effektiver geworden − Produkte aus<br />

Holz werden längst schon im großen Maßstab industriell gefertigt.<br />

Wie sieht ein digitales Holz aus? Was wäre möglich, wenn zum<br />

Beispiel Maschinen, Werkzeuge und Materialien miteinander kommunizieren<br />

könnten?<br />

Dies waren Fragen, die die Gründer von Tapio Ende 2016 bewegt<br />

haben, denn in vielen Industrien konnte man beobachten, wie gestandene<br />

Firmen von außen überholt wurden. Neudeutsch gerne<br />

mal „disrupted“ wurden. Damit das in der Holzbranche nicht<br />

passiert, ermöglicht Tapio der Vielfalt der Industrie den Sprung in<br />

eine digitale Zukunft. Und wie soll das funktionieren?<br />

VIDEO<br />

www.summer-of-engineering.de/tapio_v<br />

Sehen Sie hier<br />

unsere Video-<br />

Reportage über<br />

Tapio und deren<br />

Lösung.<br />

KOOPERATION ALS ZUKUNFTSGARANT<br />

Tapio schafft mit seinen derzeit 31 Business-Partnern (verdreifacht<br />

innerhalb eines Jahres) ein Ökosystem für die Holzindustrie, um<br />

seine Mission zu verwirklichen. Ökosystem bedeutet, dass die<br />

Geschäftspartner (z. B. Maschinen-, Werkzeug- und Materialhersteller)<br />

die Überzeugung teilen, dass die Zusammenarbeit für<br />

die digitale Zukunft entscheidend ist.<br />

Tapio unterstützt seine Partner bei der Realisierung ihrer digitalen<br />

Lösungen, indem es die Entwicklung und den Betrieb gemeinsamer<br />

Funktionalitäten übernimmt. Auf diese Weise können sich die<br />

Partner auf ihr Fachwissen konzentrieren, anstatt sich zu einem<br />

Technologieanbieter zu entwickeln.<br />

Aber worum geht es nun bei Tapio und was macht es so reizvoll<br />

für die Holzverarbeitung? Julian Spöcker, Leiter Vertrieb, formuliert<br />

es so: „Unser Ökosystem besteht aus einer lösungs orientierten<br />

Zusammenarbeit sowie einer gemeinsamen Technologieplattform.<br />

So entstehen intelligente Anwendungen für Kunden jeder Größe.<br />

Der Alltag eines Schreiners z. B. ist sehr „bunt“, mit Maschinen,<br />

Werkzeugen und Materialien von verschiedenen Herstellern. Mit<br />

dem ‚Tapio Machineboard‘ hat der Maschinen bediener immer einen<br />

aktuellen Zustand seiner Maschinen verschiedener Hersteller auf<br />

seinem Smartphone. Er wird vorbeugend informiert, wenn z. B. ein<br />

Bedienereingriff wie Werkzeug- oder Etikettenrollenwechsel notwendig<br />

ist und kann so deutlich besser und schneller Stillstände<br />

vermeiden. So finden die Kunden diese Vielfalt ihrer physischen<br />

Welt nun digital auf der offenen Plattform abgebildet.“<br />

SPEZIALISIERTE APPLIKATIONEN<br />

Digitale Produkte, die für mehrere Partner entstehen, sind bereits<br />

verfügbar. So ermöglicht z. B. die zuvor erwähnte App Machineboard<br />

dem Nutzer, ortsunabhängig über sein mobiles Endgerät den<br />

Status seiner Maschinen in Echtzeit im Blick zu behalten.<br />

Ein weiteres Beispiel einer Applikation für mehrere Partner ist<br />

das ‚Serviceboard‘. Mit diesem kann der Anwender Servicefälle<br />

inklusive Bilder schnell und einfach anlegen und seinem Servicepartner<br />

schicken. Beide – also Servicepartner und zum Beispiel der<br />

Schreiner – können zudem mit der Videofunktion per Smartphone<br />

oder Tablet gemeinsam den Servicefall begutachten, analysieren<br />

und gemeinsam lösen. Das macht die Maschinen schnell wieder<br />

verfügbar und spart Kosten.<br />

Auch Partnerunternehmen bieten bereits erste eigene Lösungen<br />

auf der Plattform Tapio an. So soll etwa die Zuschnittoptimierung<br />

05 Arne Mömesheim, Product<br />

Management Panel Dividing bei<br />

Homag, erläutert, wie die SAWTEQ<br />

B-300 „tapio-ready“ wird<br />

06 Nachdem die Platten aufteilsäge<br />

SAWTEQ B-300 von Homag mit der<br />

Plattform verbunden wurde, zeigt<br />

Julian Spöcker die Einsatzbereitschaft<br />

per Smartphone<br />

‚intelliDivide‘ vom Unternehmen Homag die Effizienz im Zuschnitt<br />

auf ein neues Level heben.<br />

Tapio profitiert in puncto Datensicherheit von großen Anbietern.<br />

Viele Studien zeigen, dass internetbasierte Lösungen deutlich<br />

sicherer sind als bisherige lokale Systeme. Sicherheit ist für die<br />

großen Anbieter von Rechenleistung aus dem Internet eine wesentliche<br />

Komponente, aus diesem Grund wird dort extrem viel<br />

Aufwand betrieben und viel mehr Erfahrung gesammelt. Damit<br />

bleiben die Anbieter immer auf dem neusten Sicherheitsstand. n<br />

WAS IST SUMMER OF ENGINEERING?<br />

Seit Sommer 2018 gingen unsere Redakteure bereits im<br />

dritten Jahr auf multimediale Deutschland-Tour. Bei der<br />

Deutschen Messe AG, Veranstalter der Ligna, wurden sie<br />

auf drei Unternehmen aufmerksam, bei denen das Motto<br />

„Innovation Excellence“ zutrifft. Also statteten sie kurzerhand<br />

Biesse, Siemens und Tapio einen Besuch ab. Mehr dazu auf:<br />

www.summer-of-engineering.de<br />

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 41


INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />

Durchgehende Thin-Client-Lösungen<br />

Eine zentrale, nahtlose Verwaltung von der Zone 1 bis in die<br />

Leitwarte wird abgedeckt durch die Hardware VisuNet IXD<br />

und BTC12 sowie die Software VisuNet Control Center von<br />

Pepperl+Fuchs. Konzipiert für raue Umgebungen – besonders für<br />

Außenanwendungen in Zone 1/21 – ist der VisuNet IXD mit 23 kg<br />

eine leichte HMI-Workstation.<br />

Display, Netzteil und Computer/<br />

Thin Client können nach Bedarf<br />

zusammengestellt werden. Die<br />

Montageoptionen Wandmontage,<br />

Standfuß, Vesa und Schalttafeleinbau<br />

erleichtern die Installation.<br />

Das 19"-Display mit hoher<br />

Helligkeit für Lesbarkeit bei<br />

Sonnenlicht ist optisch gebondet,<br />

um Reflexionen zu minimieren<br />

und den Kontrast zu verbessern.<br />

Eine Sonnenblende schützt das<br />

Display vor direkter Sonneneinstrahlung. Dazu kommt das<br />

VisuNet Control Center, eine Software zur nahtlosen, zentralen<br />

Verwaltung der Thin Clients. Die RM-Shell-5-Firmware ist für<br />

jedes VisuNet-Gerät erhältlich. Es ermöglicht eine komplette<br />

Thin-Client-Lösung für die Prozessindustrie.<br />

www.pepperl-fuchs.com<br />

Zuverlässige Schnittstelle zwischen<br />

IT und OT<br />

Technologiepartnerschaft für das<br />

Single Pair Ethernet<br />

Anlässlich der Hannover Messe<br />

kündigten die Unternehmen<br />

Phoenix Contact, Weidmüller,<br />

Reichle & Massari (R&M),<br />

Belden sowie Fluke Networks<br />

eine Technologiepartnerschaft<br />

für das Single Pair<br />

Ethernet (SPE) an. Die<br />

Unternehmen entwickeln<br />

und unterstützen die gemeinsam in die Normierung eingebrachten<br />

Steckgesichter der IEC 63171-2 (Büroumgebung) und<br />

IEC 63171-5 (Industrieumgebung). Die Normen definieren IP20-<br />

und IP65/67-Steckgesichter für die ein- und vierpaarige<br />

Datenübertragung in Single-Pair-Ethernet-Anwendungen. Um<br />

eine aufeinander abgestimmte Infrastruktur für Geräte, Steckverbinder,<br />

Kabel und Messtechnik zu gewährleisten, bündeln die<br />

Unternehmen ihr Technologie-Know-how. „Single Pair Ethernet<br />

ist einer der Megatrends der industriellen Datenübertragung“,<br />

fasst Torsten Janwlecke, President Business Area Device Connectors<br />

bei Phoenix Contact zusammen. SPE definiere nicht erneut<br />

höhere Übertragungsgeschwindigkeiten oder -strecken, sondern<br />

bilde den normativen Rahmen für eine anwendungsgerecht<br />

reduzierte Verkabelung. „Mit dieser reduzierten Verkabelung<br />

rücken völlig neue Anwendungsgebiete in den Fokus.“ Die<br />

Datenverkabelung mit nur einem Aderpaar ermöglicht Übertragungsstrecken<br />

von bis zu 1 000 m bei Übertragungsraten von<br />

10 Mbit/s bis zu 1 Gbit/s. Damit eignet sich SPE insbesondere für<br />

Infrastrukturanwendungen im Maschinen- und Anlagenbau, der<br />

Prozesstechnik, aber auch für die Gebäudeinfrastruktur.<br />

www.phoenixcontact.com<br />

Condition Monitoring für den<br />

Antriebsstrang<br />

Längst sind Netzwerke der industriellen Automatisierung keine<br />

nach außen hin isolierten Einheiten mehr. Im Zuge von<br />

Industrie 4.0 nehmen die Verschmelzung von solchen Automatisierungsnetzwerken<br />

untereinander und die Anzahl der Verbindungen<br />

in übergeordnete IT-Netzwerke rasant zu. Grundvoraussetzung<br />

für diese durchgängige Kommunikation zwischen den<br />

verschiedenen Ebenen produzierenden Unternehmen ist der<br />

Einsatz ethernetbasierter Netzwerke, in denen Switches den<br />

Datenverkehr effizient organisieren. Der Switch PROmesh P20<br />

von Indu-Sol wurde gezielt für den Einsatz als Bindeglied<br />

zwischen der IT-Ebene und den Automatisierungsnetzwerken<br />

(Operational Technology/OT) entwickelt. Durch seine integrierte<br />

Routerfunktionalität leistet er einen wichtigen Beitrag zur<br />

Netzwerksicherheit, da an den Switch angeschlossene Geräte vom<br />

übergeordneten Netzwerk separiert werden können. Durch seine<br />

besondere Merkmalskombination erfüllt der PROmesh P20<br />

wesentliche Anforderungen aus den Bereichen IT und Automatisierung<br />

an intelligente Infrastrukturkomponenten für eine stabile<br />

und sichere Industriekommunikation.<br />

www.indu-sol.com<br />

Das ABB Ability Condition Monitoring ermöglicht eine umfassende<br />

Überwachung und Analyse des digitalen Antriebsstrangs. Dafür<br />

vernetzt dieses gebündelte, branchenübergreifende Digitalangebot<br />

Antriebe, Motoren, Lager und Pumpen. Das integrierte Portal<br />

erlaubt eine One-Stop-Visualisierung von Betriebsvariablen und<br />

Zustandsindikatoren,<br />

einschließlich Verfügbarkeit,<br />

Umgebungsbedingungen<br />

und Störungen.<br />

Die Komponenten des<br />

digitalen Antriebsstrangs<br />

sind mit Sensoren<br />

ausgestattet und<br />

verfügen über Cloud-<br />

Konnektivität. Frequenzumrichter<br />

können jeden<br />

Motor regeln und werden über das Cloud-Gateway angebunden,<br />

während Motoren, montierte Lager und Pumpen drahtlos<br />

mit dem ABB Ability Smart Sensor verbunden werden. Die<br />

Lösung eignet sich für die Fertigungsindustrie, Prozessindustrie<br />

und im Infrastrukturbereich. Das norwegische Unternehmen<br />

Glencore Nikkelverk zum Beispiel nutzt sie für Antriebsstränge<br />

in einem Meerwasserpumpsystem, das Kühlwasser in der Fabrik<br />

verteilt.<br />

www.abb.com<br />

42 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


Einfache Integration intelligenter Sensoren mithilfe<br />

von ASi-5-Digitalmodulen<br />

ASi-5 ist eine Weiterentwicklung des AS-Interface-Standards<br />

und abwärtskompatibel zu bisherigen ASi-Versionen<br />

und -Geräten. Größere Datenmengen lassen sich schneller<br />

übertragen und die Integration von Sensoren, wie etwa<br />

IO-Link, wird vereinfacht. Zu den ersten ASi-5 Produkten<br />

von Bihl+Wiedemann gehören – neben drei ASi-5/ASi-3<br />

Gateways, einem Zählermodul und einem ASi-5 Slave /<br />

IO-Link Master - die ASi-5 Digitalmodule. Diese werden<br />

mit 16 Eingängen (BWU3164), je acht Ein- und Ausgängen<br />

(BWU3163) und acht Eingängen (BWU3802) angeboten.<br />

Mit einem ASi-5 Slave lässt sich so eine hohe E/A Dichte<br />

im Feld realisieren und die Signale von bis zu 16 Sensoren<br />

können direkt am Entstehungsort eingesammelt werden. In gewissen Fällen soll sich<br />

auch eine PROFINET-Ansteuerung erübrigen. Die Versorgung der Eingänge erfolgt<br />

aus AS-i, die Ausgänge werden beim 8E/8A Modul (BWU3163) über AUX bedient.<br />

Neben der IP67-Variante ist für jedes ASi-5 Digitalmodul auch eine IP20-Version<br />

verfügbar.<br />

www.bihl-wiedemann.de<br />

You CAN get it...<br />

Hardware und Software<br />

für CAN-Bus-Anwendungen…<br />

PCAN-PCI Express FD<br />

CAN-FD-Interface für PCI Express-<br />

Steckplätze mit Datenübertragungsraten<br />

bis 12 Mbit/s. Lieferung inkl.<br />

Monitor-Software und APIs.<br />

ab 240 €<br />

Leitsystem setzt neue Maßstäbe in der Prozessindustrie<br />

Ein webbasiertes Prozessleitsystem für<br />

alle Branchen ist Simatic PCS neo von<br />

Siemens. Diese System-Software erschließt<br />

den Unternehmen der Prozessindustrie<br />

neue Möglichkeiten im Zeitalter der<br />

Digitalisierung. Dazu gehört zum Beispiel<br />

eine die globale, webbasierte Zusammenarbeit<br />

beim Engineering und im Betrieb<br />

oder eine intuitive Bedienung mit allen<br />

Informationen in einer einzigen Workbench.<br />

Diese Workbench ermöglicht einen einfachen Wechsel zwischen der Engineering-<br />

und Monitoring-and-Control-Ansicht. Der Zugriff auf alle Informationen ist<br />

jederzeit über eine geschützte Internetverbindung möglich. Ein webbasiertes, paralleles<br />

Arbeiten erfordert daher keine lokale Softwareinstallation. Das System hat eine offene,<br />

flexible Architektur, in der modulares Engineering mit der Unterstützung von Module<br />

Type Packages integriert ist. Höchste Skalierbarkeit ermöglicht den Einsatz der<br />

Leittechnik von kleinen Prozessmodulen bis hin zu den größten Anlagen der Welt.<br />

www.siemens.com<br />

Kapazitiver Widescreen im Kleinformat<br />

Die kapazitive Touch-Panel-Serie von Sigmatek wird mit dem<br />

ETT 412 erweitert. Das 4,3" HMI hat ein schlankes Design und<br />

dabei viel Visualisierungsfläche. Es eignet sich für einfache<br />

Bedien- und Beobachtungsaufgaben auf engstem Raum sowie<br />

für mobile Anwendungen, z. B. fahrerlose Transportsysteme.<br />

Ausgestattet ist es mit einem TFT-Grafikdisplay im Widescreen-<br />

Format mit einer Auflösung von 480 × 272 Pixel. Bereits durch<br />

leichtes Berühren der Display-Oberfläche werden Eingaben erkannt. Die Kommunikation<br />

mit der SPS oder weiteren HMIs erfolgt über CAN-Bus mit einer Datenrate von bis<br />

zu 1 Mbit/s. Das Single-Touch fügt sich mit seiner Einbautiefe von nur 35,5 mm direkt in<br />

die Maschine oder den Schaltschrank ein. Die Glas-Front in Schutzart IP65 mit schwarz<br />

eloxiertem Aluminium-Rahmen macht das Panel startklar für den Einsatz im rauen<br />

industriellen Umfeld. Daneben bietet der Hersteller auch Multitouch-Panels im<br />

Widescreen- und 4:3-Format von 7 bis 23,8" an.<br />

www.sigmatek-automation.com<br />

Alle Preise verstehen sich zzgl. MwSt., Porto und Verpackung. Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten.<br />

PCAN-Gateways<br />

Linux-basierende Module zur<br />

Verbindung weit entfernter CAN-<br />

Busse über IP-Netze.<br />

PCAN-Explorer 6<br />

ab 260 €<br />

Software zur Steuerung, Simulation<br />

und Überwachung von CAN-FD- und<br />

CAN-Bussen Aufzeichnung und<br />

Wiedergabe Automatisierung mit<br />

VBScript und Makros Verständliche<br />

Darstellung der ID und Daten<br />

ab 510 €<br />

www.peak-system.com<br />

Otto-Röhm-Str. 69<br />

64293 Darmstadt / Germany<br />

Tel.: +49 6151 8173-20<br />

Fax: +49 6151 8173-29<br />

info@peak-system.com


Beweglich und<br />

dennoch robust<br />

Energieketten führen Leitungen und Schläuche<br />

sicher in Portalbearbeitungsanlagen<br />

Portalbearbeitungsanlagen der<br />

neuen Generation fräsen und<br />

schleifen sehr große Bauteile<br />

mikrometergenau und müssen<br />

dabei problemlos jede Stelle des<br />

Bauteils erreichen können.<br />

Energieketten sorgen für eine<br />

zuverlässige Energie-, Signal- und<br />

Medienzuführung zur Spindel<br />

und werden je nach Maschine<br />

individuell angepasst.<br />

Jörg Ottersbach, Geschäftsbereichsleiter e-ketten®<br />

bei der igus GmbH in Köln<br />

Es gibt nicht viele Industrieunternehmen,<br />

die zehn Meter lange Bauteile mit einer<br />

Genauigkeit von weniger als 0,01 mm bearbeiten<br />

und ausliefern müssen. Aber genau<br />

diese Spezialisten werden das Maschinenprogramm<br />

der Mikromat GmbH in Dresden<br />

kennen. Denn Mikromat gehört zu einem<br />

der wenigen Herstellern auf der Welt, die<br />

Werkzeugmaschinen für die Präzisionsbearbeitung<br />

großer Bauteile entwickeln und<br />

fertigen. Und die extrem hohe Präzision gilt<br />

nicht nur für die Dimensionen der Werkstücke,<br />

sondern auch für ihre Geradheit<br />

und Rechtwinkligkeit, die schon durch die<br />

Grundkonstruktion – das heißt ohne elektronische<br />

Korrektur – erreicht wird.<br />

Zugleich erreichen die Maschinen beeindruckende<br />

Dimensionen. Selbst die kleinste<br />

Portalanlage, die Mikromat 8 V, ist mit einer<br />

Aufspannfläche von 1 000 × 800 mm (optional<br />

1 000 × 1500 mm) und einem Platzbedarf<br />

von 6,50 × 4,50 × 3,90 m nicht wirklich<br />

klein. Die größte der Portalanlagen mit der<br />

Bezeichnung 40 V wiegt 220 t bei einem<br />

Platzbedarf von 36,8 × 10 × 9 m.<br />

Bohren und Fräsen im<br />

Mikrometerbereich<br />

Sämtliche Portalmaschinen – von der 8 V<br />

bis zur 40 V – des Unternehmens eignen<br />

sich für das Bohren, Schleifen und Fräsen<br />

im Mikrometerbereich. So erreicht die 40 V<br />

eine Bearbeitungsgenauigkeit von 5 µm bei<br />

einer Bauteillänge bis zu 13,7 m. Ihre beiden<br />

Werkstücktische können wechselweise<br />

verwendet werden, um die Rüstzeit zu verkürzen.<br />

Sie können aber auch synchron<br />

verfahren, um sehr große Bauteile zu bearbeiten.<br />

Ein ausgeklügelter Gewichtsaus­<br />

44 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


TITEL I KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

gleich der Antriebe leistet einen Beitrag zu<br />

höchster Positionsgenauigkeit der Verfahrachsen,<br />

ebenso das Thermo-Management:<br />

Genauigkeitsbestimmende Baugruppen sind<br />

in thermischer Symmetrie aufgebaut. Die<br />

Fertigung erfolgt in temperierten Hallen.<br />

Dipl.-Ing. (FH) Daniel Weitzmann, Konstruktion<br />

und Entwicklung: „Sie müssen<br />

leichtgängig und zuverlässig sein. Und als<br />

sichtbare Teile sollen sie auch gut aussehen.“<br />

Diese Anforderungen erfüllt die Energieführung<br />

von Igus: „Die Kette hat immer<br />

Eine Energieketten-Variante in geschlossener Ausführung<br />

verhindert das Eindringen von Staub und Spänen<br />

„Wir projektieren und fertigen solche Anlagen<br />

beispielsweise für die Hersteller von<br />

Großgetrieben, Triebwerks- sowie sonstigen<br />

Aviation-Komponenten“, erläutert<br />

der Geschäftsführer Dipl.-Ing. Thomas<br />

Warnatsch.<br />

Energieketten sind Kernbauteile<br />

Wie bei jeder Werkzeugmaschine – unabhängig<br />

von Größe und Präzision – müssen<br />

auch die Spindeln der V-Serie von Mikromat<br />

über bewegliche Leitungen mit Energie,<br />

Signalen und Medien – wie Kühlschmierstoff<br />

und Druckluft – versorgt werden. Diese<br />

Leitungen werden in Energieketten aus der<br />

E4.1-Serie geführt. Mikromat verwendet die<br />

Variante in geschlossener Ausführung, die<br />

das Eindringen von Staub und Spänen verhindert.<br />

Aus Sicht der Konstrukteure sind Energieketten<br />

Kernbauteile der Maschinen.<br />

unsere Erwartungen erfüllt.“ Ein Grund<br />

dafür wird die robuste Konstruktion sein:<br />

Der „Hintergriff“ der einzelnen Kettenglieder<br />

gewährleistet beispielsweise die erforderliche<br />

Seitenstabilität bei hoher Querbeschleunigung<br />

der Achsen.<br />

Gelungene Projektarbeit<br />

Auf die Auslegung jeder einzelnen Kette<br />

wird bei Mikromat große Sorgfalt verwendet.<br />

„Wir haben für jede Maschine eine<br />

Grundkonstruktion erarbeitet, bei der auch<br />

verschiedene Einbausituationen der Kette –<br />

stehend, liegend, gleitend – zur Anwendung<br />

kommen“, berichtet Weitzmann. „Bei jeder<br />

neuen Maschine, die wir entwickeln, senden<br />

wir die erforderlichen Daten wie Verfahrwege<br />

und -geschwindigkeiten, Befüllung<br />

und Mindestbiegeraden an Igus und erhalten<br />

als Antwort die Auslegung der Kette und<br />

der Anbindung. Dazu gehört auch die An­<br />

01 Die Portalbearbeitungsanlagen von Mikromat erreichen<br />

mikrometergenaue Präzision auch bei sehr großen Bauteilen<br />

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 45


KOMPONENTEN UND SOFTWARE I TITEL<br />

02<br />

ordnung der Medien in der Kette und die<br />

Auswahl der Steckverbindungen.“<br />

Mikromat baut die Maschinen grundsätzlich<br />

kundenspezifisch und realisiert dabei<br />

die individuell gewünschten Optionen, die<br />

auch Auswirkungen auf die Auslegung der<br />

Energiekette haben können. Beispielsweise<br />

lieferte Mikromat kürzlich eine Portalanlage<br />

mit aufwändiger Abluftabsaugung aus. Der<br />

Abluftschlauch wird auf der Kette – befestigt<br />

über einen Bügel – mitgeführt. Diese Lösung<br />

02 Die Energieketten der Portalanlagen<br />

kommen aus dem E4.1-Programm von Igus<br />

03 Markante Eigenschaft: Der Hintergriff<br />

der Kettenelemente stabilisiert die Kette<br />

beim Verfahren<br />

ist eine Standardvariante<br />

der E4.1-<br />

Baureihe von Igus, sodass<br />

Konstrukteure und Systemintegratoren<br />

hier den für sie gewohnten<br />

Kettentypen einsetzen konnten.<br />

Konzipiert für ein langes<br />

Maschinenleben<br />

Die Maschinen sind nicht nur für höchste<br />

Präzision, sondern auch für eine sehr lange<br />

Lebensdauer konstruiert. Weitzmann: „Sie<br />

erreichen ihre Grundfestigkeit erst nach<br />

sechs Monaten. Dann wird die Geometrie<br />

korrigiert. Und bei richtiger Pflege kann<br />

Auch Optionen lassen sich mit dem<br />

Standardprogramm der E4.1-Serie realisieren<br />

man die Maschinen vererben. Zumal alle<br />

wesentlichen Parameter justierbar sind.“<br />

Entsprechend hoch sind die Anforderungen<br />

an die Lebensdauer der beweglichen<br />

Energiezuführungen: Zehn Jahre sollen es<br />

sein. Und die werden auch ohne Probleme<br />

erreicht. Das gilt ebenfalls für die Leitungen.<br />

Sie stammen aus dem Chainflex-Programm<br />

von Igus. Und es trifft auch auf die<br />

Anschlussplatten zu, die aus der eigenen<br />

Konstruktion von Mikromat stammen und<br />

so stabil wie montage- und servicefreundlich<br />

sind.<br />

Bei Mikromat wird nach dem Grundsatz<br />

„Eine Maschine – ein Konstrukteur“ konstruiert.<br />

Es gibt also nicht den einen Spezialisten<br />

für Energieketten, und die Aufgabe ist<br />

komplex: Ein typischer Schaltplan umfasst<br />

rund 700 Seiten. Die Montage kann Einfluss<br />

auf die Konstruktion nehmen. Weitzmann:<br />

„Wir haben die Igus-Kataloge auch in der<br />

Montage hinterlegt, damit die Mitarbeiter<br />

die jeweils beste Lösung finden können.<br />

Kürzlich haben sie zum Beispiel ein pendelndes<br />

Anschlusselement ausprobiert, das<br />

sie ausgewählt hatten. Igus hat sehr schnell<br />

ein Muster dieses Bauteils gesendet.“ Kurz:<br />

Nicht nur mit den Energieketten, auch mit<br />

dem Service und der Betreuung durch Igus<br />

sind die Konstrukteure bei Mikromat sehr<br />

zufrieden. Nicht zuletzt deshalb kommen in<br />

einer anderen Produktlinie des Unternehmens<br />

– hochpräzise Maschinen für das<br />

Rotationsform- und Gewindeschleifen –<br />

dreidimensionale triflex R-Ketten aus dem<br />

Igus-Programm zum Einsatz.<br />

Bilder: Igus, Mikromat<br />

www.igus.de<br />

03<br />

46 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


<strong>Industrielle</strong> Schalterproduktion auf neuem Niveau<br />

KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

Schneller, leichter und sparsamer: Mit einer automatisierten Montageanlage für Industrieschalter<br />

steigert Bernstein die Produktivität und senkt gleichzeitig den Materialverbrauch. Für das erstmals in<br />

der Industrie eingesetzte Verfahren erhielt das Unternehmen einen Zuschuss aus dem Umweltinnovationsprogramm<br />

des Bundesumweltministeriums. Unterstützt wurde es dabei durch die Finanzierungsberatung<br />

der Effizienz-Agentur NRW. „Wir hatten das Ziel, die Ressourceneffizienz unserer Produktionsprozesse<br />

zu verbessern“, sagt Georg Zwirkowski, Leiter Entwicklung und Konstruktion Schalter- und<br />

Sensortechnik bei Bernstein. „Deshalb investierten wir am<br />

Standort Porta Westfalica in einen hochpräzisen C14-Montageautomaten<br />

zur Herstellung von elektrischen Schaltern.“<br />

Der Gutteilanteil habe sich gegenüber der Altanlage um<br />

32 % auf über 97 % erhöht. Weiteren Angaben zufolge<br />

konnte parallel der Materialaufwand dank Leichtbauweise<br />

verringert werden, sodass die Schalter heute rund 50 %<br />

weniger wiegen.<br />

MESS-, STEUER- UND REGELELEKTRONIK<br />

Unsere<br />

Kunden<br />

haben das<br />

Ziel, wir<br />

bereiten<br />

den Weg.<br />

www.bernstsein.eu<br />

Komplexe <strong>Automation</strong>slösungen<br />

komfortabel einsetzen<br />

Einzigartig: Leitungen für<br />

Gleichstrom-Anwendungen<br />

<strong>Automation</strong>slösungen<br />

erfüllen<br />

unterschiedliche<br />

Anforderungen:<br />

Einmal ist<br />

Präzision gefragt,<br />

dann wieder<br />

Geschwindigkeit,<br />

hohe Tragkraft oder Laufruhe. Expertenwissen,<br />

Erfahrung und viel Zeit sind notwendig, um<br />

entsprechende Systeme zu konstruieren und<br />

in Betrieb zu nehmen. Digitale <strong>Automation</strong>slösungen<br />

von Item unterstützen Ingenieure<br />

und Konstrukteure von der Konfiguration und<br />

Beschreibung bis hin zur Programmierung und<br />

Inbetriebnahme ihrer Systeme. Aus einer<br />

Vielzahl von Möglichkeiten entsteht innerhalb<br />

kürzester Zeit die passende Komplettlösung aus<br />

Lineareinheit, geeignetem Motor und idealer<br />

Steuerung. Anwender profitieren von einer<br />

enormen Zeitersparnis und erhöhter Planungssicherheit.<br />

www.item24.com<br />

Ethernet-Anbindung für kollaborierende Roboter<br />

Den aktuellen Entwicklungen in der Energieversorgung<br />

folgend, bietet Lapp-Kabel Leitungen<br />

speziell für Gleichstrom-Anwendungen an. Der<br />

Ölflex DC 100 werden zwei weitere Modelle zur<br />

Seite gestellt. Die Ölflex DC Servo 700 ist eine<br />

Anschlussleitung zur Versorgung elektrischer<br />

Antriebe mit Gleichstrom. Sie eignet sich für die<br />

feste Verlegung und den gelegentlich flexiblen<br />

Einsatz. Die<br />

Leiter sind mit<br />

Spezial-PVC<br />

isoliert. Die<br />

Ölflex DC Chain<br />

800 aus der Extended Line hat eine TPE-Isolierung.<br />

Sie eignet sich für die dauernde Bewegung<br />

in Energieführungsketten und linear bewegten<br />

Maschinenteilen. Viele elektrische Verbraucher,<br />

von der LED-Leuchte über Industrieantriebe bis<br />

zum Elektroauto, konsumieren eigentlich Gleichstrom,<br />

der bisher aus dem Wechselstrom aus der<br />

Steckdose oder dem Netz umgewandelt werden<br />

muss – so gehen bis zu 30 % der Energie verloren.<br />

www.lappkabel.de<br />

ATR beweist seit über 40 Jahren<br />

Know-how und Expertise in der<br />

Mess-, Steuer- und Regelelektronik.<br />

Damit Sie ans Ziel kommen,<br />

bieten wir Ihnen leistungsstarke<br />

Standardkomponenten<br />

und individuelle Elektronik-<br />

Entwicklungen. Wir beraten<br />

Sie gern, Telefon: 02151 926 100.<br />

Oder informieren Sie sich unter<br />

www.msr-elektronik.com<br />

Mit der Ethernet-Leitung Profinet-Robotic von Escha ist es möglich, Profinet in Roboterapplikationen<br />

einzusetzen. Diese Meterware bietet sowohl Schleppketten- als auch Torsionseigenschaften. Diese<br />

flexible Leitung hält bis zu 5 Mio. Biegezyklen und 5 Mio. Torsionszyklen stand. Sie ist aktuell in<br />

konfektionierter Ausführung mit M12x1-Steckverbindern (vierpolig, D-codiert) oder mit RJ45-Steckverbindern<br />

erhältlich. Eingesetzt werden kann die Leitung an intelligenten Sensoren und Kameras von<br />

Greifern kollaborierender Roboter in der automatisierten Fertigung. Sie basiert auf einer zweipaarigen<br />

Datenleitung, die eine Fast-Ethernet-Übertragung nach Cat5e<br />

ermöglicht. Außerdem hat der Hersteller noch zwei weitere<br />

Leitungsqualitäten im Angebot, die sich für flexible Anforderungen<br />

im industriellen Umfeld eignen. Diese sind für M12x1-Steckverbinder<br />

mit 8X-Codierung optimiert und bieten entweder eine hohe<br />

Torsionseignung oder eine hohe Schleppketteneignung.<br />

www.escha.net<br />

ATR Industrie-Elektronik GmbH


KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

Nahtlos<br />

zusammengefügt<br />

Dezentrales Safety-Separated-Konzept mit Sicherheitssteuerung<br />

minimiert Verdrahtungsaufwand bei Parkettmaschinen<br />

Bei seiner Anlage zur Längs- und<br />

Querprofilierung von Dielen setzt<br />

ein Parketthersteller auf eine<br />

effiziente Sicherheitslösung, deren<br />

Kernstück eine modular aufgebaute<br />

Sicherheitssteuerung darstellt.<br />

Weltweit ist das Unternehmen Gebr.<br />

Schroeder GmbH & Co. KG in Warendorf<br />

einer der wenigen Spezialisten für<br />

Massivparkett-Maschinen. Schroeder stellt<br />

Anlagen zur Herstellung der klassischen<br />

Massivparkettarten – Stab-, Lam- und Mosaikparkett<br />

– sowie Produktionsanlagen für<br />

2-Schicht- Parkettstäbe und 3-Schicht-Dielen<br />

her und exportiert über 90 % seiner Produktion.<br />

Die Maschinen und Anlagen müssen<br />

nicht nur den geltenden Sicherheits- und<br />

Gesundheitsschutzanforderungen gerecht<br />

werden, sondern auch eine optimale Effizienz<br />

gewährleisten. Nicht einfach, wenn es<br />

sich um sehr große Anlagen handelt, wie sie<br />

für die Parkettherstellung zum Teil erforderlich<br />

sind. Bei derartigen Fertigungslinien<br />

gilt es, einen hohen Verdrahtungsaufwand,<br />

platzraubende Verkabelungen, zeitintensive<br />

Installationen und während des Betriebs eine<br />

aufwändige Fehlersuche zu vermeiden.<br />

Safety Separated als Philosophie<br />

Wie das gelingen kann, zeigt die neue Maschinenlinie<br />

zum Profilieren von geschliffenem<br />

Mehrschichtparkett von Schroeder,<br />

bei der die modulare Sicherheitssteuerung<br />

Protect PSC1 von Schmersal eingesetzt<br />

wird. Die Fertigungslinie besteht im Wesentlichen<br />

aus zwei Maschinen zur Längs- und<br />

Querprofilierung von Dielen. Hier können<br />

Werkstücke mit einer Größe von bis<br />

zu 1,1 × 5 Meter verarbeitet werden.<br />

Die Bearbeitungsmaschinen sind mit<br />

Schutzhauben und Sicherheitszuhaltungen<br />

ab gesichert, für den Handling-<br />

Bereich hat Schroeder ein Schutzzaunkonzept<br />

mit Zugangstüren entwickelt, die<br />

mit Sicherheitsschaltern versehen sind. Für<br />

die Bereichsabsicherung kommen Laserscanner<br />

und mehrstrahlige Sicherheitslichtschranken<br />

zum Einsatz. Für die Auswertung<br />

der Signale dieser Sicherheitskomponenten<br />

verwendet Schroeder nun die modulare<br />

Sicherheitssteuerung Protect PSC1 im Rahmen<br />

eines dezentralen „Safety Separated“-<br />

Konzepts. „Es gehört zur Philosophie von<br />

Schroeder, die Maschinensteuerung und<br />

die Sicherheitssteuerung grundsätzlich<br />

getrennt zu halten“, so Lothar Glorius, Projektmanager<br />

Elektro/Elektronik bei Schroeder.<br />

„Denn bei etwaigen Änderungen an<br />

den Maschinen kann die Sicherheitssteuerung<br />

unangetastet bleiben und muss auch<br />

nicht erneut validiert werden“.<br />

Kommunikation über<br />

Ethernet SDDC<br />

Kernkomponenten der Sicherheitssteuerungssystems<br />

PSC1 sind zwei frei programmierbare<br />

Kompaktsteuerungen (PSC1-C-10-<br />

FB1 und PSC1-C-100-FB1). Beide verfügen<br />

in der Basisversion über 14 sichere Eingänge<br />

(bis PL e nach ISO 13849 bzw. SIL 3 nach<br />

IEC 61508), vier sichere Halbleiterausgänge,<br />

zwei sichere Relaisausgänge, zwei Meldeausgänge<br />

und zwei Pulsausgänge für kontaktbehaftete<br />

Sensorik. Außerdem verfügt<br />

die PSC1-C-100 über 20 parametrierbare<br />

sichere Ein/Ausgänge (bis PL e nach ISO<br />

13849 bzw. SIL 3 nach IEC 61508). Für beide<br />

Varianten stehen sichere IO-Erweiterungsmodule<br />

zur Verfügung. Die IO-Erweite-<br />

01 Die dezentrale Sicherheitslösung mit<br />

der Sicherheitssteuerung PSC1 von Schmersal<br />

verringert den Verdrahtungsaufwand<br />

rungsmodule der PSC1-C-100 können sowohl<br />

zentral im Schaltschrank als auch dezentral<br />

installiert werden. Die dezentralen<br />

Module kommunizieren über Ethernet<br />

SDDC (Safe Device to Device Communication)<br />

mit der Kompaktsteuerung.<br />

Die Merkmale der PSC1 erweisen sich bei<br />

der Fertigungslinie von Schroeder als Vorteil,<br />

denn damit ist eine parallele Verdrahtung<br />

von jedem einzelnen Sicherheitsschaltgerät<br />

zum Schaltschrank nicht erforderlich – das<br />

wäre bei der Größe der Anlage auch nicht<br />

praktikabel. Stattdessen sammeln die sicheren<br />

Remote-I/O-Module der PSC1 die Statusdaten<br />

ein und übermitteln sie über das<br />

sichere Kommunikationsprotokoll Ethernet<br />

SDDC. Anschließend werden die Daten<br />

über eine PSC1-Master-Steuerung an die<br />

Betriebssteuerung weitergeleitet. Auf diese<br />

Weise ist nur ein sehr geringer Verdrahtungsaufwand<br />

erforderlich. Die sichere<br />

Remote-IO-Kommunikation und die sichere<br />

Querkommunikation zwischen den Mastersteuerungen<br />

wird durch ein in der PSC1<br />

integriertes universelles Kommunikationsinterface<br />

ermöglicht. „Das Kommunikationsinterface<br />

erlaubt nicht nur die einfache<br />

Auswahl und Konfiguration verschiedener<br />

48 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

02 Die Bearbeitungsmaschinen der Fertigungslinie von Schroeder sind<br />

mit Schutzhauben und Sicherheitszuhaltungen abgesichert<br />

03 Bei der Maschinenlinie zum Profilieren von Mehrschichtparkett<br />

wird die modulare Sicherheitssteuerung Protect PSC1 eingesetzt<br />

Feldbuspro tokolle per Software, sondern<br />

auch eine komfortable Programmierung<br />

und Parametrierung per Ethernet“, so Steffen<br />

Richter, Vertriebsmanager bei Schmersal.<br />

„So kann der Anwender über eine einheitliche<br />

Hardware-Plattform eine Verbindung<br />

zu allen gängigen Feldbussystemen aufbauen.“<br />

Informationsaustausch<br />

über alle Ebenen<br />

Für größere Anlagen mit mehreren Funktionalitäten<br />

setzt Schroeder standardmäßig<br />

programmierbare Sicherheitssteuerungen<br />

ein. Auch auf die Möglichkeit, dass die Sicherheitssteuerung<br />

Diagnosedaten an die Betriebssteuerung<br />

weiterleitet, legt Schroeder<br />

großen Wert. „An einer Anlage wie dieser<br />

haben wir etwa 15 bis 20 Not-Halt-Taster<br />

verbaut. Da ist es von Vorteil, wenn gleich<br />

erkennbar ist, welcher Taster den Not-<br />

Halt ausgelöst hat. Denn das erleichtert die<br />

Fehlerbehebung“, so Glorius.<br />

Die Übertragung umfangreicher Diagnosedaten<br />

und Statusinformationen können<br />

durch das in der PSC1 integrierte SD-Bus-<br />

Gateway übertragen werden, das den Anschluss<br />

von bis zu 31 Sicherheitssensoren<br />

mit erweiterten Diagnosefunktionen erlaubt.<br />

Das „Serielle Diagnose“-Interface wird für<br />

die Übertragung der nicht sicheren Daten<br />

bei einer Reihenschaltung von elektronischen<br />

Sicherheitsschaltgeräten eingesetzt.<br />

Über das universelle Kommunikations­<br />

Interface kommuniziert die Sicherheitssteuerung<br />

die Daten dann an die betriebsmäßige<br />

Steuerung.<br />

„Das universelle Kommunikationsinterface<br />

ermöglicht mit nur einer Hardware die Ein­<br />

stellung einer zeitgleichen Kommunikation<br />

per Software mit der Feldbusebene, also<br />

den Informationsaustausch zwischen den<br />

Steuerungen, der lokalen Ebene, d. h. zwischen<br />

den Modulen der PSC1, und der<br />

Sensorebene über den SD-Bus“, so Steffen<br />

Richter. „Auf diese Weise ist das PSC1­<br />

System sehr flexibel“. Abgerundet wird das<br />

PSC1-System durch eine anwenderfreundliche,<br />

einfach zu handhabende Programmiersoftware:<br />

SafePLC2 verfügt über umfangreiche<br />

Bibliotheken mit vorgefertigten<br />

Funktionen zur sicheren Überwachung von<br />

Sensoren und Achsen. Diese können einfach<br />

per Drag & Drop zu komplexen Applikationen<br />

verknüpft werden.<br />

Bilder: Aufmacher Fotolia, sonstige Schmersal<br />

www.schmersal.com<br />

Your Global <strong>Automation</strong> Partner<br />

Kontaktfreudig!<br />

Anschlusstechnik<br />

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KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

Neue Generation IP67-I/O-Module<br />

Seine im Markt etablierte<br />

U-remote-Familie ergänzt<br />

Weidmüller jetzt mit den<br />

neuen PushPull-Modulen<br />

UR67. Die IP67-I/O-Module<br />

mit Kupfer- und POF-Anschlüssen<br />

sind nach Profinet<br />

IRT V2.3 zertifiziert.<br />

U-remote ist Bestandteil des<br />

Automatisierungs- und Digitalisierungsportfolio U-mation. Die<br />

IP67-I/O-Module sind ideal für den Einsatz in vollautomatisierten<br />

Produktionsprozesse unter rauen Bedingungen, wie sie beispielsweise<br />

bei Schweißrobotern in der Automobilindustrie herrschen.<br />

Gerade in der streng getakteten Automotive-Fertigung sind selbst<br />

kurze Stillstände extrem kostspielig. Die Module unterstützen<br />

deshalb die Profinet-Funktion Fast Start-Up (FSU), welche ein<br />

schnelles Hochlaufen ermöglicht. Dank dieses Features sind die<br />

Geräte in weniger als 500 ms betriebsbereit. So lassen sich z. B.<br />

Anwendungen wie Werkzeugwechsel bestens realisieren. Der<br />

integrierte Webserver erlaubt eine einfache Inbetriebnahme<br />

und schnelle Suche im Fehlerfall.<br />

www.weidmueller.com<br />

Stromversorgung sichert maximale<br />

Verfügbarkeit<br />

Die Stromversorgung Pro 2 von Wago erreicht einen Wirkungsgrad<br />

von bis zu 96 %. Über aufrastbare Kommunikationsmodule<br />

wird sie an einen Feldbus angebunden. Für höchste Verfügbarkeit<br />

von Anlagen sorgen TopBoost und PowerBoost: Der TopBoost<br />

ermöglicht mit 600 % Ausgangsstrom für bis zu 15 ms die Absicherung<br />

über klassische Leitungsschutzschalter. 150 % Ausgangsstrom<br />

liefert der PowerBoost für 5 s. Die Serie umfasst sechs<br />

Netzgeräte von 120 bis 960 W. Parameter wie Ausgangsspannung<br />

und Überlastverhalten werden per Software konfiguriert. Die<br />

optional steckbaren Kommunikationsmodule sorgen für einen<br />

kontinuierlichen Datenaustausch. Monitoringfunktionen geben<br />

Auskunft über die aktuellen Daten der<br />

Stromversorgung. Sie signalisieren Fehlerzustände<br />

und ermöglichen so die lückenlose<br />

Überwachung der Applikationen. Zum<br />

Marktstart steht ein Modul für IO-Link zur<br />

Verfügung. Weitere Module für Protokolle<br />

wie Modbus RTU und sowie Modbus TCP<br />

sollen folgen.<br />

www.wago.com<br />

Einheitlicher Feldbus für die<br />

intelligente Fabrik<br />

Damit auch serielle Teilnehmer das „große Smarte“ ergänzen<br />

können, bietet Microsyst mit ihren Schnittstellen-Wandlern der<br />

Miface-Reihe eine adäquate Kommunikationsgrundlage für<br />

serielle Geräte im Feldbus. Diese Universal-Interfaces funktionieren<br />

nach dem „Communicator-Prinzip“. Dabei werden die<br />

Daten der Feldbusse Profinet IO RT, Profibus-DP oder Ethernet<br />

TCP/IP galvanisch getrennt und auf eine serielle Schnittstelle<br />

umgesetzt. Verschiedene Protokollkonverter versprechen dabei<br />

beinen möglichst breiten Einsatz. Das robuste Aluminiumgehäuse<br />

ist auf die Anforderungen im industriellen Umfeld<br />

ausgelegt. Praktische Gimmicks bei Installation und Betrieb: Die<br />

Hutschienenmontage zur leichten Befestigung und Integration in<br />

neue und bestehende Installationen.<br />

Hinzu kommen frei zugängliche<br />

DIP-Schalter, die der Konfiguration<br />

verschiedener Funktionsparameter<br />

dienen. Über serienmäßig verbaute<br />

Status-LEDs wird zudem der aktuelle<br />

Betriebszustand visualisiert.<br />

www.microsyst.de<br />

Überwachungsrelais in drei Bauformen<br />

Spannungs- und Stromüberwachungsrelais von Tele Haase prüfen<br />

ganze Anlagen permanent auf Unterspannung, Kabelbruch oder<br />

Phasenausfall. Die drei Baureihen Enya, Veo und Gamma sind<br />

bei <strong>Automation</strong>24.de erhältlich. Die Serie Enya konzentriert sich<br />

auf Basisfunktionen und wird hauptsächlich<br />

in der Gebäudetechnik<br />

eingesetzt. Liegt die gemessene<br />

Spannung unter dem minimal<br />

erlaubten Wert, setzt die Auslöseverzögerung<br />

in 0,1 bis 10 Sekunden<br />

ein. Besonders kompakt ist die<br />

Überwachungsrelais-Serie Veo. Sie<br />

bietet eine erweiterte Weitbereichsversorgung<br />

und einen erhöhten<br />

Temperaturbereich. Diese Relais eignen sich für Ein- bzw. Dreiphasennetze<br />

und werden mit einer Schraub-Klemme verdrahtet.<br />

Die Gamma-Überwachungsrelais mit Watchdog-Siegel bieten<br />

detaillierte Statusanzeigen in einem platzsparenden Gehäuse mit<br />

Weitbereichseingang. Sie zeichnen sich durch eine galvanische<br />

Trennung von Versorgungs- und Messkreis aus. Einsatz finden<br />

sie im Schaltschrank- und Anlagenbau.<br />

www.automation24.de<br />

Kupferschienen-Querschnittverkleinerung sorgt für mehr Effizienz<br />

Das Ri4Power-System von Rittal macht den Einsatz des Schaltschrank-Systems VX25 effizienter. Mit einem<br />

kleineren Querschnitt der Kupferschienen lassen sich Bemessungsströme bis zu 6 300 A erreichen, kurzschlussfest<br />

bis 100 kA. Für die verschiedenen Sammelschienenkonfigurationen kommen Flachschienen<br />

zum Einsatz. In der maximalen Ausbaustufe sind vier Schienen pro Phase vorgesehen. Der gleiche Sammelschienenhalter<br />

passt sowohl in 600 mm als auch in 800 mm tiefe Schaltschränke und lässt sich rechts oder<br />

links verwenden. Für das Power-System gibt es eine Funktionsraum-Seitenwand, die rechts oder links im<br />

Schaltschrank eingebaut wird. Diese trennt einen zusätzlichen Funktionsraum ab, der als Kabelrangierraum<br />

und zur Platzierung zusätzlicher Komponenten verwendet werden kann.<br />

www.rittal.de<br />

50 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

Multitalent für die<br />

Maschinendatenauswertung<br />

Mit dem neuen Kommunikationsmodul icom.plus von Igus<br />

können Anwender von Leitungen und Energieketten frei<br />

entscheiden, in welcher Form sie die gewonnen Daten ihrer<br />

Sensoren einbinden möchten. So besteht die Möglichkeit, das<br />

icom.plus zunächst über igus Online-Konfigurationen mit<br />

initialen Lebensdaueralgorithmen zu programmieren. Auf<br />

Wunsch kann es nach der Online-Installation ohne Updatefunktion<br />

offline betrieben werden. In diesem „semi-offline“-Fall<br />

benötigt das Gerät anfänglich einen temporären Zugang zum<br />

Igus-Server, um die Berechnungsalgorithmen an das tatsächliche<br />

Bewegungs- und Umweltprofil anzupassen. In restriktiven<br />

Bereichen kann das Update auch über ein Speichermedium<br />

von Anfang an komplett offline ausgeführt werden. Das für die<br />

Berechnung der Wartungsempfehlung<br />

notwendige<br />

Bewegungsprofil wird über<br />

das Bussystem direkt aus der<br />

Steuerung ausgelesen. Die<br />

Anwenderinformation erfolgt<br />

über den Anlagenmonitor<br />

oder über kundenspezifische<br />

Scada-Systeme.<br />

www.igus.de<br />

Schlanke Türabsicherung mit hohen<br />

Schutzarten<br />

Wo ein schlankes Schaltergehäuse<br />

gebraucht wird, z. B. an Eckpfosten<br />

von Schutzzäunen, kann die Schutztürabsicherung<br />

MGBS von Euchner<br />

eingesetzt werden. Sie ist eine<br />

Kombination aus einem transpondercodierten<br />

Sicherheitsschalter<br />

CTP, montiert auf einer Riegelplatte,<br />

und einem MGB-Griffmodul. Die<br />

Befestigungsbohrungen im Griffmodul<br />

und der Riegelplatte sind<br />

verdeckt und bieten auf diese Weise<br />

einen ausgezeichneten Manipulationsschutz. Auch ein Sperreinsatz<br />

ist im Griffmodul enthalten. Damit wird ein Starten der<br />

Anlage, z. B. während der Wartung oder Reinigung, verhindert.<br />

Das System ist optional mit einem Not-Halt-Gerät und mit<br />

Bedien- und Anzeigeelementen ausgestattet. Mit der Transpondertechnik<br />

erreicht es Kategorie 4/PL e nach EN ISO 13849-1<br />

ohne zusätzlichen Fehlerausschluss und erfüllt die Anforderungen<br />

der EN ISO 14119. Mit den Schutzarten IP65, IP67 und<br />

IP69K und einer Zuhaltekraft von 3 900 N eignet sie sich für<br />

anspruchsvolle Umgebungen.<br />

www.euchner.de<br />

Zugangs- und Betriebsartenwahl in einem modularen System<br />

Eine funktional sichere Betriebsartenwahl und die Regelung der Zugangsberechtigung an<br />

Maschinen und Anlagen in einem bietet das System PITmode fusion von Pilz. Es deckt Safetyund<br />

Security-Vorgaben gleichzeitig ab. Das System besteht aus der Ausleseeinheit PITreader mit<br />

RFID-Technologie und integriertem Webserver sowie einer sicheren Auswerteeinheit (SEU).<br />

Durch seinen modularen Aufbau lässt es sich in bestehende Bedienpulte integrieren. So können<br />

vorhandene Taster genutzt werden. PITmode-Geräte werden in Maschinen und Anlagen eingesetzt,<br />

in denen zwischen unterschiedlichen Steuerungsabläufen und Betriebsarten umgeschaltet<br />

wird. Auf einem codierten RFID-Transponder-Schlüssel erhalten Mitarbeiter die an ihre Aufgabe<br />

angepasste Maschinenfreigabe. Bis zu fünf sichere Betriebsarten können definiert werden. Der<br />

Schlüssel wird am Bedienpult gesteckt, die SEU erkennt die vorgegebene Betriebsart und PITreader<br />

schaltet funktional sicher um.<br />

www.pilz.com<br />

Steht´s?<br />

WWW.EMTRON.DE<br />

LANGLEBIGE UND ZUVERLÄSSIGE<br />

STROMVERSORGUNG FÜR DEN<br />

INDUSTRIELLEN EINSATZ<br />

Wir verstehen Branchen und Anforderungen anwendungsbezogen<br />

und beraten unsere Kunden bei<br />

der spezifischen Auswahl von Stromversorgungen<br />

herstellerunabhängig.<br />

KOMPETENZ, DIE ELEKTRISIERT.


KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

Ethernetleitungen mit Reinraum-Label<br />

Kein Abrieb, keine Partikel – auch dauerhaft: Reinraumtaugliche<br />

Ethernet-Leitungen bietet Igus mit den Chainflex-Leitungen<br />

CFBUS.LB.045 und CFBUS.LB.049 an. Im Test absolvierten sie<br />

bei nur 55 mm Radius über 24 Mio. Hübe ohne Ausfälle. Dafür<br />

wurden sie mit dem Prüfsiegel des Fraunhofer-Instituts für<br />

Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) zertifiziert. Sie<br />

können in Reinräumen, z. B. bei der Produktion von Sensoren,<br />

eingesetzt werden. Maschinen- und Anlagenbauer, die sich für<br />

die Leitungen entscheiden, können in der IPA-Datenbank nach<br />

dem gewünschten<br />

zertifizierten<br />

Bauteil suchen.<br />

Dort finden sich<br />

zum Beispiel<br />

auch Verweise<br />

auf die passende<br />

Energiekette und<br />

die Reinraumklasse.<br />

Das<br />

Zertifikat steht<br />

zum Download bereit. Die Inbetriebnahme beschleunigt sich:<br />

Behördliche Vorgaben, die Validierung oder die Qualifizierung im<br />

hochregulierten Umfeld der Pharmaindustrie oder der Halbleiterfertigung<br />

lassen sich durch die zertifizierten Leitungen zügig<br />

erfüllen.<br />

www.igus.de<br />

Universelles CMS für vielfältige<br />

Industrie-4.0-Anwendungen<br />

Zwecks Überwachung kompletter Produktionsanlagen hat<br />

Schaeffler ein neues ProLink Condition Monitoring System (CMS)<br />

entwickelt. Kunden, etwa aus der Papier- und Stahlindustrie<br />

sowie dem Werkzeugmaschinenbau, profitieren vom modularen<br />

Aufbau des ProLink CMS und<br />

die Signalanalyse erfordert<br />

kein Expertenwissen. Auch<br />

bietet sich die Lösung über<br />

die lokale Nutzung hinaus als<br />

Gateway für Industrie-4.0-<br />

Lösungen an und macht den<br />

Weg frei zu den digitalen<br />

Services von Schaeffler.<br />

ProLink CMS besteht aus<br />

einem Hauptprozessormodul<br />

für die Signalaufbereitung sowie aus unterschiedlichen Signalerfassungsmodulen,<br />

etwa für die Schwingungsmessung mit bis zu<br />

16 Messkanälen. Besonderes Merkmal ist die Integrationsfähigkeit<br />

in die Kunden-Infrastruktur mit Hilfe eines einsteckbaren Feldbusmoduls.<br />

Das System unterstützt derzeit OPC/UA, Profinet und<br />

CC-Link IE. Vorverarbeiteten Sensordaten können zur spezifischeren<br />

Analyse über MQTT an die Schaeffler Service-Plattform<br />

übermittelt werden.<br />

www.schaeffler.com<br />

Platzsparende Schirmklammer mit verbesserter Haltekraft<br />

www.icotek.com<br />

Icotek hat seine Schirmklammern SFZ-M|MSKL überarbeitet. Dabei wurde die Haltekraft<br />

verbessert und der Übertragungswiderstand verringert. Der Druck auf den Kabelschirm bleibt<br />

konstant. Die Klammer ist wartungsfrei, so dass ein Nachjustieren des Federdrucks entfällt.<br />

Die integrierte Zugentlastung erfolgt über den Kabelaußenmantel gemäß DIN EN 62444.<br />

Zusätzlich wird die Packungsdichte durch eine gegenläufige, um 180° versetzte Anordnung<br />

erhöht. Die Klemmbereiche der Klammer (3 bis 12 mm) sind, bedingt durch ihre Geometrie,<br />

sehr groß. Die Baubreite und -höhe sind dabei vergleichsweise gering. Die Montage erfolgt<br />

werkzeuglos durch Aufrasten auf eine 35-mm-Hutschiene. Die vibrationssicheren Schirmklammern<br />

werden dort eingesetzt, wo der Schirm einzelner Leitungen mit dem Massepotenzial<br />

verbunden werden muss. Mit ihnen werden Leitungen sicher und einfach abgeschirmt.<br />

Kostenlose Muster sind über www.icotek.com erhältlich.<br />

Aktuelle Nachrichten rund um neueste<br />

Entwicklungen, Trends und Veranstaltungen<br />

aus dem gesamten Bereich der<br />

Mess- und Automatisierungstechnik.<br />

<br />

NEW<br />

NEW<br />

SLETTER<br />

SLETTER<br />

Alle<br />

14 Tage<br />

NEU!<br />

6x jährlich Sonderthema<br />

Bildverarbeitung<br />

5 blätterbare, englischsprachige<br />

Online-Ausgaben<br />

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kostenlos<br />

anmelden!<br />

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52 INA_EA_Newsletter_1-4-quer_<strong>2019</strong>_03.indd INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 1 12.03.<strong>2019</strong> 16:18:37


Bildverarbeitung, optische Messtechnik und Inspektion<br />

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in High-Speed-<br />

Anwendungen<br />

Roboter mit<br />

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3D-Inspektion<br />

komplexer Bauteile<br />

Vision-Sensoren,<br />

Objektive, Kameras<br />

und mehr<br />

EMVA-Termine:<br />

Kongresse der<br />

Superlative<br />

Japans Agrarwirtschaft<br />

Wärmebildkameras liefern wichtige Erkenntnisse<br />

und sichern die Zukunft des Reisanbaus


IM FOKUS<br />

Seminar mit Praktikum zur industriellen<br />

Röntgentechnik<br />

Die Fraunhofer-Allianz Vision veranstaltet am 4. und 5. Juni in<br />

Fürth das Seminar mit Praktikum „<strong>Industrielle</strong> Röntgentechnik<br />

als zerstörungsfreies Prüfverfahren für die Qualitätssicherung<br />

in der Produktion“. Im ersten Teil werden theoretische Grundlagen<br />

und Methoden erläutert und die Möglichkeiten und<br />

Grenzen verschiedener Verfahren dargestellt: Bildgebung mit<br />

Röntgen, Kameratechnik, Röntgen-Verfahren und Datenauswertung.<br />

Am Beispiel der Prüfung<br />

von Gussteilen werden Konzepte<br />

zum Produktionsmonitoring vorgestellt.<br />

Ebenso wird gezeigt, wie<br />

Computertomographie in der Messtechnik<br />

eingesetzt wird. Zudem<br />

werden Strahlenschutz und Sicherheit<br />

behandelt. Im Praxisteil stehen<br />

unterschiedliche Systeme zur Verfügung,<br />

an denen in kleinen Gruppen<br />

persönliche Erfahrungen gewonnen werden können. Die<br />

Teilnehmer können hierfür auch eigene Proben einreichen.<br />

Anmeldung per E-Mail unter vision@fraunhofer.de oder unter<br />

https://shop.vision.fraunhofer.de<br />

www.vision.fraunhofer.de<br />

Präsentationen für Embedded-Vision-<br />

Konferenz gesucht<br />

Die European Machine Vision Association (EMVA) veranstaltet<br />

vom 24. bis 25. Oktober in Stuttgart die 2. Embedded Vision<br />

Europe. Präsentationsvorschläge für die Konferenz werden ab<br />

sofort angenommen. Die Konferenz zeigt die Leistungsfähigkeit<br />

von Embedded Hard- und Softwareplattformen auf und<br />

stellt Applikationen und Zielmärkte vor. Alle Vorträge werden<br />

auf Englisch gehalten und dauern 25 Minuten plus fünf Minuten<br />

für Fragen. Die Präsentationsvorschläge<br />

sollten zu einem der folgenden Themen<br />

passen: Novel processor concepts for edge<br />

devices; Deep Learning training data best<br />

practice; Deep Learning use cases for<br />

manufacturing; Novel image acquisition<br />

concepts; Extending the visible: 3D, hyperspectral,<br />

IR; Cloud concepts for automation;<br />

Applications in autonomous navigation;<br />

Applications in factory automation; Applications<br />

in logistics, warehousing; Applications<br />

in agriculture.<br />

Vorschläge können eingereicht werden<br />

unter: emva.org/EVE<strong>2019</strong><br />

www.emva.org<br />

Optik und Industrie 4.0?<br />

Das menschliche Auge ist einmalig. Tag für Tag liefert es den Großteil unserer<br />

Informationen. Es arbeitet so gut wie verschleißfrei mit Millionen von Verstellzyklen -<br />

faszinierend. Kommt dann das Alter, ermöglichen künstliche „Ersatzteile“ eine fast genauso<br />

gute Funktion wie das natürliche Vorbild.<br />

Parallel und analog dazu sind auch für die Bildverarbeitung vergleichbare optische Bauelemente<br />

hinzugekommen: Flüssig(keits)linsen. Lautlos arbeiten sie und haben sich ebenso „lautlos“ in optische<br />

Sensoren, Vision Sensoren und Objektive eingeschlichen. Und sie leisten dort Erstaunliches! Das, was<br />

bisher sperrige, langsame und verschleissfreudige motorische Verstellelemente zur Linsenverschiebungen<br />

verrichteten, kann jetzt eleganter gelöst werden. Und zwar durch Änderung der Brechkraft<br />

einzelner Linsen! Ob für die Autofokusfunktion, zur Einstellung verschiedener definierter Arbeitsabstände<br />

oder zur Nachverfolgung schnell bewegter Teile. Alles erfolgt innerhalb weniger Millisekunden<br />

ohne menschlichen Eingriff. Flüssiglinsen machen künftig manuelle Einstellarbeiten an Objektiven<br />

überflüssig. Damit wird der letzte Bereich der Signalkette der Bildverarbeitung – die Optik – fit für<br />

Industrie 4.0 gemacht. Seriell kommunizieren die Objektive mit der Maschinensteuerung.<br />

Vorrangig wird dabei mit Flüssigkeiten zwischen dünnen elastischen Polymermembranen gearbeitet.<br />

Diese sind im für die Bildverarbeitung populären Wellenlängenbereich zwischen 250 und 2 000 nm<br />

transparent. Eine Spule verschiebt einen ringförmigen Kern, der auf den Rand der Linse drückt und so<br />

ihre Wölbung ändert. Je nach Vor-Formung der Membran lassen sich so sphärische, asphärische und<br />

Zylinderlinsen herstellen. Bei einem Fokussierbereich von bis zu 30 Dioptrien ist das weit mehr als<br />

es bei einem Kind (15 Dioptrien) oder gar bei einem alten Menschen (2 Dioptrien) …<br />

Bei aller Faszination gibt es noch einige Wermutstropfen: Die Gebrauchslage der Linsen bestimmt,<br />

wie groß die Abbildungsfehler sind. Steifere Membranen schaffen Abhilfe, jedoch auf Kosten der<br />

Dynamik und Flexibilität. Temperaturbedingte Brechzahländerungen der Linsenflüssigkeit<br />

machen umfangreiche Temperaturkompensation und -kalibrierung notwendig. Und auch die<br />

Brennweite-Steuerstrom-Kennlinie ist recht launenhaft, sie muss exemplarabhängig kalibriert<br />

werden. Aber auch da werden die Werkstoffwissenschaften schon bald Lösungen anbieten<br />

können. Und das dauert gewiss nicht so lange, wie die Evolution für die Optimierung des<br />

menschlichen Auges gebraucht hat.<br />

Ihr Ingmar Jahr<br />

Dipl.-Ing. Ingmar Jahr,<br />

Manager Training & Support<br />

bei der evotron GmbH in Suhl<br />

www.evotron-gmbh.de<br />

54 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


EDITORIAL<br />

IR-Kameras<br />

als Chance<br />

Der Reisanbau ist ein wesentlicher Teil der japanischen Kultur und<br />

stellt für die Bevölkerung eine wichtige Nahrungsgrundlage dar. Doch<br />

Japans Landwirtschaft steht vor einigen Herausforderungen. Sie muss<br />

sich den zunehmenden klimatischen Temperaturschwankungen stellen<br />

und den damit verbundenen Wachstumshemnissen der Pflanzen. Aber<br />

noch weitreichender ist die Vergreisung der Landwirte: fast die Hälf te<br />

ist 70 Jah re oder älter. Nachwuchs ist kaum in Sicht, denn zu unattraktiv<br />

sind Verdienst und Aussichten. Um diese Herausforderungen langfristig<br />

zu meistern, werden Forschungsarbeiten zur Optimierung und<br />

Automatisierung der Landwirtschaft durchgeführt. So sollen neue Wege<br />

in der Pflanzenzucht entwickelt, Wachstumsprozesse unterstützt und das<br />

immer weniger werdende Fachwissen der Landwirte kompensiert werden.<br />

Eine wesentliche Rolle hierbei spielen Wärmebildkameras, über die wir auf<br />

Seite 60 berichten. Sie geben Japan eine Chance für die Zukunft der<br />

Landwirtschaft.<br />

Ihre Nicole Steinicke<br />

Was ist eigentlich...<br />

eine Blitzbeleuchtung? Hierbei handelt es<br />

sich um Beleuchtungen, deren Leuchtdauer<br />

sehr kurz ist im Verhältnis zur Belichtungszeit<br />

der aufnehmenden Kamera. Sie kommen<br />

in Anwendungen zum Einsatz, in denen<br />

schnelle und bewegte Prozesse visualisiert<br />

werden sollen,beispielsweise in der Halbleiterindustrie.<br />

Auch sind sie gefragt, wenn<br />

intensives Dauerlicht zu einer Überhitzung<br />

des zu messenden Objektes führen würde,<br />

z. B. in der Lebensmittelindustrie. Moderne<br />

Bildverarbeitungssysteme verfügen über integrierte<br />

Funktionen,sodass keine externe<br />

Beleuchtungen erforderlich sind. z<br />

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nicht verpassen...<br />

Vom 23. bis 24. Mai findet in Graz,<br />

Österreich, die chii Academy<br />

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in Industry) statt. Sie bietet<br />

optimale Möglichkeiten, um sich<br />

einen Überblick über die aktuellen<br />

Trends der Hyperspektral-<br />

Technologie zu verschaffen und<br />

sich mit Experten auszutauschen.<br />

Weitere Informationen zu dieser<br />

Veranstaltung finden Sie unter<br />

www.stemmer-imaging.com/<br />

de-de/termine/chii-academy-<strong>2019</strong>/<br />

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Der VDMA rechnet für 2018 mit einem<br />

Rekordwert von 2,6 Milliarden Euro Umsatz<br />

in der deutschen Bildverarbeitungsindustrie<br />

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Synergien nutzen<br />

Konica Minolta und Mobotix entwickeln zukunftsfähige Lösungen in Kamera und Video<br />

Seit Konica Minolta 2016 einen Großteil von Mobotix,<br />

einem deutschen Hersteller intelligenter<br />

Videolösungen, übernahm, konnten die Unternehmen<br />

ihr Geschäft deutlich ausbauen. Im Geschäftsjahr <strong>2019</strong><br />

ist nun ein weiterer Aufbau ihrer Marktpräsenz in<br />

21 Ländern geplant. Beide Unternehmen streben<br />

danach, neue intelligente Videolösungen zu<br />

entwickeln, die Vorteile in der Anwendung und für<br />

Kunden schaffen – ein Team mit Perspektiven.<br />

Sowohl Konica Minolta als auch Mobotix streben danach, ihren<br />

Aufwärtstrend im Bereich Sicherheitslösungen weiterzuführen.<br />

„Mobotix ist ein strategischer Partner für Konica Minolta, mit dem<br />

wir im vergangenen Jahr sehr gute Fortschritte bei der gemeinsamen<br />

Entwicklung verzeichnen konnten“, so Yuji Ichimura, Senior<br />

Executive Officer bei Konica Minolta. Die Unternehmen konzentrieren<br />

sich dabei auf eine neue Video-/IoT-Plattform – ein Projekt,<br />

das von Konica Minolta finanziert wird. Damit wird Konica Minolta<br />

der steigenden Nachfrage unter anderem in den Branchen Fertigung,<br />

Logistik und Transport gerecht.<br />

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Prozessoptimierung im Fokus<br />

Neben der Gewährleistung höchster Sicherheit sollen die intelligenten<br />

Videolösungen Anwender dabei unterstützen, ihre Prozesse<br />

deutlich zu verbessern, indem sie ihre Workflows und Produktion<br />

zur Qualitätssicherung überwachen und optimieren. Als Beispiel<br />

führt Shintaro Inoue, Manager Mobotix Business, Konica Minolta<br />

Business Solutions Europe an: „Für einen unserer Kunden dokumentieren<br />

wir die Inspektion eines Endprodukts mithilfe einer unserer<br />

Kameralösungen. Mit Kameras, die auch den Versand überwachen,<br />

kann das Unternehmen prüfen und dokumentieren, dass<br />

die Waren ordnungsgemäß verpackt und ohne Fehler oder fehlende<br />

Teile versendet wurden. Sollte es zu Beanstandungen kommen,<br />

kann dies so nachgewiesen werden.“<br />

Systeme für spezifische Anforderungen<br />

Mit solchen Lösungen erweitern Konica Minolta und Mobotix ihr<br />

Portfolio. Projekte werden nach einer ausführlichen Analyse- und<br />

Beratungsphase mit dem Kunden umgesetzt, um die spezifischen<br />

Anforderungen zu erfüllen. Die Lösungen werden auch so entwickelt,<br />

dass sie die gegebenen Datenschutzanforderungen erfüllen,<br />

insbesondere im Hinblick auf die DSGVO. Dabei werden gespeicherte<br />

Informationen in Übereinstimmung mit dieser Verordnung<br />

gespeichert und überschrieben. Das Mobotix Videosystem wurde<br />

von der Syss GmbH, einem unabhängigen Drittanbieter für Sicherheitsprüfungen,<br />

entsprechend zertifiziert. Angesichts der zunehmenden<br />

Bedeutung der Cyber-Sicherheit stellen die beiden Unternehmen<br />

sicher, dass ihre Lösungen die höchsten Anforderungen<br />

erfüllen und bei Bedarf in einen allgemeinen Sicherheitsansatz integriert<br />

werden. Dies kann den Betrieb des gesamten Systems umfassen,<br />

einschließlich Kameras, Firewalls, Switches und Datenspeicherung.<br />

Konica Minolta ist der Hauptanteilseigner von Mobotix und hat<br />

im Jahr 2016 etwa 65 % des Aktienkapitals des Unternehmens erworben.<br />

Die Bündelung der Kräfte in Forschung und Entwicklung<br />

treibt weiterhin Innovationen in Bereichen wie intelligenten Edge-<br />

Videosystemen voran.<br />

Bild: Konica Minolta<br />

www.konicaminolta.de<br />

56 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong><br />

Falcon.indd 1 06.02.2018 14:45:58


EDITORIAL<br />

IM FOKUS<br />

xxx<br />

X xxx<br />

Dirk Schaar<br />

d.schaar@vfmz.de<br />

xxx<br />

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XX<br />

Zahl des Monats<br />

xx<br />

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2014 57


Höchst<br />

leistung<br />

Bildverarbeitungsmodul überprüft<br />

Etiketten bei bis zu 350 Meter pro Minute<br />

Um Etiketten oder andere bedruckte<br />

Bahnwaren bei Geschwindigkeiten<br />

von bis zu 350 Meter pro Minute zu<br />

inspizieren und auftretende Fehler<br />

mit 100 % Sicherheit zu erkennen,<br />

sind extrem leistungs-fähige<br />

Bildverarbeitungsmodule<br />

erforderlich.<br />

Fünf Etikettenstränge laufen parallel auf<br />

der Omega SRI, einer Weiterverarbeitungsmaschine<br />

für Etiketten, die Ralf Wirtz<br />

gerade für die Auslieferung an einen<br />

Kunden vorbereitet und letzte Tests fährt.<br />

„Die Hauptaufgabe unserer Maschinen<br />

besteht darin, die ankommenden Stränge<br />

zu schneiden und auf einzelne Rollen<br />

umzuwickeln, denn in der Regel benötigen<br />

die weiterverarbeitenden Unternehmen<br />

Etiketten einbahnig“, erklärt der Vertriebsleiter<br />

der AB Graphic International GmbH.<br />

Die Anlage, die Wirtz gerade finalisiert, ist<br />

für Bandbreiten von 430 mm ausgelegt, doch<br />

AB Graphic deckt standardmäßig Breiten<br />

Peter Stiefenhöfer, Inhaber PS Marcom Services<br />

in Olching<br />

von 210 bis 1 200 mm ab. Die Abmessung<br />

der Etikettenrollen ist aber nur eine von<br />

vielen möglichen Optionen: „Je nach Kundenanforderung<br />

können wir die Basisfunktionalität<br />

des Umwickelns um diverse<br />

Funktionen erweitern“, so Wirtz. Die Integration<br />

von Druckern, mit denen z. B. fortlaufende<br />

Losnummern oder individuelle<br />

Angaben in vorgedruckte Etiketten eingebracht<br />

werden können, ist dabei eine häufig<br />

genutzte Variante. Durch die Ergänzung der<br />

Anlagen um Bildverarbeitungsmodule der<br />

FleyeVision-Familie bietet AB Graphic seinen<br />

Kunden auch Optionen zur Inspektion von<br />

Etiketten an.<br />

FleyeVision-Module sichern<br />

Qualität<br />

Diese Bildverarbeitungsmodule sind das<br />

Spezialgebiet der deutschen AB Graphic-<br />

Niederlassung: Innerhalb der britischen<br />

Firmengruppe werden sie nur am Standort<br />

Baesweiler bei Aachen unter der Bezeichnung<br />

FleyeVision entwickelt und hergestellt.<br />

Um die Qualität jedes einzelnen<br />

Etiketts sicherzustellen, werden mit den<br />

FleyeVision-Modulen während des Verarbeitungsprozesses<br />

diverse Merkmale der<br />

Etiketten überprüft. So erkennen sie unter<br />

anderem fehlende Etiketten, Spleißstellen,<br />

Matrixreste, Etikettenbeschädigungen, Farbreste<br />

und Verunreinigungen. Die Identifizierung<br />

solcher Fehler muss möglichst zu<br />

100 % erfolgen, denn dem Hersteller der<br />

Etiketten drohen in bestimmten Fällen extrem<br />

hohe Schadensersatzforderungen,<br />

wenn zum Beispiel fehlerhafte Etiketten<br />

bereits auf Endprodukte aufgebracht sind<br />

und diese daher an ihn zurückgeliefert<br />

werden.<br />

Um derartige Risiken auszuschalten, bietet<br />

AB Graphic seinen Kunden eine Vielzahl an<br />

modularen Erweiterungsmöglichkeiten des<br />

FleyeVision-Systems an, die eine kostengünstige,<br />

maßgeschneiderte Konfiguration<br />

von Inspektionssystemen entsprechend der<br />

Kundenanforderungen erlauben. Eine besondere<br />

Stärke dieser Lösung liegt laut<br />

Wirtz darin, dass FleyeVision auch jederzeit<br />

unkompliziert nachträglich in bestehende<br />

Druckanlagen, Maschinen zur Herstellung<br />

von Kunststofffolien, Konfektionieranlagen<br />

oder andere Endlosprozesse integriert werden<br />

kann.<br />

Sensorlose Erkennung<br />

Als Lieferant eines Großteils der Bildverarbeitungshardware,<br />

die bei den in Baesweiler<br />

gefertigten Systemen zum Einsatz kommt,<br />

vertraut AB Graphic schon seit 2004 auf<br />

Stemmer Imaging. „Wir beziehen von diesem<br />

Partner seit Jahren einen Großteil unserer<br />

Kameras, Bilderfassungskarten, Optiken,<br />

Beleuchtungen und Kabel für unsere Anlagen<br />

und sind damit immer gut ge fahren“,<br />

berichtet Wirtz. „Im Laufe der Jahre haben<br />

58 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


SHR Serie<br />

47–151<br />

MP<br />

7fps<br />

7fps<br />

01 Das Bildverarbeitungssystem dieser AB<br />

Graphic-Anlage ist nah am zu prüfenden<br />

Etikettenband integriert<br />

02 Im Gehäuse des Bildverarbeitungsmoduls<br />

verbirgt sich die Zeilenkamera und der Spiegel<br />

zur Verlängerung der optischen Achse<br />

sich unsere Anforderungen permanent weiterentwickelt,<br />

und Stemmer Imaging hat uns<br />

dafür immer die geeigneten Komponenten<br />

empfohlen.“<br />

Für sehr wertvoll hält der AB Graphic-<br />

Vertriebsleiter die Unterstützung des Supports<br />

von Stemmer Imaging, der bei der<br />

neuesten FleyeVision-Anlagengeneration<br />

wesentlich dazu beigetragen hat, die Erkennung<br />

der Etiketten sensorlos, d. h. ohne<br />

zusätzlichen Trigger zu realisieren. „Diese<br />

Funktion erleichtert die Integration und<br />

Nutzung des Inspektionssystems für den<br />

Anlagenbediener erheblich. Sie vereinfacht<br />

und beschleunigt die Einrichtung neuer<br />

Etiketten insbesondere bei höheren Bandbreiten,<br />

macht mechanische Anpassungen<br />

unnötig und erlaubt das automatische Antrainieren<br />

neuer Etiketten innerhalb weniger<br />

Minuten.“ Dies verbessere die Wirtschaftlichkeit<br />

der FleyeVision-Anlagen deutlich,<br />

so Wirtz. Für besondere Anforderungen ist<br />

bei Bedarf jedoch auch ein manuelles Anlernen<br />

von Etiketten möglich.<br />

Variantenvielfalt nach Maß<br />

Entwickelt wurde die sensorlose Erkennung<br />

in enger Zusammenarbeit zwischen den<br />

Bildverarbeitungsexperten bei AB Graphic<br />

und der Entwicklungsabteilung von Stemmer<br />

Imaging auf Basis des FPGA-Entwicklungstools<br />

Visual Applets von Silicon Software.<br />

Die auf diese Weise entstandene Lösung<br />

verarbeitet die Bilder der eingesetzten<br />

Zeilenkameras, die in allen Anlagen mit<br />

Bildverarbeitungsfunktionalität von AB Graphic<br />

zum Einsatz kommen. Die Auswahl<br />

reicht dabei von Anlagen mit Zeilenkameras<br />

mit 1 k Auflösung über 2-k-Varianten bis<br />

hin zu Modellen mit 8 k Auflösung in monochrom<br />

oder Farbe. Je nach Breite des zu inspizierenden<br />

Bandes sind damit Geschwindigkeiten<br />

bis 350 m/min und die Erkennung<br />

von Fehlern bis herunter auf 0,02 mm² Größe<br />

möglich. Für die sichere Erkennung von<br />

FleyeVision ist als Standalone-System konzipiert, kann aber auch an<br />

jeder Druckpresse oder Konfektioniermaschine nachgerüstet werden<br />

Barcodes ist der kleinste erkennbare Abstand<br />

zwischen zwei Linien bzw. die kleinste<br />

auflösbare Linienbreite entscheidend. Hier<br />

liegt das Limit, das z. B. bei einer Bahnbreite<br />

von 210 mm mit 8-k-Zeilenkameras noch<br />

sicher erkannt werden kann, derzeit bei<br />

0,08 mm.<br />

Komplettiert werden die Bildverarbeitungssysteme<br />

durch geeignete Zeilenbeleuchtungen,<br />

die bei der Inspektion von Folien<br />

auch als UV-Beleuchtungen ausgeführt sein<br />

können, sowie die passenden Optiken und<br />

Kabel, die Wirtz und seine Bildverarbeitungskollegen<br />

ebenfalls über Stemmer Imaging<br />

beziehen. Die Bediensoftware, die eine extrem<br />

schnelle automatische oder bei Bedarf<br />

manuelle Einrichtung neuer Labels ermöglicht<br />

und die Ergebnisse der Bildverarbeitung<br />

darstellt, hat AB Graphic selbst<br />

entwickelt.<br />

Spiegelsystem und<br />

Zweikameralösung<br />

Die FleyeVision-Bildverarbeitungssysteme<br />

sind in den Anlagen in unauffälligen und<br />

kompakten Gehäusen integriert. Aufgrund<br />

des engen Einbauraums verlängerten die<br />

AB Graphic-Entwickler die optische Achse<br />

trickreich durch ein Spiegelsystem, um den<br />

für die Kameras erforderlichen Arbeitsabstand<br />

zu realisieren.<br />

Eine Besonderheit ist Wirtz noch wichtig:<br />

„Als Option können auch zwei Kamerasysteme<br />

in den FleyeVision-Anlagen zum<br />

Einsatz kommen, um entweder die Vorderund<br />

Rückseiten von Etikettenbändern zu<br />

prüfen, oder um bei großen Bandbreiten<br />

die Auflösung zu steigern. Auch bei solchen<br />

Varianten werden die von beiden Kameras<br />

eingehenden Daten nur von einem einzigen<br />

Frame Grabber erfasst und verarbeitet.“<br />

Bilder: AB Graphic, Stemmer Imaging<br />

www.stemmer-imaging.de<br />

HR Serie<br />

6<br />

120 9<br />

MP<br />

6.7fps<br />

EXOSerie<br />

1.6–31<br />

MP<br />

9.3fps<br />

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> Herstellung vonCCD- und CMOS- High-End-Kameras,<br />

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Exakt im Blick<br />

Wärmebildkameras unterstützen<br />

Automatisierungsprozess in Japans Landwirtschaft<br />

Thomas Jung ist Sales Director<br />

Central & East Central Europe –<br />

Instruments bei der FLIR Systems<br />

GmbH in Frankfurt am Main<br />

Um die Anbautechnologien in der Landwirtschaft Japans zu optimieren,<br />

sollen diese sukzessive automatisiert werden. Wärmebildkameras<br />

leisten hierbei einen wesentlichen Beitrag in der Feldüberwachung.<br />

Fest installierte Infrarot-Kameras visualisieren über einen definierten<br />

Zeitraum die Oberflächentemperaturen der Pflanzen und erlauben<br />

Forschern somit einen Einblick in die Wachstumsprozesse.<br />

J<br />

apans Agrarwesen sieht sich mit vielen<br />

Herausforderungen konfrontiert: Die Arbeitskräfte<br />

werden immer älter, es gibt<br />

nicht ausreichend Nachfolger und die Liberalisierung<br />

des Handels im Rahmen der<br />

Transpazifischen Partnerschaft stellt eine<br />

weitere Schwierigkeit dar. Um diese Probleme<br />

langfristig in den Griff zu bekommen,<br />

werden Forschungsarbeiten zur Optimierung<br />

und Automatisierung der Landwirtschaft<br />

durchgeführt.<br />

Der Titel einer aktuellen Studie lautet<br />

„Development of plant growth estimation<br />

technologies combined with robust field<br />

monitors and micro-fluidic model simulating<br />

plant vascular system“ (Entwicklung<br />

von Technologien zur Abschätzung der Entwicklung<br />

des Pflanzenwachstums in Kombination<br />

mit robusten Feldüberwachungsgeräten<br />

und einem mikrofluidischen Modell<br />

zur Simulation des Pflanzenvaskularsystems).<br />

Die Abhandlung ist das Ergebnis<br />

eines gemeinsamen Ansatzes von Forschern<br />

verschiedener Universitäten<br />

mit Unterstützung der Crest-Initiative<br />

der Japan Science and Technology<br />

Agency, einem Förderprogramm<br />

für Teamforschung.<br />

Teil der Forschungsgruppe<br />

sind Prof.<br />

Ryo Miyake an<br />

der University of<br />

Tokyo, Professor Atsushi Ogawa an der Akita<br />

Prefectural University und Associate Professor<br />

Tetsushi Koide an der Hiroshima University.<br />

Koide und sein Team sind für das Sammeln<br />

und Analysieren von Daten zum<br />

Anbau prozess von landwirtschaftlichen<br />

Pflanzen zuständig. Zum Einsatz kommt eine<br />

Infrarot-Wärmebildkamera vom Typ AX8<br />

von Flir. Sie liefert essentielle Temperaturbilder<br />

der Pflanzen während des Anbauprozesses<br />

und somit wichtige Erkenntnisse für<br />

das Forscher-Team.<br />

Automatisierung in vollem Gange<br />

Aufgrund des Alterns der Arbeitskräfte und<br />

des Mangels an Nachfolgern in der japanischen<br />

Landwirtschaft sind die Bemühungen<br />

in Richtung Automatisierung in verschiedenen<br />

Bereichen in vollem Gange. Aktuell ist<br />

Japan die weltweit fünftgrößte Landwirtschaft.<br />

Mehr als 60 % der in der Landwirtschaft<br />

tätigen Bevölkerung ist jedoch bereits<br />

65 Jahre alt oder älter. Personen unter 35<br />

Jahren machen nur 5 % der arbeitenden Bevölkerung<br />

aus.<br />

In der japanischen Landwirtschaft ist es<br />

besonders wichtig, das Fachwissen zur Pflege<br />

von landwirtschaftlichen Pflanzen weiterzugeben.<br />

In den letzten Jahren geht die<br />

Zahl der Nachfolger allerdings zurück. Dieses<br />

Wissen muss aus einer Vielzahl anderer<br />

Quellen gesammelt werden. Dazu zählt z. B.<br />

das Verständnis wie Düngemittel und Nährstoffe<br />

zukünftig bereitgestellt werden sollten.<br />

Koide: „In Japan ist das Klima regional<br />

sehr unterschiedlich. Die Klimaumgebung<br />

wird sich auch in Japan aufgrund verschiedener<br />

Faktoren ändern. “ Durch die Verwendung<br />

der Wärmebild kamera kann jedoch<br />

die Oberflächentemperatur landwirtschaftlicher<br />

Pflanzen ermit telt werden. Die<br />

Forscher sammeln Temperaturdaten und<br />

arbeiten auf die Visualisierung von landwirtschaftlichen<br />

Pflanzen hin. So sollen neben<br />

der Bestimmung allgemeiner Temperaturverteilungen<br />

neue Aktivitäten wie die<br />

Berechnung von Sonnenlichtstunden in bestimmten<br />

Bereichen ermöglicht werden.<br />

Die jährlichen Wettervorhersagen waren<br />

tatsächlich nicht immer genau. Wenn das<br />

Team aber Temperaturdaten, Wärmebilder<br />

und visuelle Bilder in Echtzeit und in regelmäßigen<br />

Abständen von einer fest installierten<br />

Kamera sammeln kann, kann die<br />

Anpassung an Änderungen der Umgebung<br />

möglicherweise durch die entsprechende<br />

Einstellung der Düngemittel- und Nährstoffmenge<br />

erfolgen.<br />

Schäden durch<br />

Temperaturschwankungen<br />

Neben einer optimierten Anreicherung von<br />

Düngemittel und Nährstoffen arbeiten Forscher<br />

an der Entwicklung neuer Reissorten.<br />

Derzeit sind im Land mehr als 800 Reissorten<br />

registriert, und darüber hinaus kommt<br />

auch deren Verbesserung in Fahrt – dabei<br />

spielen Infrarot kameras eine große Rolle.<br />

In den letzten Jahren ist es in Japan häufig<br />

zu ungewöhnlichen Wettergeschehen und<br />

steigenden Temperaturen gekommen. Die<br />

höheren Temperaturen wirken sich nicht<br />

nur auf die Gesundheit von Menschen und


Tieren, sondern auch auf das Wachstum landwirtschaftlicher Pflanzen<br />

aus. Wenn die Temperatur z. B. beim Reisanbau während der<br />

Reifeperiode ansteigt, kommt es zu Schäden, da die Pflanze mit vielen<br />

unreifen weißen Körnern und ähnlichem heranwächst. Dies ist<br />

nicht nur auf die übermäßig hohen Temperaturen, sondern auch<br />

auf den Umgang von Landwirten mit Wasser und Düngemitteln zurückzuführen.<br />

Ein solcher Schaden durch hohe Temperaturen wirkt<br />

sich auch auf die Güteklasse des betroffenen Reises aus.<br />

Wachstumsschäden der Reispflanze vorbeugen<br />

Mit einer Infrarotkamera können die Forscher alle Verbindungen<br />

zwischen den Daten zur Temperaturverteilung und den Wärmebildern<br />

in Echtzeit ermitteln und die Tendenz des Auftretens eines<br />

Schadens durch hohe Temperaturen bestimmen. Wenn solche Kameras<br />

früh eingeführt werden, kann möglicherweise eine Umgebung<br />

geschaffen werden, die die Schäden am Reis minimiert. Durch<br />

das Sammeln von Temperaturdaten kann das Team ebenfalls die<br />

Sonnenlichtstunden und die Temperaturverteilungen des Reises<br />

und der Blätter überprüfen und hierdurch den Schaden am Reis<br />

durch Bestimmung der passenden Feuchtigkeitsmenge reduzieren<br />

(Bild rechts). Die weitere Sammlung von Daten hilft dem Team dabei,<br />

zu entscheiden, ob der Anbau in den folgenden Jahren beschleunigt<br />

oder verlangsamt werden sollte.<br />

Infrarotkameras sind unter solchen Umständen effektiv, da mit<br />

ihnen der Zustand der Blatttemperatur in Echtzeit überwacht werden<br />

kann. Herkömmlicherweise haben Landwirtschaftswissenschaftler<br />

den Zustand der Fotosynthese gemessen, indem sie Pflanzen<br />

in eine Kammer gestellt haben. Mit einer Infrarotkamera kann<br />

die Blatttemperatur gemessen (ohne dabei die Blätter zu belasten)<br />

Infrarotkameras überwachen das Pflanzenwachstum kontinuierlich<br />

und der Zusammenhang zwischen der Temperatur und der Pflanzenverdunstung<br />

geklärt werden. Das Ziel von Koide und seinem<br />

Forschungsteam ist es, die Anbautechnologie der nächsten Generation<br />

praktikabler zu gestalten und den großflächigen Einsatz von<br />

Bild gebungstechnologie bei Landwirten zu fördern. Gleichzeitig<br />

soll die Nutzung solcher Technologien vereinfacht werden. Technologien<br />

in der Landwirtschaft beruhten traditionsgemäß hauptsächlich<br />

auf dem Fachwissen und den Erfahrungen der Landwirte. Für<br />

sie ist es eine neue Erfahrung, Temperaturdaten in regelmäßigen<br />

Abständen in Echtzeit zu erhalten und diese Daten zur Erstellung<br />

eines Trenddiagramms der Temperaturen des Reises und der Reisblätter<br />

zu verwenden. Durch das Führen von Aufzeichnungen der<br />

Temperaturtrends können Landwirte den Zustand der Fotosynthese<br />

messen. Die Wärmebildkamera vom Typ AX8 spielt bei all diesen<br />

Untersuchungen und Einsatzbereichen eine große Rolle.<br />

Bilder: Aufmacher Fotolia; Sonstige Flir<br />

www.flir.de<br />

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Keine Lottozahlen, sondern<br />

die Brennweiten der neuen<br />

CF-ZA Serie für 1.1" Sensoren<br />

Immer sechs Richtige: Mit nur 39 mm Durchmesser und 2.5 µm Pixelgröße<br />

Speziell für 1.1" Sensoren entwickelt, bietet die neue CF-ZA Serie ein Auflösungsvermögen<br />

von 2.5 µm Pixelgröße und konstant helle Bilder von der Mitte bis zum<br />

Rand – ohne Vignettierung. Und das bei einem extrem kleinen Durchmesser von nur 39 mm.<br />

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Hoch hinaus<br />

Industriekameras geben autonomen Robotern Orientierungssinn<br />

geben, welches sich zwar bekannt anhörte,<br />

aber dennoch anders war. Die Aufgabenstellung<br />

beinhaltete zusätzlich, dass der<br />

Roboter erstens Treppen überwinden, zweitens<br />

auf der Stelle wenden und drittens<br />

durch ein kompaktes Design auch enge<br />

Räume erreichen können sollte.<br />

Industriekameras erfassen<br />

Umgebung dreidimensional<br />

Die Bewegungsabläufe von mobilen Robotern sind meist komplex und<br />

verhindern eine schnelle Fortbewegung, vor allem auf Ebenen mit Höhenunterschieden<br />

wie Stufen und Treppen. Da wäre ein autonomes Gerät mit<br />

Rädern eine optimale Lösung. Das dachten sich auch neun Studenten der<br />

ETH Zürich: In einem Projekt entwickelten sie ein hybrides Robotersystem<br />

mit Rädern, das sich mithilfe von USB 2.0 Industriekameras selbstständig<br />

stabilisieren, im Raum orientieren und Treppen hochspringen kann.<br />

Beinahe kein Tag vergeht, an dem in den<br />

Medien nicht über irgendeine Naturkatastrophe<br />

berichtet wird: Hurricans, Tsunamis,<br />

Flächenbrände, Überschwemmungen<br />

oder Erdbeben; all dies führt zu Zerstörung<br />

und Leid. Um Hilfe besser koordinieren und<br />

schnellstmöglich leisten zu können, ist es<br />

unerlässlich, eine Gesamtübersicht der Lage<br />

zu erhalten. Freiflächen stellen dabei selten<br />

ein Problem dar. Hubschrauber und Drohnen<br />

haben sich bereits mehrfach bewährt,<br />

wenn es die Umstände zugelassen haben.<br />

Ganz Anders sieht es mit geschlossenen<br />

Räumen aus.<br />

Dipl.-Inform. (FH) Ulli Lansche ist technischer<br />

Redakteur bei MATRIX VISION in Oppenweiler<br />

Die ETH Zürich forscht seit Jahren im Bereich<br />

der Robotik und intelligenten Systeme,<br />

die autonom in geschlossenen Räumen<br />

agieren können und hat für diesen Zweck<br />

ein eigenes Labor, das „Autonomous Systems<br />

Lab“, eingerichtet. In vielen Masterund<br />

Bachelorarbeiten konnten bereits unterschiedliche<br />

Lösungen präsentiert werden,<br />

wie der schlangenartige Suchroboter namens<br />

„Traloc“, bei dem auch Matrix Vision involviert<br />

war. Die Kunst der Forschung ist es<br />

jedoch, sich nicht auf dem Erreichten auszuruhen,<br />

sondern sich mit anderen Herangehensweisen<br />

neu zu erfinden, um so eine<br />

Basis für eventuell bessere Lösungen für<br />

das gleiche Problem zu schaffen. So wurde<br />

mit der „Entwicklung eines Roboters mit<br />

einer maximalen Mobilität und Manövrierbarkeit<br />

im Indoor-Bereich“ ein Thema vorge-<br />

Neun Studenten fanden sich zusammen<br />

und gründeten ein Team mit dem Namen<br />

„Ascento“. Als technische Basis entschied<br />

sich die Gruppe für ein auf zwei Beinen balancierendes<br />

System mit Rädern. Damit<br />

sollten ein kompaktes Design und das Wenden<br />

auf engstem Raum möglich sein. Nur,<br />

wie kann man eine Treppe auf zwei Rädern<br />

überwinden? Die Antwort: Per Sprung.<br />

Doch gerade in Verbindung mit einem balancierenden<br />

System erwies sich dies als<br />

größte Herausforderung, da kaum vergleichbare<br />

Roboter existierten und das Team<br />

bezüglich der Sprungdynamik komplettes<br />

Neuland betrat. Auch mit einem Sprung<br />

alleine ist es nicht getan, denn um sich auf<br />

unbekanntem Terrain autonom bewegen<br />

zu können, benötigt der Roboter das Wissen<br />

über die eigene Umgebung inklusive vorhandener<br />

Objekte. Die Idee der Studenten<br />

war, für dieses Vorhaben einen Rechner mit<br />

angeschlossenen Sensoren und High-End-<br />

Kameras einzusetzen. Zwei Industriekameras<br />

sollen als Stereokamerapaar agieren<br />

und die Umgebung dreidimensional erfassen.<br />

Da im schlimmsten Fall bei zerstörten<br />

Objekten jedoch kein Kartenmaterial vorhanden<br />

ist, muss der Roboter gleichzeitig<br />

seine Position bestimmen als auch eine<br />

Karte erstellen können.<br />

Diese Schwierigkeit besteht jedoch auch<br />

beim Einsatz von Mäh-, und Saugrobotern,<br />

unbemannten Drohnen oder Landfahrzeugen<br />

in der Raumfahrt. Aus diesem Grund<br />

haben sich viele Wissenschaftler mit dem<br />

Problem beschäftigt und mit dem SLAM-Algorithmus<br />

(Simultaneous Localization and<br />

Mapping) die Möglichkeit geschaffen, simultan<br />

Positionen zu bestimmen und Karten<br />

zu erstellen. Der Algorithmus in Verbindung<br />

mit den Kameras und einer inertialen<br />

Messeinheit (IMU) zur Bewegungsdetektion<br />

ermöglichte es den Studenten der ETH<br />

Zürich, den Roboter im Raum anhand visueller<br />

Daten zu lokali sieren. Die Kameras<br />

zeichnen ferner die Umgebung des Roboters<br />

in Form von „Sparse Maps“, also digitale<br />

Karten, auf und verzeichnen darin ver-<br />

62 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


einzelte markante Orientierungspunkte.<br />

Dank diesen ist ein Wiedererkennen bereits<br />

befahrener Strecken möglich.<br />

Zuverlässige Bildaufnahme<br />

ohne Bildverluste<br />

Fokus Industrie<br />

Die kompakten Platinenkameras mvBlueFOX-MLC-Module sind mit vollem Funktionsumfang<br />

ausgestattet und eignen sich ideal für OEM-Applikationen, bei denen wenig<br />

Raum zur Verfügung steht. Durch die ausgezeichnete Bildqualität und die sehr hohe<br />

Bildwiederholrate eignen sie sich ideal für Embedded-Systeme. Einsatzgebiete sind<br />

u. a. Machine Vision-Anwendungen, die Medizintechnik (zum Beispiel zur Dokumentation<br />

von Vorher-/Nachher-Ergebnissen) sowie in der <strong>Automation</strong> von unzähligen<br />

Prozessen, beispielsweise in der Robotik, der Verpackungsindustrie oder der Oberflächenprüfung.<br />

Die Studenten setzten zwei Industriekameras<br />

mit USB-2.0-Schnittstellen vom Typ<br />

BlueFOX-MLC200wG von Matrix Vision<br />

ein, die sich aufgrund ihrer Kompaktheit<br />

einfach integrieren ließen. Über die digitalen<br />

Schnittstellen konnte eine gleich -<br />

zei tige (Stereo-)Aufnahme beider Kameras<br />

gewährleistet werden. Die Auflösung von<br />

752 × 480 Pixeln, die Bildwiederholrate von<br />

93 Bildern/s gemeinsam mit dem Bildspeicher<br />

von 8 MP schafften die Basis für ein<br />

ausreichend großes Sichtfeld und eine zuverlässige<br />

Bildaufnahme ohne Bildverluste.<br />

„Ein besonderes Plus der Kameras<br />

war es, dass diese sofort per Plug-and-Play<br />

ein satzbereit waren“, so Nicola Küng, Verantwort<br />

licher im Team für Computer Vision<br />

and Localisation.<br />

In nur neun Monaten entwickelten die<br />

Studenten aus einer Idee ein innovatives<br />

Produkt: Über den Entwurf, das Design,<br />

die Produktion bis hin zum Marketing<br />

durchliefen sie dabei alle Schritte der<br />

Produkt entwicklung. Mit der Präsentation<br />

ist das Fokusprojekt der ETH Zürich zwar<br />

abgeschlossen; der Roboter existiert jedoch<br />

weiterhin und dürfte aufgrund seiner<br />

vielseitigen Dynamik auch für weitere<br />

Computer Vision Applikationen von Interesse<br />

sein.<br />

Bilder: Matrix Vision<br />

www.matrix-vision.com<br />

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Unerreichbares<br />

erreichen<br />

Bildbasierte vollautomatische Prüfung von<br />

Druckgussteilen sorgt für einwandfreie Qualität<br />

01 Bei 350 × 400 mm großen<br />

Bauteilen werden Lunker ab 0,4 mm<br />

zuverlässig erkannt und in Lage und<br />

Größe dokumentiert<br />

spektionssysteme überzeugte – auch weil<br />

sie neben der Qualitätsprüfung die Laser-<br />

Codierung der Bauteile im knappen Fertigungstakt<br />

von 50 s vornehmen konnten, um<br />

eine eindeutige Rückverfolgbarkeit sicherzustellen.<br />

Kein Druckgusshersteller möchte<br />

Hohlräume im Inneren eines<br />

Werkstücks, sog. Lunker, vorfinden.<br />

Damit nur einwandfreie Aluminium-<br />

Druckgussteile ausgeliefert werden,<br />

stellt bei einem Zulieferer der<br />

Automobilindustrie ein Multi-<br />

Kamerasystem die zuverlässige<br />

Erkennung von Hohlräumen ab<br />

0,4 mm sicher. Damit lösten die<br />

Bildverarbeitungsspezialisten<br />

eine Aufgabe, die bisher als nicht<br />

automatisierbar galt.<br />

Für die Gruber & Kaja High Tech Metals<br />

GmbH, die sich als Zulieferer der Automobilindustrie<br />

u. a. auf motornahe Aluminium-Druckgussteile<br />

spezialisiert hat, ist<br />

die Auslieferung lunkerfreier Bauteile ein<br />

maßgebender Erfolgsfaktor, der für die<br />

Qualität und Langlebigkeit ihrer Produkte<br />

steht. Dies ist vor allem bei planen CNC-bearbeiteten<br />

Dichtflächen entscheidend, um<br />

das vollständige Anliegen der Dichtlippe<br />

sicherzustellen. Im Zuge des Automatisierungsausbaus<br />

der Produktionsprozesse aufgrund<br />

der Erhöhung der Jahresproduktion<br />

investierte Gruber & Kaja auch in die bisher<br />

manuell durchgeführte visuelle Lunkerprüfung.<br />

Die Aufgabe: Bei einer Bauteilgröße<br />

von 350 × 400 mm Lunker bereits ab 0,4 mm<br />

sicher detektieren. Mehr als ein Jahr wurden<br />

dafür technische Ansätze verschiedener<br />

Geräte- und Systemhersteller evaluiert. Die<br />

in Lienz ansässige Autforce Vision Systems<br />

GmbH war der einzige Anbieter, der die anspruchsvollen<br />

Vorgaben von Gruber & Kaja<br />

erfüllen konnte. Der Systemansatz der österreichischen<br />

Experten für bildbasierte In-<br />

Herausforderung: automatisiert<br />

kleinste Lunker erkennen<br />

„Wir haben hier Neuland betreten. Uns und<br />

auch Gruber & Kaja war kein System am<br />

Markt bekannt, welches automatisiert so<br />

kleine Lunker bei der gegebenen Bauteilgröße<br />

erkennt bzw. auswertet“, erklärt Stefan<br />

Perg, einer der Geschäftsführer bei Autforce.<br />

Neben der Ausdehnung der Lunker selbst<br />

war auch die Mindestrauheit der Bauteile in<br />

den vorgegebenen aktiven und passiven<br />

Dichtbereichen eine komplexe Anforderung.<br />

So mussten für die Bildaufnahme auch<br />

die Bearbeitungsspuren der Flächen wie<br />

Fräsriefen berücksichtigt werden.<br />

Der Lösungsansatz von Autforce: Ein<br />

Multi-Kamerasystem mit einem speziell<br />

konstruierten kuppelförmigen Beleuchtungsraum.<br />

„Durch die Bildaufteilung auf<br />

mehrere Kameras minimierten wir die Verzerrung<br />

und erhöhten die optische Auflösung.<br />

Und dank der Beleuchtungskuppel<br />

erzielten wir eine optimale Ausleuchtung,<br />

um die durch die Bearbeitung entstandenen<br />

Fräsriefen herauszufiltern und damit sprichwörtlich<br />

unsichtbar zu machen“, erläutert<br />

Herr Perg den zentralen Systemaufbau.<br />

Auch die räumlichen Gegebenheiten bei<br />

Gruber & Kaja waren im Rahmen der Gesamtautomatisierung<br />

herausfordernd, da<br />

im Vergleich zu den relativ großen Bauteilen<br />

starker Platzmangel herrschte. „Da am vorgesehenen<br />

Platz bereits eine Maschine<br />

stand, musste unser Anlagenteil auf diese<br />

Einheit aufgebaut werden. Dabei musste<br />

natürlich auch die maximale Höhe des Roboters,<br />

der die Teile in den Kamerabereich<br />

einlegt, beachtet werden“, erklärt Herr Perg.<br />

Nicole Marofsky, Marketing Communication<br />

im Vision Competence Center, Baumer Optronic<br />

GmbH in Radeberg<br />

64 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


Multi-Kamerasystem ermöglicht<br />

eine optimale Bildaufnahme<br />

Im Mittelpunkt der Anlage steht die Prüfzelle<br />

mit Beleuchtungskuppel, in der ein leichter<br />

Überdruck herrscht, um das Eindringen von<br />

Schmutz zu verhindern. Zur Bildaufnahme<br />

setzt Autforce auf sechs GigE Kameras der<br />

LX-Serie von Baumer mit einer Auflösung<br />

von 8 MP. „Die Vorteile der Bildaufnahme<br />

mit sechs einzelnen Kameras liegen hauptsächlich<br />

darin, die Verzerrungen der einzelnen<br />

Bilder so gering wie möglich zu halten<br />

und die optimale Bildauflösung zu erhalten“,<br />

erklärt Herr Perg. Die Bildauswertung erfolgt<br />

dank Third Party Kompatibilität der Kameras<br />

über Halcon. Dazu programmierte Autforce<br />

eine Anwendung, mit der die aufgenommenen<br />

Einzelbilder pixelgenau zu einem Gesamtbild<br />

zusammengefügt und anschließend<br />

mit den originalen CAD-Daten des aktuell<br />

zu prüfenden Bauteils zur Definition der<br />

Prüfregionen überlagert werden. Der ganze<br />

Vorgang dauert nur wenige Sekunden. Noch<br />

während der Auswertung dreht sich der<br />

Spannrahmen, in dem sich das Bauteil befindet,<br />

um 180° zur Kontrolle der gegenüberliegenden<br />

Werkstückseite.<br />

Über GigE-Vision komfortabel<br />

integrierbar<br />

Wichtiges Kriterium bei der Auswahl der<br />

idealen Kameras für das System waren das<br />

Verhältnis zwischen Auflösung und Pixelgröße.<br />

„Wir suchten nach einer Kamera in<br />

robuster Bauweise, bei der trotz hoher optischer<br />

Auflösung die Chipgröße und damit<br />

die Größe der einzelnen Pixel nicht zu klein<br />

wird“, erläutert Herr Perg. Ausgestattet mit<br />

dem CMV8000 Global Shutter Sensor von<br />

ams (ehemals CMOSIS) waren die leistungsstarken,<br />

industrietauglichen LXG-80<br />

Kameras von Baumer mit einer Pixelgröße<br />

von 5,5 × 5,5 µm bei einer Auflösung von<br />

3 360 × 2 496 Pixel die ideale Wahl.<br />

Mithilfe GigE-Vision-konformer Schnittstelle<br />

konnten die Kameras schnell und<br />

kostengünstig in die gesamte Anlage inklusive<br />

Steuerung eingebunden werden. „Uns<br />

war es wichtig, ein Kamerasystem zu verwenden,<br />

welches auf eine erprobte, schnelle<br />

und standardisierte Datenschnittstelle aufsetzt“,<br />

erklärt Herr Perg.<br />

Hohe Produktrückverfolgbarkeit<br />

Nach den Aufnahmen wird das Bauteil in<br />

eine eigene Zone gefahren, in der die Lasermarkierung<br />

vorgenommen wird. Dort werden<br />

Datum, Uhrzeit und DataMatrix-Code<br />

aufgebracht, um die Produktrückverfolgbarkeit<br />

im weiteren Produktions- und Lebenszyklus<br />

sicherzustellen. Wird die Lunkerprüfung<br />

nicht bestanden, wird jedoch nur ein<br />

Teil vom Code geschrieben, der nach erfolgreicher<br />

Nacharbeit inkl. Prüfung später<br />

noch ergänzt wird. „So wird das Bauteil<br />

02 Mit bis zu 48 MP Auflösung und<br />

337 Bilder/s erkennen die Kameras feinste<br />

Details, auch in schnellen Prozessen<br />

bereits vor dem zweiten Durchlauf erfasst<br />

und die Nacharbeit ist Teil der gespeicherten<br />

Produktinformation“, erläutert Herr Perg.<br />

Mit seiner Lösung konnte Autforce für<br />

Gruber & Kaja durch die Reduzierung von<br />

manuellem Handling- und Prüfaufwand eine<br />

erhöhte Wirtschaftlichkeit erzielen, die<br />

Prozesssicherheit mit reproduzierbaren Abläufen<br />

steigern und eine lückenlose Dokumentation<br />

aller Prozessschnitte und Ergebnisse<br />

etablieren. Die Beschriftung mit dem<br />

Laser stellt zudem eine Produktrückverfolgbarkeit<br />

mit sehr hoher Haltbarkeit sicher.<br />

Bilder: 02 Baumer, sonstige Autforce Vision Systems<br />

www.baumer.com<br />

Auf den Punkt gebracht: Markus Piffer über die Vorteile einer<br />

bildbasierten Inspektion<br />

Welche technische Herausforderung musste<br />

in der Automatisierung der bisher visuellen<br />

Lunkerprüfung gemeistert werden?<br />

Ein zentrales Thema ist die Beleuchtung. Beim<br />

Fräsen der zu prüfenden Oberflächen entstehen<br />

Strukturen, die bei nicht optimaler Beleuchtung<br />

als sehr kontrastreiche Konturen im Bild sichtbar<br />

sind, und eine genaue Prüfung der Oberfläche<br />

auf echte Fehler (Lunker) massiv erschwert.<br />

Dadurch wird auch der Gesamtprozess instabil.<br />

Nur durch eine entsprechend homogene Beleuchtung<br />

verschwinden die Störkonturen im Bild. Da<br />

es am Markt keine entsprechende Beleuchtung<br />

gab, haben wir diese selbst konstruiert.<br />

In welchem Punkt überzeugte Sie das<br />

bildbasierte Inspektionssystem?<br />

Wir konnten unseren Kunden mit der hohen<br />

Genauigkeit und Flexibilität des Systems überzeugen.<br />

Das System wurde so ausgelegt, dass<br />

mehrere Bauteilvarianten mit demselben Prüfalgorithmus<br />

geprüft werden können. Ebenso<br />

ist es möglich die CAD-Daten der definierten<br />

unterschiedlichen Prüfzonen zu importieren,<br />

wodurch viel manuelle Arbeit eingespart und<br />

mögliche Fehler verhindert werden können.<br />

Worin liegen die Vorteile der Bildaufnahme<br />

mit sechs einzelnen Kameras?<br />

Der Vorteil bei der Bildaufnahme mit sechs<br />

Kameras liegt in der Vervielfachung der<br />

optischen Auflösung, bei kurzer Zykluszeit.<br />

Ein Scannen des Bauteils mit einem<br />

Zeilenkamerasystem war aus Zykluszeit-<br />

und Platzgründen nicht möglich.<br />

Die Kameras werden so zueinander<br />

kalibriert, dass ein pixelgenaues<br />

Zusammenfügen der Einzelbilder<br />

zu einem Gesamtbild innerhalb<br />

weniger Millisekunden problemlos<br />

möglich ist. Dadurch konnten auch<br />

wartungsanfällige bewegliche Teile<br />

eingespart werden.<br />

Markus Piffer ist einer der<br />

Geschäftsführer der Autforce Vision<br />

Systems GmbH in Lienz, Österreich


Genauer als das<br />

menschliche Auge<br />

Produktionsabweichungen innerhalb<br />

eines zehntel Millimeters erkennen<br />

Ein Technologieunternehmen hat sich auf<br />

die Entwicklung von vollautomatischen<br />

3D-Inspektionszellen spezialisiert, die<br />

direkt an der Fertigungsanlage eingesetzt<br />

werden können. Spezielle 3D-Kameras<br />

nehmen mit großer Genauigkeit<br />

komplexe Bauteile unter die Lupe –<br />

und das in weniger als 30 Sekunden.<br />

Das erhöht die Autonomie und<br />

sorgt neben einer deutlichen<br />

Zeitersparnis auch für die<br />

Vermeidung von Fehlern.<br />

Das Technologieunternehmen SenseIT<br />

entwickelt vollautomatische 3D-Inspektionszellen,<br />

die mit Stereo-3D-Kameras von<br />

Ensenso ausgestattet sind. Das System prüft<br />

und validiert die Vollständigkeit zusammengesetzter<br />

Produkte bis zur Größe eines<br />

Schuhkartons und ist bei der Fehlerer kennung<br />

äußerst präzise. Dies betrifft alle Arten von<br />

Fehlern, die während der Produktion oder<br />

des Transports auftreten können: Gebrochene<br />

oder fehlende Teile, Verformungen,<br />

Zerspanungsmaterial, Vertiefungen oder<br />

übermäßige Grate.<br />

„Bei der Entwicklung der 3D-Inspektionszelle<br />

Val-IT Flex haben wir die Vorteile der<br />

3D-Messtechnik optimal umgesetzt. Dafür<br />

haben wir drei Stereo-3D-Kameras von<br />

Ensenso implementiert. Aufgrund der 3D-<br />

Technologie des Herstellers sind wir in der<br />

Lage, Abweichungen innerhalb eines zehntel<br />

Millimeters zu erkennen. Das ist mehr, als<br />

das menschliche Auge kann“, erklärt Anouar<br />

Manders, Mitbegründer von SenseIT.<br />

Spezielle Algorithmen suchen<br />

nach Bildpunkten<br />

Die Val-IT Flex-Zelle besteht aus einem<br />

Drehtisch und drei Kameras vom Typ N35<br />

3D von Ensenso. Das zu prüfende Bauteil<br />

wird auf den zylindrischen Drehtisch mit<br />

einem Durchmesser von 440 und 240 mm<br />

Höhe gelegt und von allen Seiten aufgenommen.<br />

Während einer vorprogrammierten,<br />

vollständigen 360°-Drehung erzeugen die<br />

Kameras eine hochauflösende Punktewolke<br />

des Bauteils. Das Objekt wird dabei mit<br />

unterschiedlichen Integrationszeiten aufgenommen,<br />

um der Varianz der Bauteileigenschaften<br />

gerecht zu werden.<br />

Die Kameras arbeiten dabei nach dem<br />

Prinzip des räumlichen Sehens (Stereo Vision),<br />

das dem menschlichen Sehvermögen<br />

nachempfunden wird. In jedem Gerät befinden<br />

sich zwei 2D-IDS-Kameras, um die Szene<br />

aus unterschiedlichen Positionen betrachten<br />

zu können. Obwohl der Bildinhalt beider<br />

Kamerabilder identisch scheint, weisen sie<br />

Unterschiede in der Lage der betrachteten<br />

Objekte auf. In einem Bildvergleich suchen<br />

spezielle Algorithmen durch Matching nach<br />

identischen Bildpunkten und visualisieren<br />

ihre Verschiebung mit allen gefundenen<br />

Unterschieden in einer Disparity-Map. Diese<br />

wird anschließend für die Berechnungen von<br />

Tiefeninformationen für die resultierende<br />

Punktewolke verwendet.<br />

Der lichtstarke Projektor der Kameras<br />

sorgt für eine genaue, schnelle und zuverläs<br />

sige Erfassung des zu prüfenden Bauteiles.<br />

Durch eine Textur-Projektion werden auch<br />

bei schwierigen Lichtver hältnissen, glatte<br />

oder spiegelnde Objekte beziehungsweise<br />

Objekte mit nur schwach vorhandenen<br />

Strukturen kontrastreich abgebildet, was<br />

wiederum beim Matching die Genauigkeit<br />

erhöht.<br />

Die integrierte FlexView-Technik ermöglicht<br />

zudem minimale Verschiebungen der<br />

projizierten Textur auf der Objektoberfläche<br />

des Bauteiles, wodurch die Hilfsstrukturen<br />

variieren. Zur Verschiebung der Textur wird<br />

ein Piezoelement verwendet, das die Patternmaske<br />

im Lichtstrahl verschieben kann.<br />

Die Kombination mehrerer Bilder derselben<br />

Szene, aufgenommen mit unterschied lichen<br />

Strukturen, erhöht die Anzahl von Bildpunkten.<br />

Dadurch wird eine größere Auflösung<br />

erzielt. Alle gefundenen Punkte werden zu<br />

einer kompletten, hochaufgelösten 3D-Darstellung<br />

in Form einer Punktewolke des Bauteils<br />

zusammengefügt.<br />

Innerhalb der Val-IT Flex Inspektionszelle<br />

wird diese dann mit einem CAD-Referenzmodell<br />

und Projektionen des Produkts<br />

ver glichen. Für die Erfassung und Verarbeitung<br />

der Punktewolke verwendet SenseIT<br />

die 3D-Machine-Vision-Algorithmen der<br />

Bildverarbeitungsbibliothek Halcon von<br />

MVTec. Darüber hinaus hat das Unternehmen<br />

spezifische Mess- und Verarbeitungs-<br />

Dipl. - Ing. (FH) Heiko Seitz, Technischer<br />

Redakteur bei der IDS Imaging Development<br />

Systems GmbH in Obersulm<br />

66 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


algorithmen entwickelt und über Erweiterungspakete in die Bibliothek<br />

inte griert. Mithilfe von Hard warebeschleu nigung wird<br />

sichergestellt, dass die komplette Verarbeitungszeit innerhalb von<br />

30 Sekunden liegt.<br />

Val-IT Flex führt statistische Analysen durch<br />

Abschließend werden alle Daten des erfassten Bauteiles mit möglichen<br />

Abweichungen auf einer Benutzeroberfläche abgebildet. Die<br />

Abweichungen können zum Beispiel pro Los, Artikelnummer oder<br />

Zeitraum angezeigt werden. Schnell und einfach wird veranschaulicht,<br />

ob die gescannten Bauteile wiederholte Fehler aufweisen und<br />

Der Scan- und Validierungsprozess ist automatisiert<br />

und erfordert keine menschliche Interaktion<br />

welche Fehler wie bei der Fertigung oder beim Transport entstanden<br />

sind. Dadurch kann der Anwender schnell reagieren und den<br />

Fertigungs- oder Transportprozess nachjustieren.<br />

Alle Informationen über individuell validierte Teile werden in<br />

einer großen Datenbank gespeichert. Auf diese Weise ist der Val-IT<br />

Flex in der Lage, statistische Analysen durchzuführen, die über wiederkehrende<br />

Fehler im Fertigungsprozess informieren. Die Ergebnisse<br />

der Analyse werden übersichtlich in einem gesicherten<br />

Online­ Portal dargestellt. In Echtzeit präsentierte Informationen<br />

über erkannte Fehler ver ringern die Rückmeldezeit und verbessern<br />

die Lieferqualität im Folgeprozess. Einblicke in diese sich wiederholenden<br />

Fehler helfen den kompletten Fertigungsprozess weiter<br />

zu optimieren.<br />

Darüber hinaus können dem System vom Anwender selbst einfach<br />

und intuitiv neue oder geänderte Bauteile beigebracht sowie<br />

Toleranzeinstellungen vorgenommen werden. Umrüstzeiten reduzieren<br />

sich dadurch auf ein Minimum und ermöglichen eine<br />

effektive Auslastung der Anlage. Der Return of Investment wird in<br />

nur wenigen Jahren realisiert.<br />

Vorteile durch vollautomatisierte Inline-Prüfung<br />

Der Scan- und Validierungsprozess ist vollständig automatisiert<br />

und erfordert keine menschliche Interaktion. Dies eliminiert<br />

02<br />

menschliche Interpretationsfehler, die durch Müdigkeit und Ablenkung<br />

verursacht werden könnten. Die vollautomatisierte Inline­<br />

Prüfung spart durch erhöhte Messgeschwindigkeit Zeit und steigert<br />

durch die frühzeitige Erkennung von fehlerhaften Teilen die Produktivität.<br />

In den Fertigungsprozess kann rechtzeitig eingegriffen<br />

und Ausschuss vermieden werden. Gerade bei der Fertigung<br />

großer Serien ist dies von entscheidender Bedeutung. Die Inline­<br />

Inspektionszellen von SenseIT stellen eine Diagnose mithilfe der<br />

Ensenso 3D-Vision-Technologie und der MVTec Halcon-Software<br />

– direkt am Ort des Geschehens, platzsparend und auf dem<br />

kürzesten Weg.<br />

Zur 3D-Erfassung stehender Objekte und für Arbeitsabstände bis<br />

3 000 mm sind die N35-Modelle geeignet und mit Brennweiten von<br />

6 bis 16 mm verfügbar. Die Kameras werden vorkalibriert und<br />

inklusive MVTec Halcon-Schnittstelle sowie objektorientierter API<br />

(C++, C#/.NET) ausgeliefert. Durch die präzise Digitalisierung mit<br />

3D-Kameras von Ensenso und die dann folgende Bildverarbeitung<br />

zur Objektverifikation kann die Qualität der produzierten Objekte<br />

für die nachfolgenden Prozessschritte deutlich verbessert werden.<br />

Bilder: IDS<br />

www.ids-imaging.de<br />

125JAHRE<br />

INNOVATIVE PRODUKTE<br />

TELEZENTRISCHE<br />

OBJEKTIVE:<br />

SWIR<br />

Objektive<br />

Objektive<br />

mit<br />

variablem<br />

Arbeitsabstand<br />

CCDOBJEKTIVE<br />

TELEZENTRISCHE<br />

BELEUCHTUNGEN<br />

01<br />

01 Inspektionszelle vom Typ<br />

Val-IT flex<br />

02 Benutzeroberfläche der<br />

Inspektionszelle<br />

SILL OPTICS GmbH &Co. KG<br />

Johann-Höllfritsch-Straße 13<br />

90530 Wendelstein<br />

Tel. 09129-9023-0<br />

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Treffpunkt der<br />

Bildverarbeitungsszene<br />

EMVA präsentiert internationales Veranstaltungsprogramm mit hochkarätigen Experten<br />

Die European Machine Vision<br />

Association (EMVA) bietet in<br />

diesem Jahr ein breites Spektrum<br />

an Veranstaltungen für Branchen-<br />

Insider und alle an Bildverarbeitung<br />

Interessierten. Im Mittelpunkt<br />

stehen u. a. Bildverarbeitungslösungen<br />

in der Qualitätskontrolle,<br />

der Megatrend Embedded Vision<br />

sowie Standardisierung als<br />

Akzeptanztreiber von Bildverarbeitung.<br />

Erfahren Sie mehr über<br />

neue Entwicklungen aus dem<br />

spannenden Bereich Machine Vision.<br />

Den Start der Veranstaltungsreihe macht<br />

das im Frühjahr bereits zum vierten Mal<br />

in Kooperation mit dem Messeveranstalter<br />

und für Messebesucher kostenlos stattfindende<br />

Vortragsforum Control Vision Talks vom 7.<br />

bis 9. Mai auf der Messe Control in Stuttgart<br />

am Stand 6515.<br />

Bereits eine Woche später trifft sich die internationale<br />

Bildverarbeitungsszene vom 16.<br />

bis 18. Mai in Kopenhagen auf der 17. EMVA<br />

Business Conference. Die Konferenz ist eines<br />

der Highlights der BV-Industrie und ein fester<br />

Bestandteil im Kalender der Branchenkenner.<br />

Noch bis zum 8. Mai können sich Teilnehmer<br />

über www.business-conference-emva.org<br />

für das Frühjahrstreffen der Branche anmelden.<br />

Dort sind auch sämtliche Details zum<br />

Programm und Veranstaltungsort zu finden.<br />

European Machine Vision Forum<br />

in Lyon<br />

Gleich nach der Sommerpause steht unter<br />

dem Slogan ‘Where Research Meets Industry’<br />

das diesjährige European Machine Vision<br />

Forum, das vom 5. bis 6. September in Lyon/<br />

Frankreich stattfindet. Die Konferenz versteht<br />

sich als Schnittstelle von Forschung<br />

und Industrie. Schwerpunktthema der vierten<br />

Ausgabe <strong>2019</strong> ist ‘Photonics and Machine<br />

Vision: Going deep into Integration’. Die<br />

drei Hauptredner werden Prof. Peter Seitz,<br />

Senior Technologist Europe at Hamamatsu<br />

Embedded Vision Europe<br />

Konferenz (eVe) in Stuttgart<br />

Nach dem großen Erfolg der Premierenveranstaltung<br />

vor zwei Jahren organisiert<br />

die EMVA vom 24. bis 25. Oktober im ICS<br />

International Congress Center Stuttgart die<br />

zweite Embedded Vision Europe Konferenz<br />

(eVe). Alle an Embedded Vision Interessierte<br />

sollten diesen Termin bereits jetzt vormerken.<br />

Die Programmplanung bietet derzeit<br />

noch freie Speaker Slots für Referenten mit<br />

ausgewiesener Expertise in Embedded Vision<br />

Themen, die daran interessiert sind, ihr<br />

Im Gesamtjahr 2018 verzeichnet die Bildverarbeitungsindustrie<br />

in Europa ein Branchenwachstum von 9,5 % (vgl. 2017)<br />

Photonics mit dem Vortragstitel „The Future<br />

of Image Sensing - More Intelligence or<br />

More Sensing?“ sein; Prof. Dr. Christian<br />

Wolf, Associate Professor an der INSA, Université<br />

de Lyon und LIRIS, CNRS mit seiner<br />

Rede „Learning High-Level Reasoning in<br />

and from Images“ sowie Dr. François Simoens,<br />

Strategic Program Manager, CTO Office<br />

bei CEA-Leti in Grenoble mit seiner Key<br />

Note „The Convergence of Photonics and<br />

Electronics: An Opportunity for Machine<br />

Vision“. Weitere Infos unter dem Weblink:<br />

www.european-forum-emva.org.<br />

Fachwissen mit einem hochkarätigen Expertenpublikum<br />

in Form eines Vortrags auf<br />

der Konferenz zu teilen. Weitere Informationen<br />

zur Einreichung von Präsentationsvorschlägen<br />

und zu den Möglichkeiten als<br />

Sponsor und Austeller teilzunehmen, finden<br />

Sie unter embedded-vision-emva.org. Die<br />

Konferenzformate der EMVA bieten nicht<br />

zuletzt einen breiten Raum zur Vernetzung.<br />

Bilder: EMVA<br />

www.emva.org<br />

68 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


Objektive: optimiert<br />

für blaues Licht<br />

Rolling Shutter Sensor liefert beste<br />

Ergebnisse auch bei diffusem Licht<br />

Bildschärfe und Schärfentiefe<br />

sind zwei optische Parameter,<br />

die leider gegeneinander wirken.<br />

Je stärker man ein Objektiv<br />

abblendet, desto unschärfer<br />

wird seine Abbildung durch<br />

die zunehmende Beugung. Die<br />

industrielle Bildverarbeitung<br />

verlangt gleichwohl beides:<br />

maximale Schärfe bei größtmöglicher<br />

Schärfentiefe. Die<br />

neu entwickelte Vision & Control-<br />

Objektivserie vicotar Blue-Vision<br />

trägt diesem Anspruch Rechnung.<br />

Sie erlaubt monochromatische<br />

Bilduntersuchungen mit blauem<br />

Licht und liefert maximale<br />

Schärfe bei größtmöglicher<br />

Tiefenschärfe. Die Reihe besteht<br />

momentan aus je vier telezentrischen<br />

Objektiven mit Objektfelddurchmessern<br />

von 18 sowie<br />

30 mm. Die Abbildungsmaßstäbe<br />

der einzelnen Modelle<br />

Der 12 MP Rolling Shutter Sensor IMX226 von IDS bietet eine gesteigerte<br />

Auflösung, Geschwindigkeit und Empfindlichkeit. Er ist<br />

das neue Mitglied der uEye CP-Kamerafamilie. Durch die BSI-Technologie<br />

der Sony Starvis-Serie ist der Sensor geeignet für Aufgaben, die ein perfektes Ergebnis selbst<br />

Besser prüfen!<br />

Für die QS<br />

Prüf‐ und Lichtsysteme<br />

auch als Speziallösungen<br />

www.optometron.de<br />

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bei schwachen Lichtverhältnissen erfordern. Er liefert extrem<br />

rauscharme Bilder und eignet sich zum Beispiel für die Mikroskopie,<br />

Medizin, Logistik und Verkehrsüberwachung. Der Sensor<br />

wird als Farb- oder Monochromversion verfügbar sein. Mit der<br />

IDS Software Suite ist eine Integration per Plug-and-Play möglich.<br />

www.ids-imaging.de<br />

Usability<br />

Das richtige Werkzeug für jede Anwendung<br />

sind so gewählt, dass sie alle<br />

gängigen Sensorgrößen voll<br />

abdecken. So ergeben sich<br />

jeweils Bildfelddiagonalen von<br />

4,1 mm (1/4"); 6,1 mm (1/3");<br />

9 mm (1/1,8") sowie 11 mm<br />

(2/3"). Obwohl die Objektive<br />

im schlanken Vision & Control<br />

Design gehalten sind, ist die<br />

Wandstärke der Tuben trotzdem<br />

so ausgelegt, dass die Objektive<br />

den rauen Industrieeinsatz<br />

zuverlässig aushalten. Alle<br />

Objektive verfügen über eine<br />

einstellbare Blende. Für den<br />

Einsatz unter extremen Bedingungen<br />

sind Blue-Vision-<br />

Modelle ebenfalls in rüttelfesten<br />

Varianten mit Festblende lieferbar.<br />

Da die Blue-Vision-Serie<br />

speziell für blaues Licht optimiert<br />

ist, sind dessen Objektive<br />

nur bedingt für den Einsatz mit<br />

rotem oder gar infrarotem Licht<br />

geeignet. Unsere Entwickler<br />

arbeiten daher schon an einer<br />

Objektiv-Serie für diesen<br />

Spektralbereich.<br />

www.vision-control.com<br />

Passt immer: Kameras für alle Applikationen.<br />

Mit über 90 Modellen der CX-Serie haben Sie für jede Ihrer<br />

Applikationen immer das passende Werkzeug griffbereit: bis<br />

20 Megapixel und 891 Bilder/s, aktuellste Global oder Rolling<br />

Shutter Sensoren, vier Power-Ausgänge und optionales IP 65/67/69K<br />

Gehäuse-Zubehör.<br />

Erfahren Sie mehr:<br />

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 69


Bildverarbeitungsobjektive für<br />

Highspeed-Anwendungen<br />

Edmund Optics hat bei<br />

den Inspect Awards <strong>2019</strong><br />

in der Kategorie Vision mit<br />

seinen Techspec M12-Bildverarbeitungsobjektiven<br />

mit Flüssiglinse den zweiten<br />

Platz erreicht. Die Objektive<br />

mit Flüssiglinse, die die<br />

Ab bildungsleistung eines<br />

kompakten Objektivs mit der<br />

Flexibilität einer Flüssiglinse<br />

verbinden, eignen sich für Hochgeschwindigkeits-Bildverarbeitungsanwendungen.<br />

Sie besitzen ein hochauflösendes Optikdesign<br />

mit f/2,4-Blende, was einen hohen Lichtdurchsatz mit<br />

schnellem elektro nischen Fokus ermöglicht. Für ein schnelles<br />

Autofokussieren kommt ein zweiteiliges Gehäuse zum Einsatz,<br />

das einen einfachen Zugang zur integrierten Flüssiglinse bietet.<br />

Die Flüssiglinse kann im Objektiv um 180° gedreht werden, um<br />

Zugang zum Steuerkabel zu erhalten. Die Objektive bestehen<br />

aus Präzisions-Glaselementen im Metallgehäuse. Sie sind er-<br />

Besser prüfen!<br />

Für die QS<br />

Prüf‐ und Lichtsysteme<br />

auch als Speziallösungen<br />

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hältlich mit Brennweiten von<br />

6, 8, 12 und 16 mm und Arbeitsabständen<br />

von 100 mm bis<br />

unendlich bis zu 220 mm bis<br />

unendlich.<br />

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5-MP-Objektive: Floating-Elemente<br />

minimieren Aberrationen<br />

Ricoh erweitert sein Sortiment an 5-MP-Objektiven für Sensorgrößen<br />

bis 2/3" mit der FL-CC-MX-Serie mit Brennweiten von 12<br />

und 16 mm. Die Objektive FL-CC1218-5MX und FL-CC1618-5MX<br />

liefern hochauflösende, kontrastreiche Bilder mit geringer<br />

Verzeichnung über den gesamten Sensor und ermöglichen<br />

präzise Messungen von der Mitte bis zum Bildrand. Sie verfügen<br />

über einen Mechanismus mit Floating-Elementen, bei dem sich<br />

zwei bis mehrere Linsen beim Fokussieren bewegen, während<br />

andere unbeweglich bleiben. Dieser<br />

Mechanismus minimiert Aberrationen, die<br />

durch veränderten Objektabstand entstehen,<br />

und erreicht damit optimale Ergebnisse bei<br />

jeder Vergrößerung. Herausragende Leistungsfähigkeit<br />

und robuste Bauweise mit Feststellschrauben<br />

für Fokus und Blende prädestinieren<br />

die Objektive für den Einsatz in<br />

anspruchsvollen industriellen Applikationen.<br />

Dazu zählen z. B. die Inspektion von Leiterplatten,<br />

Überprüfung auf fehlende Pixel in<br />

LCDs, Inspektion von Blechteilen auf Haarrisse und andere<br />

Oberflächenfehler, Mehrfachprüfungen von Lebens- und Arzneimitteln<br />

auf Form-, Farb- und Oberflächenfehler sowie Detailprüfungen<br />

bei unterschiedlichsten Objekten und Materialien. Sie<br />

eignen sich auch für Roboteranwendungen und den Einsatz in<br />

intelligenten Verkehrssystemen.<br />

www.stemmer-imaging.de<br />

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Qualitätskontrolle mit 31 MP Auflösung<br />

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Bildverarbeitung<br />

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Beleuchtung<br />

Kamera-<br />

System<br />

Optik<br />

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SVS-Vistek hat zehn neue USB3-Modelle der Exo-Kamerareihe<br />

mit Auflösungen von 31, 19 und 17 MP herausgebracht. Exo342,<br />

Exo367 und Exo387 basieren auf den Pregius 2 CMOS-Sensoren<br />

der neuesten Generation von Sony. Diese Sensoren sind mit<br />

quadratischen Pixeln<br />

von 3,45 µm Kantenlänge<br />

sehr lichtempfindlich<br />

und liefern einen<br />

hohen Dynamikumfang.<br />

Mit ihrem Frontplattenquerschnitt<br />

von<br />

58 × 58 mm decken sie<br />

Sensorformate bis<br />

APS-C und Four-Thirds<br />

ab. Für die hohen<br />

Auflösungen stehen in<br />

der Exo-Serie Varianten mit M42-Mount und MFT-Mount für<br />

fokussierbare Objektive zur Auswahl. Somit kann SVS-Vistek<br />

seinen Kunden für jede Aufgabe eine optimale Auswahl aus einer<br />

großen Objektivpalette bieten und ermöglicht auf diese Weise<br />

wirtschaftliche Lösungen aus einer Hand. Trotz ihrer hohen<br />

Auflösungen ermöglichen die Kameras bei einer USB3-Bandbreite<br />

bis 360 MB/s netto Bildfrequenzen von 11,5, 18,5 und 21,5 fps.<br />

Die Bildübertragungszeit ist somit entsprechend kurz. Noch<br />

höhere Bildfrequenzen werden im zweiten Quartal <strong>2019</strong> in der<br />

HR Serie mit den Hochleistungsinterfaces 10 GigE und CoaXPress<br />

möglich sein. Der kompakte Footprint und die hohe Bildqualität<br />

qualifizieren diese Kameras für viele Anwendungen mit hohen<br />

Auflösungen, u.a. in den Branchen Apparatebau, Photogrammmetrie<br />

sowie für die Solar-, Wafer- und Display-Inspektion.<br />

www.svs-vistek.com<br />

70 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong><br />

Vision-u_Control.indd 1 10.04.<strong>2019</strong> 14:55:44


Neue Linienlichter heben Längenlimit auf<br />

Polytec erweitert das Angebotsspektrum rund um LED-Hochleistungsbeleuchtung<br />

für die industrielle Bildverarbeitung um neue<br />

Linienlichter des US-Herstellers Spectrum Illumination. Das<br />

bisherige Längenlimit von zwei Metern wird durch die Monsterlight-Serie<br />

auf über<br />

vier Meter angehoben.<br />

Ermöglicht wird dies<br />

durch neu entwickelte<br />

LED-Platinen und eine<br />

geschickte Kopplung<br />

der Gehäusekomponenten.<br />

Der LED-Abstand<br />

an der Kopplungsstelle<br />

zweier<br />

Elemente ist dabei um<br />

nur einen Millimeter<br />

größer als der Normalabstand zweier LEDs in der Linie. Infolge ist<br />

eine durchgängige Homogenität der Beleuchtung gewährleistet.<br />

Das Linienlicht wird je nach Gesamtlänge in mehreren Teilen<br />

geliefert und lässt sich einfach montieren. Für eine stabile und<br />

dauerhafte Verbindung werden nur zwei Schrauben benötigt. Die<br />

Lichtleistung pro Meter entspricht 60 Watt. Spezialanwendungen<br />

wie Außeninstallation, große Arbeitsabstände und die Beleuchtung<br />

besonders großer Objekte oder Bandanwendungen werden<br />

somit vereinfacht.<br />

www.polytec.com<br />

Kompakte IR-Kameras für extreme<br />

Bedingungen<br />

Für die Infrarotkameras der Compact Line von Optris gibt es jetzt<br />

auch Zubehör zur Anwendung unter extremen Bedingungen.<br />

Wasserkühlgehäuse, Freiblasvorsatz und Shutter können einzeln<br />

oder kombiniert eingesetzt werden. Der Shutter aus Edelstahl<br />

schützt die Optik vor Verschmutzungen und einfallenden<br />

Objekten. Dies ist besonders wichtig, wenn sich die Messobjekte<br />

über der Kamera befinden, z. B. in der Glasindustrie. Der Shutter<br />

kann auch bei diskontinuierlichen Prozessen eingesetzt werden,<br />

sodass die Optik nur während des Messvorgangs den Umgebungsbedingungen<br />

ausgesetzt ist. Eine Wasserkühlung aus Edelstahl<br />

ermöglicht eine Nutzung der Kamera bei Temperaturen bis<br />

250 °C. Ein Freiblasvorsatz schützt vor Luftpartikeln und ver -<br />

hindert Kondensation auf der Optik. Er kann in vier Positionen<br />

aufgeschraubt werden, so dass die Richtung des Luftstroms<br />

angepasst werden kann. Das Silizium-Fenster des Freiblasvorsatzes<br />

kann bei Beschädigung ausgewechselt werden.<br />

www.optris.de<br />

mvAnzIMPACT-CS_1-2dtsRZ1.qxd 05.09.2018 16:05 Uhr Seite 1<br />

MASTERMIND<br />

Das mvIMPACT Configuration Studio eröffnet<br />

in der industriellen Bildverarbeitung neue Wege,<br />

um Inspektionsprogramme einfacher zu realisieren.<br />

Einsteiger, Fortgeschrittene und Profis schätzen<br />

die neue Toolbox-Technologie des mvIMPACT-CS<br />

gleichermaßen, denn intelligente Tools und Wizards<br />

assistieren beim Erstellen der<br />

Inspektionen. Ohne Bildverarbeitungs- und<br />

ohne Programmier-Kenntnisse können Inspektionsaufgaben<br />

intuitiv und schnell konfiguriert werden.<br />

Mehr erfahren und gleich live testen:<br />

www.smart-vision-software.com<br />

MATRIX VISION GmbH · Talstrasse 16 ·71570 Oppenweiler<br />

Tel.: 07191/9432-0 · info@matrix-vision.de · www.matrix-vision.de


Smart-IR-Kamera-Serie mit Bronze-<br />

Award ausgezeichnet<br />

<strong>Automation</strong> Technology ist bei den<br />

Vision Systems Design Innovators<br />

Awards in Chicago für die IRSX-<br />

Serie von Smart-Infrarotkameras<br />

ausgezeichnet worden. Die Serie<br />

erhielt den Bronze-Award in der<br />

Kategorie „Cameras – non-visible“.<br />

Mit den Smart-Kameras für die<br />

Temperatur-Bildverarbeitung<br />

können über eine webbbasierte Konfigurationsoberfläche<br />

Applikationslösungen ohne Spezial-Software und prinzipiell<br />

ohne Programmierkenntnisse erstellt werden. Weil sie über<br />

zahlreiche integrierte Schnittstellen anzubinden sind, können<br />

sie im Industrie-4.0-Umfeld eingesetzt werden. Die Kameras<br />

vereinen einen kalibrierten Wärmebildsensor mit einem leistungsstarken<br />

Datenverarbeitungs-Prozessor und viele Schnittstellen<br />

in einem kleinen IP67-Gehäuse. Neben Anwendungen,<br />

bei denen die Temperatur entscheidenden Einfluss bei der<br />

Herstellung und Verarbeitung von Produkten hat, können die<br />

Kameras auch zur vorbeugenden Brandfrüherkennung und<br />

zur Zustandsüberwachung genutzt werden.<br />

www.automationtechnology.de<br />

Hochauflösende Kameras für Dual-GigE<br />

und USB 3<br />

Matrix Vision hat seine Dual-GigE-Kameraserie mvBlueCougar-<br />

XD überarbeitet und mit mvBlueFox3-4 eine neue USB3-Serie<br />

entwickelt. So können M42-Objektive über Adapter an andere<br />

Objektivanschlüsse angepasst werden. Mit dem Pregius-Sensor<br />

IMX342 hat Sony einen hochauflösenden Global Shutter CMOS-<br />

Sensor auf den Markt gebracht, der<br />

mit einer Pixelgröße von 3,45 µm<br />

sehr lichtempfindlich ist. Aufgrund<br />

der hohen Auflösung und Größe des<br />

APS-C Sensors hat sich Matrix Vision<br />

für ein M42-Mount entschieden, das<br />

über Adapter auch an andere Objektivanschlüsse<br />

angepasst werden<br />

kann. Um damit Dual-GigE und USB3<br />

bedienen zu können, wurden die<br />

Gehäuse der Kamerafamilien angeglichen. Sie haben daher einen<br />

einheitlichen Frontflanschenquerschnitt von 49,8 × 49,8 mm und<br />

sind in der Tiefe nahezu identisch: 53,8 mm bei USB3 bzw.<br />

55,3 mm bei Dual-GigE. Um hohen Anforderungen an die Optik<br />

gerecht zu werden, wurden ausgewählte M42-Objektive von Zeiss<br />

ins Portfolio übernommen.<br />

www.matrix-vision.de<br />

„Vignetting Correction“ setzt neue Maßstäbe in der Bildqualität<br />

Basler hat in ausgewählte ace U- und ace<br />

L-Kameras das Feature „Vignetting Correction“<br />

integriert. Im Fall eines zu kleinen Bildkreises<br />

im Verhältnis zur Sensorgröße ermöglicht es<br />

eine Korrektur von Randabschattungen. So<br />

lassen sich kleinere, kostengünstigere Objektive<br />

nutzen, ohne Abstriche in der Bildqualität<br />

machen zu müssen. Vignettierung bezeichnet den Abfall der<br />

Bildhelligkeit zum Rand hin. „Vignetting Correction“ ist ein zum<br />

Patent angemeldetes Feature, das den Effekt korrigiert. Nach einer<br />

einmaligen Kalibrierung der Kamera ergeben sich keine negativen<br />

Effekte auf Bildrate oder Bildqualität, da die<br />

Korrekturwerte gespeichert und automatisch<br />

bei der Bildausgabe berücksichtigt werden.<br />

Somit können Anwender z. B. Ace-Kameras<br />

mit Sony IMX304- oder IMX253-Sensoren mit<br />

1,1"-Format mit 1"-Objektiven kombinieren,<br />

ohne etwaige Randabschattungen in Kauf<br />

nehmen zu müssen. Der Wechsel auf ein Objektiv mit größerem<br />

Bildkreis ist nicht mehr notwendig.<br />

www.baslerweb.com<br />

Inserentenverzeichnis Heft 3/<strong>2019</strong><br />

Mit industriellen Videoskopen alles im Visier<br />

ADDITIVE, Friedrichsdorf 12, 23<br />

AFRISO-EURO-INDEX, Güglingen 24<br />

AMA Service, Wunstorf7<br />

ATR Industrie-Elektronik, Krefeld 47<br />

Balluff, Neuhausen 2. US<br />

Baumer Optronic, Radeberg 69<br />

Bluhm Systeme, Rheinbreitbach 35<br />

Delphin, Bergisch Gladbach5<br />

Emtron, Nauheim 51<br />

Falcon Illumination MV,<br />

Untereisesheim 56<br />

Fraunhofer Institut ISI, Karlsruhe6<br />

FUJIFILM Europe, Düsseldorf 61<br />

iC-Haus, Bodenheim 29<br />

ifm electronic, Essen 57<br />

ipf electronic, Lüdenscheid 27<br />

JUMO, Fulda 25<br />

LMI Technologies, Teltow 13<br />

MATRIX VISION, Oppenweiler 71<br />

MBFZ toolcraft, Georgensgmünd 32<br />

MEORGA, Nalbach 19<br />

MICRO-EPSILON, Ortenburg3<br />

Novotechnik, Ostfildern 33<br />

Optometron, Ismaning55, 69, 70, 73<br />

PEAK-System Technik, Darmstadt 43<br />

POLYTEC, Waldbronn 11<br />

Rauscher, Olching 55<br />

Schmersal, Wuppertal 31<br />

SIKA, Kaufungen 10<br />

Sill Optics, Wendelstein 67<br />

Stemmer Imaging, Puchheim 63<br />

SVS-VISTEK, Seefeld 59<br />

Turck, Mülheim 49<br />

VDW, Frankfurt 15<br />

Vision & Control, Suhl 70<br />

Beilage:<br />

MEORGA, Nalbach (Teilbeilage)<br />

Mit den industriellen Videoskopen<br />

IPLEX GX/GT fokussiert Olympus<br />

effiziente Lösungen für<br />

detailgenaue Bilder, ruckfreie<br />

Videos und eine einfache Prüf -<br />

datenfreigabe. Sie sollen mithilfe<br />

schnell konfigurierbarer Lichtquellen<br />

und Einführungsteile<br />

eine einfache Untersuchung, auch<br />

schwer zugänglicher Bereiche ermöglichen. Anwender haben<br />

die Wahl zwischen Einführungsteilen von d = 6 mm und l = 10 m<br />

für die Prüfung von komplexen Strukturen sowie Einführungsteile<br />

mit d = 4 mm und l = 3,5 m für einen Zugang durch kleinere<br />

Öffnungen. Je nach Bedarf kann die helle Weißlichtquelle durch<br />

eine IR-Beleuchtung für Sicherheitsanwendungen oder eine<br />

UV-Beleuchtung für die Erkennung von unsichtbaren Rissen oder<br />

undichten Stellen ersetzt werden. Die Handhabung der Olympus<br />

Videoskope ist intuitiv.<br />

www.olympus-ims.com<br />

72 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


3D-Vision-Kamera optimiert die<br />

Bildverarbeitung<br />

Sick präsentiert mit Ranger3 eine neu entwickelte 3D-Vision-<br />

Kamera, die hinsichtlich Technologie, Geschwindigkeit, Auflösung<br />

und Integrationsfreundlichkeit den künftigen Standard in der<br />

industriellen 3D-Bildverarbeitung setzten soll. Die Streaming-<br />

Kamera mit der innovativen, von Sick entwickelten ROCC-<br />

Technologie (Rapid-<br />

On-Chip-Calculations)<br />

kann bis zu<br />

15,4 Gigapixel pro<br />

Sekunde verarbeiten<br />

und ermöglicht ein<br />

Full Frame 3D-Imaging<br />

(2 560 × 832 Pixel)<br />

mit 7 kHz. Die Messung<br />

der 3D-Daten<br />

von Objekten erfolgt unabhängig von Farben, Kontrasten, dem<br />

optischen Erscheinungsbild von Oberflächen oder der Umgebungshelligkeit.<br />

Die Kamera gibt die Messdaten über Gigabit-<br />

Ethernet an einen externen PC weiter und nutzt die etablierten<br />

Standards GenICam und GigE Vision. Anwendern wird die<br />

Integration damit leicht gemacht, denn diese Kamera lässt sich<br />

auf diese Weise direkt in Bildverarbeitungs-Pakete wie beispielsweise<br />

Halcon einbinden. Auch die mechanische Integration ist<br />

denkbar einfach, denn die nur 55 × 55 × 77 mm große 3D-Vision-<br />

Kamera ist nicht nur besonders platzsparend, sondern kann<br />

Besser prüfen!<br />

Für die QS<br />

Prüf‐ und Lichtsysteme<br />

auch als Speziallösungen<br />

www.optometron.de<br />

Anzeige<br />

mithilfe austauschbarer Sensorkomponenten<br />

optimal in<br />

verschiedenen applikationsspezifischen<br />

Set-ups konfiguriert<br />

werden.<br />

www.sick.de<br />

Mit optoelektronischen Sensoren<br />

kostspielige Produktionsfehler verhindern<br />

Die Opdi-tex GmbH ist spezialisiert auf integrierte Machine-<br />

Vision-Systeme, wie sie z. B. zur Qualitätskontrolle beim Abfüllen<br />

von Joghurt-Bechern unmittelbar in die Produktionsanlagen<br />

eingebaut werden. Aus vielen winzigen Minikameras werden<br />

optoelektronischen Sensoren entwickelt, die mit nur kleinem<br />

Abstand auskommen, noch dazu leicht zu reinigen, einfach zu<br />

bedienen und IP65 tauglich sind. Intelligente Bildverarbeitung<br />

macht es möglich: Die Anlernphase dauert z. B. nur fünf Reihen<br />

durchlaufende Joghurtbecher, dann hat das KI-System gelernt,<br />

was als Soll-Wert gewünscht wird. Selbiges Handling auch bei<br />

einem Platinen-Wechsel. Dann zeigt ein grünes Signal eindeutig,<br />

dass die Platine 100 % zur Vorgabe passt. Und was, wenn laut<br />

detektiertem EAN-Code Becher und/oder Platine nicht zum<br />

Inhalt passen? Dann<br />

leuchtet es unmissverständlich<br />

rot, macht<br />

sich auch akustisch<br />

bemerkbar und die<br />

Anlage kann angehalten<br />

werden. Folgenschwere<br />

Produktionsfehler, damit<br />

kein Nussjoghurt im<br />

Becher mit Kirschaufdruck<br />

oder Zitronen-<br />

Platine obendrauf das<br />

Band verlässt, können so einfach verhindert werden und das per<br />

Knopfdruck. Optoelektronische Sensoren werden von Opdi-tex,<br />

auf Kundenbelange maßgeschneidert, sind schlank integrierbar<br />

und vermeiden noch dazu kostspielige Umbauarbeiten von<br />

Produktionsanlagen.<br />

www.opdi-tex.de<br />

Optometron.indd 1 20.03.<strong>2019</strong> 13:31:16<br />

IMPRESSUM<br />

erscheint <strong>2019</strong> im 32. Jahrgang, ISSN: 2194-1157<br />

Redaktion<br />

Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke,<br />

Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de<br />

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />

Redakteurin: Dipl.-Medienwirtin (FH) Marie Krueger<br />

(MK), Tel.: 06131/992-359, E-Mail: m.krueger@vfmz.de<br />

Redaktionsassistenz: Ulla Winter,<br />

Tel.: 06131/992-347, E-Mail: u.winter@vfmz.de,<br />

Doris Buchenau, Angelina Haas,<br />

Melanie Lerch, Petra Weidt<br />

(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

Gestaltung<br />

Sonja Daniel, Anette Fröder, Anna Schätzlein,<br />

Mario Wüst<br />

Chef vom Dienst<br />

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />

Anzeigen<br />

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />

E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />

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Heike Rauschkolb, Anzeigenverwaltung<br />

Tel.: 06131/992-241, E-Mail: h.rauschkolb@vfmz.de<br />

Anzeigenpreisliste Nr. 31: gültig ab 1. Oktober 2018<br />

www.vereinigte-fachverlage.info<br />

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vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />

Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266<br />

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weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

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Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 73


Ein Unternehmen,<br />

das Mensch und<br />

Maschine vernetzt<br />

01<br />

Durch den stetig wachsenden Automatisierungsgrad<br />

hat sich das Verhältnis von Menschen und Maschinen<br />

in der Produktion verändert. Beim Steigern der<br />

Produktionseffizienz treten jedoch immer komplexere<br />

Maschinen und Anlagen in den Fokus; immer weniger<br />

Maschinenbediener werden zum Betreiben von immer<br />

mehr Maschinen benötigt. Das Startup-Unternehmen<br />

Aucobo ermöglicht durch eine neue Art der Vernetzung,<br />

von Mensch und Maschine in der Produktion, eine<br />

effektivere Zusammenarbeit und sorgt für eine<br />

flächendeckende Digitalisierung auf dem Shopfloor.<br />

01 (Im Bild v.l.): Benjamin Schaich, CTO; Michael Reutter, CEO<br />

02 Mit der Smartwatch-Lösung lassen sich individuelle Voraussetzungen<br />

im Unternehmen ohne Programmieraufwand anpassen<br />

02<br />

Einer der Gründer Aucobos, Michael Reutter, erklärte das Konzept<br />

hinter der Aucobo Software folgendermaßen: „Die Idee war es<br />

auf einfache Art und Weise die Kommunikation zwischen Maschine<br />

und Mensch und auch Mitarbeitern untereinander zu verbessern.<br />

Dabei war es jedoch nicht unser Ziel, einfach nur Nachrichten oder<br />

Aufgaben auf Smartwatches zu schicken. Wir wollten ein smartes<br />

Software-System entwickeln, das Eigenorganisation und Prozessoptimierung<br />

auf dem Shopfloor ermöglicht. Aufgrund des benutzerfreundlichen<br />

Systems können unsere Kunden dies selbstständig<br />

umsetzen und haben damit begonnen neue Anwendungsfälle direkt<br />

eigenständig zu entwickeln.”<br />

Die Mission des aus Stuttgart stammenden Startups ist klar definiert:<br />

Die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine und<br />

Mitarbeitern untereinander zu automatisieren, optimieren und<br />

flexible an Änderungen in den Produktionsprozessen anpassen zu<br />

können.<br />

Eine benutzerfreundliche und einfache Anwendung des Produktes<br />

stand für die beiden Geschäftsführer des in 2016 gegründeten Startups<br />

dabei ganz klar im Vordergrund. Das Programm zum Erstellen<br />

von Arbeitsprozessen, auch Workflow Editor genannt, ermöglicht<br />

es, ohne Programmiererfahrung Prozesse einzurichten und kann<br />

nach einer kurzen Einführung direkt von den Kunden ausprobiert<br />

und genutzt werden. Damit wird der Produktionsleitung das Werkzeug<br />

in die Hände gelegt, um Produktionsprozesse eigenständig in<br />

den Workflow der Software aufzunehmen, ohne dabei die Hilfe von<br />

IT Experten zu benötigen. Die Möglichkeiten der Umsetzung sind<br />

dabei dank des modularen Aufbau des Editors vielseitig. So kann<br />

z. B. das Scannen eines NFC Tags oder eines Barcodes Benachrichtigungen<br />

an bestimmte User senden oder ein User kann per Knopfdruck<br />

auf der Smartwatch eine Aufgabe an einen anderen User<br />

schicken. “Prozesse in Fabriken werden immer agiler und auch<br />

flexibler. Uns war es wichtig, dass unsere Software das auch ist”, so<br />

der zweite Gründer Aucobos, Benjamin Schaich, „der Workflow<br />

Editor ermöglicht es, dass unsere Kunden Prozesse schnell abändern<br />

können, was die Möglichkeit schafft, Prozessabläufe einfach<br />

zu modellieren und durchzuspielen.”<br />

Das von Aucobo entwickelte Smartwatch-System, ist auf die<br />

Bedürfnisse von Instandhalter, Maschinenbediener und Logistiker<br />

in der Produktion spezialisiert. Maschinenmeldungen gehen im<br />

reizüberfluteten Produktionsverhältnis nicht unter, sondern erscheinen<br />

direkt am Handgelenk. Unnötig komplizierte Abstimmungen<br />

über Telefon erübrigen sich per Knopfdruck, und Dokumentationsprozesse<br />

vereinfachen sich durch Funktionen wie Sprachnotiz und<br />

Kamera der industrietauglichen Smartwatch.<br />

Bilder: Aucobo<br />

www.aucobo.de<br />

74 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong>


VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 4/<strong>2019</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 12. 06. <strong>2019</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 28. 05. <strong>2019</strong><br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

01 Die Vorbereitungen für die Messe SENSOR+TEST vom 25. bis 27. Juni<br />

<strong>2019</strong> in Nürnberg laufen bereits auf Hochtouren<br />

02 Auf dem Vormarsch: Leichtbaustrukturen berührungsfrei und präzise<br />

prüfen mithilfe der 3D-Scanning-Laservibrometrie<br />

03 Special Robotik & <strong>Automation</strong>: Lesen Sie ein Interview mit Helmut<br />

Schmid, Geschäftsführer Western Europe, Universal Robots<br />

Der direkte Weg<br />

Internet:<br />

www.industrielle-automation.net<br />

E-Paper:<br />

www.engineering-news.net<br />

Redaktion:<br />

Redaktion@industrielle-automation.net<br />

WORLD OF INDUSTRIES:<br />

www.world-of-industries.com<br />

04 Die digitale Druckwaage verfügt unter anderem über Features für die<br />

Integration in automatisierte Fertigungsprozesse<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2019</strong> 75


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76 INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2015

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