KEM Konstruktion 11.2019
Trendthemen: Messe SPS 2019, Machine Learning, Digitalisierung, Verwaltungstools, Additive Manufacturing, Predictive Maintenance; KEM Porträt: Peter Lutz, Director Field Level Communications, OPC; KEM Perspektiven: Digitale Pioniere - Rolls-Royce nutzt Virtual und Augmented Reality bereits
Trendthemen: Messe SPS 2019, Machine Learning, Digitalisierung, Verwaltungstools, Additive Manufacturing, Predictive Maintenance; KEM Porträt: Peter Lutz, Director Field Level Communications, OPC; KEM Perspektiven: Digitale Pioniere - Rolls-Royce nutzt Virtual und Augmented Reality bereits
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Das<br />
Engineering<br />
Magazin<br />
11 2019<br />
www.kem.de<br />
Digitale und reale Dimensionen innovativer Produkte<br />
Titelstory Seite 66<br />
Kleingetriebe mit<br />
verbessertem Wirkungsgrad<br />
PLM in der Cloud<br />
– Teil 3: Autodesk<br />
Digitalisierung<br />
Seite 50<br />
Predictive<br />
Maintenance<br />
<strong>KEM</strong> Perspektiven<br />
Seite 62<br />
Robotik als Teil<br />
der Maschine<br />
Steuerungssysteme<br />
Seite 94<br />
Im Gespräch | „Mit TSN ist echter Determinismus möglich“<br />
Peter Lutz, Director Field Level Communications, OPC Foundation – Seite 36<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 1
ABSOLUTE<br />
SICHÄRHEIT<br />
Falsche Versprechen erkennen Sie sofort. Auch bei Zahnriemen?<br />
Schließlich ähneln minderwertige Produkte auf den ersten Blick<br />
dem Qualitätsprodukt. Sicherheit bieten die Polyurethan-<br />
Zahnriemen der führenden Hersteller BRECO und ContiTech:<br />
Die werden aus abriebfestem Polyurethan und hochfesten<br />
Stahlcord-Zugträgern gefertigt und besitzen überlegene<br />
chemische und mechanische Eigenschaften. Das macht sie<br />
zuverlässig, langlebig und sicher. Versprochen: www.mulco.de<br />
www.mulco.de<br />
2 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
EDITORIAL<br />
Vorausschauend dank<br />
Künstlicher Intelligenz<br />
Die Bedeutung vorausschauender Wartung steigt. Was kaum verwundert, verhindert<br />
die geplante Wartung letztendlich kostspielige Maschinenstillstände. Welchen<br />
Stellenwert KI-Technologien dabei einnehmen, um übergeordnete, datenbasierte<br />
Zusammenhänge in Maschinen und Anlagen zu erkennen, zeigen aktuelle<br />
Entwicklungen, die neue Services und Geschäfte ermöglichen. Kluge Köpfe denken<br />
aber bereits einen Schritt weiter und arbeiten mittlerweile bereits an der nächsten<br />
Stufe: an Prescriptive Maintenance. Dabei erhalten die Kunden Informationen<br />
dazu, was sie tun müssen, um einen Ausfall zu verhindern, wie sie einen Defekt<br />
verzögern können oder wo sie bei der Reparatur ansetzen müssen, um den Ausfall<br />
zu beheben. Mehr dazu finden Sie im zweiten Teil unseres <strong>KEM</strong>-Perspektiven-<br />
Beitrags zum Thema Predictive Maintenance (S. 62).<br />
Ebenfalls an Bedeutung gewinnt die Additive Fertigung. Doch lohnt sich der Einsatz<br />
des 3D-Drucks für kleine und mittlere Unternehmen überhaupt? Eine Studie<br />
des Zentrums Ressourceneffizienz der VDI-Gruppe gibt Aufschluss (S. 56). Eine weitere<br />
Frage, die sich im Zusammenhang mit der generativen Fertigungsmethode<br />
stellt, ist die nach der einheitlichen Qualität der so hergestellten Bauteile. Aus<br />
diesem Grund zertifiziert der TÜV Süd Additive Manufacturer. Worauf bei einem Zertifizierungsaudit<br />
geachtet wird, zeigt der TÜV Süd Product Service am Beispiel des<br />
selektiven Lasersinterns (S. 58). Darüber hinaus finden Sie in der vorliegenden<br />
Ausgabe der <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> weitere spannende Themen, wie das Interview mit<br />
Posital-Fraba-Europa-Chef Jörg Paulus zum neuen energieautarken Multiturn-<br />
Hohlwellen-Drehgeber (S. 76) – und alles zur SPS (Smart Production Solutions)<br />
in unserem Sonderteil ab S. 117 (AW 1). Viele Spaß beim Lesen wünscht<br />
Johannes Gillar<br />
Stellvertretender Chefredakteur<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />
johannes.gillar@konradin.de<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 3
Inhalt 11 2019<br />
56. Jahrgang<br />
In Nürnberg findet vom 26. bis 28. November 2019 die SPS Smart<br />
Production Solutions statt. Der Name ist neu, das Konzept bewährt.<br />
Erfahren Sie in dieser Ausgabe mehr zu den relevanten Themen rund<br />
um die Digitalisierung in der Automatisierungsbranche.<br />
Bild: Mesago/Mathias Kutt<br />
TITELSTORY<br />
Hohe Leistung in<br />
kompaktem Format<br />
Planetengetriebe eignen sich zur Übertragung hoher<br />
Drehmomente. Maxon hat mit der Baureihe GPX UP nun<br />
Kleingetriebe mit einem maximalen Wirkungsgrad von<br />
circa 90 % entwickelt. Diese eignen sich unter anderem<br />
für sogenannte Force-Feedback-Anwendungen.<br />
Magazin<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> fragt nach<br />
Geschäftsführer Rainer Hertle zur Unternehmens entwicklung<br />
von SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf .................................... 6<br />
Branchennews<br />
Festo verfolgt Strategie hybrider Automatisierungstechnik ........ 8<br />
Maschinenbau-Lobby zum Branchenabschwung ..................... 10<br />
BMWi, DIN und VDE starten Normungsroadmap KI ................ 12<br />
Unternehmen<br />
Kleinserienfertigung von Faulhaber ausgezeichnet .................. 16<br />
Maxon stellt Keramikkomponenten in Eigenregie her ............. 21<br />
Neue Herangehensweise in Innovationsprozessen bei Lapp ... 24<br />
E-CAD-Software von WSCAD mit neuen Funktionalitäten ....... 26<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> Service<br />
Das englische Fachwort<br />
Elektronik – electronics ............................................................ 28<br />
Webinare<br />
Multiphysik-Simulation von Mehrkörpersystemen ................... 30<br />
Tipps & Termine<br />
Buchtipp: Ethik in KI und Robotik ............................................. 31<br />
Online-Tipps<br />
TSN möglicherweise der Standard für Industrie 4.0 ................ 34<br />
<strong>KEM</strong> Porträt<br />
Peter Lutz, Director Field Level Communications, OPC<br />
„Mit TSN ist echter Determinismus möglich“ .......................... 36<br />
Trends<br />
Machine Learning<br />
Serie Grundlagen der Technik, Teil 8:<br />
Künstliche Intelligenz reflektiert einsetzen ............................... 40<br />
Digitalisierung<br />
Microsoft Hololens als Messgerät .......................................... 42<br />
CNC-Simulator ermöglicht kollisionsfreie Fertigung ................. 44<br />
Digitalisierung/Verwaltungstools<br />
Serie PLM in der Cloud – Teil 3: der Ansatz von Autodesk ....... 50<br />
Additive Manufacturing<br />
VDI-Studie: Wie effizient ist der Metall-3D-Druck wirklich? ...... 56<br />
TÜV Süd zertifiziert Additive Manufacturer ............................... 58<br />
Produkt-News aus dem Bereich Digitalisierung ....................... 60<br />
<strong>KEM</strong> Perspektiven<br />
Digitale Pioniere<br />
Rolls-Royce nutzt Virtual und Augmented Reality bereits ......... 46<br />
Predictive Maintenance<br />
Vorausschauende Wartung nutzt KI-Algorithmen ..................... 62<br />
Antriebstechnik<br />
Titelstory<br />
Kleingetriebe von Maxon mit verbessertem Wirkungsgrad ..... 66<br />
Elektromotoren<br />
Antriebsregler für automatischen Mehrfachwickler ................. 70<br />
Dezentrale Antriebe zur Realisierung von Maschinenkonzepten . 72<br />
Motormanagementsystem für eine flexiblere Fertigung .......... 74<br />
Energieautarke Multiturn-Hohlwellen-Drehgeber ..................... 76<br />
Elektromechanische Lösungen für komplexe Bewegungen .... 78<br />
Produkt-News aus dem Bereich Antriebstechnik. .................... 80<br />
Automatisierung<br />
Sensoren & Messtechnik<br />
Servohydraulische Prüfmaschinen für Hochleistungsschrauben .. 84<br />
Wegmesssystem für präzise Spaltüberwachung ..................... 86<br />
Geradheitsmessungen mit Autokollimatoren .......................... 88<br />
Polarisationsbildgebung in industriellen Applikationen ............. 90<br />
Drucktransmitter für Kabinen in der Luft- und Raumfahrt ......... 92<br />
Steuerungssysteme<br />
Roboter und Maschinensteuerungssystem aus einer Hand .... 94<br />
Sicherheitssysteme<br />
Elektronisches Schlüsselsystem für Effizienz bei Ritter Sport .. 96<br />
Schlüssel-Transfer-System für Schamotteproduktion ............... 98<br />
Elektrotechnische Bauelemente<br />
Robustes Wärmemanagement für Singapurs Hitze ............... 100<br />
Schaltschränke effizient auf Spannungsfreiheit prüfen ........... 102<br />
Digitalisierung im Schaltschrankbau beschleunigt Abläufe ..... 104<br />
Schwere Steckverbinder online konfigurieren und bestellen ... 106<br />
Kondensatoren in der Flugplatzbefeuerung ............................ 108<br />
Produkt-News aus dem Bereich Automatisierung .................. 110<br />
4 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
NEU!<br />
FLEX - Flexible Rohrheizkörper<br />
HLP - Heizpatronen<br />
66<br />
Bild: Maxon<br />
RHK - Rohrheizkörper<br />
Automation Award 2019<br />
Machen Sie mit und stimmen Sie ab:<br />
Alle Bewerbungen im Überblick .................................... 117/AW 1<br />
Maschinenelemente<br />
Einzelbauteile<br />
Edelstahl-Stellmuttern im Salzsprühnebeltest ........................ 141<br />
Leistungsstarke Magnete für elektrische Turbolader .............. 144<br />
Anschlusshülse aus Hybridwerkstoff für Thermosensoren ... 146<br />
Produkt-News aus dem Bereich Maschinenelemente ........... 148<br />
Fluidtechnik<br />
Pneumatik<br />
Ventilinseln für sichere Anlagen .............................................. 152<br />
P2H IO-Link-Knoten für ISO-Magnetventile ........................... 154<br />
Pumpen<br />
Servopumpe mit neuen Features reduziert Serviceaufwand .. 156<br />
Vakuumpumpen für die metallverarbeitende Industrie .......... 158<br />
Produkt-News aus dem Bereich Fluidtechnik ......................... 160<br />
RP - Rohrwendelpatronen<br />
HP/HPQ - Hohlpatronen<br />
TE - Temperatursensoren<br />
ALW - Leistungswiderstände<br />
Werkstoffe/Verfahren<br />
Werkstoffe<br />
Werkstoffentwicklungen für das Laserdurchstrahlschweißen . 162<br />
Schnelleres Verfahren für flammgeschützte Kunststoffe ........ 164<br />
Einbaufertige Profile aus wärmefestem PVC .......................... 166<br />
Produkt-News aus dem Bereich Werkstoffe/Verfahren .......... 168<br />
Rubriken<br />
Editorial ...................................................................................... 3<br />
Wir berichten über .................................................................... 14<br />
Inserentenverzeichnis, Vorschau, Impressum ......................... 172<br />
><br />
QUALITÄT AUS<br />
DEUTSCHLAND<br />
SPS Nürnberg<br />
Halle 4, Stand 570<br />
Technischer Support<br />
und weitere Produkte<br />
auf Anfrage<br />
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Türk+Hillinger GmbH<br />
78532 Tuttlingen, Germany<br />
Tel. +49 74 61 70 14 0<br />
Fax +49 74 61 70 14 110<br />
info@tuerk-hillinger.de<br />
www.tuerk-hillinger.de<br />
seit 1963<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 5
MAGAZIN<br />
NACHGEFRAGT<br />
Rainer Hertle, technischer Geschäftsführer, SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH, Nördlingen<br />
„Individuelle Getriebe- und Antriebslösungen“<br />
Die SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH entwickelt maßgeschneiderte Getriebe- und Antriebslösungen<br />
ab Stückzahl 1. Das Nördlinger Unternehmen feiert in diesem Jahr sein 100-jähriges Bestehen. Ein schöner<br />
Anlass für <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>, jetzt mit dem technischen Geschäftsführer Rainer Hertle über Unternehmens -<br />
entwicklung und -philosophie, eine Reise in die Digitalisierung sowie die Zukunftswerkstatt 2024 zu sprechen.<br />
Interview: Dr.-Ing. Ralf Beck, Redakteur <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />
Rainer Hertle, technischer Geschäftsführer,<br />
SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Skizzieren Sie uns die wichtigsten Meilensteine<br />
der 100-jährigen Unternehmensgeschichte?<br />
Rainer Hertle: Keimzelle der SPN Schwaben Präzision war eine mechanische<br />
Werkstatt für Zahnräder und Lohnverzahnungen im sächsischen<br />
Glashütte. Nach dem 2. Weltkrieg verlegte Fritz Hopf 1945<br />
den Firmensitz nach Nördlingen. Zunächst noch auf die Herstellung<br />
von Wanduhren spezialisiert, stellte die SPN ihre Geschäftsausrichtung<br />
und die Produktion bereits in den 50er-Jahren auf die Herstellung<br />
von Präzisionsmaschinenteilen um. Das kontinuierliche unternehmerische<br />
Wachstum spiegelte sich dabei in der Entwicklung immer<br />
neuer Produkte wie Doppelschneckengetriebe (1954), Planetengetriebe<br />
(Ende der 80er-Jahre) oder Luftfahrtkomponenten<br />
(2000er) wider. Ein weiterer Meilenstein folgte dann 2017 mit der<br />
Zusammenführung der vormals getrennten Produktionsstandorte.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche Produkte hat SPN Schwaben Präzision<br />
aktuell im Portfolio?<br />
Hertle: Unser Angebot umfasst Stirnrad-, Schnecken-, Kegelrad-,<br />
Zahnstangen- und Schraubergetriebe, Verzahnungselemente wie<br />
Stirn- und Kegelräder, Zahnstangen, Schneckenradsätze und Ver -<br />
bindungswellen mit Steckverzahnung, Hub-Schwenk-Einheiten,<br />
Greifermodule sowie individuelle Antriebslösungen.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Was steckt hinter dem Projekt SPNgoes4.0<br />
und was hat es mit der SPN-Zukunftswerkstatt 2024 auf sich?<br />
Bild: SPN Schwaben Präzision<br />
Hertle: Mit dem Projekt SPNgoes4.0 werden wir die Herausforderungen<br />
der Digitalisierung auf unserem Weg zur digitalen Produk -<br />
tion meistern. Uns ist es wichtig, kontinuierlich in moderne Technologien<br />
zu investieren, um die Effizienz in allen Abläufen weiter zu<br />
steigern. Neben vielen Investitionen in den Maschinenpark wurde<br />
im Dezember 2018 das Projekt DigiPro@SPN für die digitale Produktion<br />
gestartet. Zusammen mit der Maschinenfabrik Reinhausen<br />
werden wir das digitale Assitenzsystem Value Facturing, Version 3,<br />
mit einer Zoller Datenbank TMS Tool Management Solutions einführen.<br />
Mit Einbeziehen unserer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter erarbeiten<br />
wir in unserer SPN-Zukunftswerkstatt ein Zukunftsbild 2024,<br />
das uns fachlich, kreativ und visualisiert auf die zukünftigen Entwicklungen<br />
unserer Branche, unserer Produkte und unserer Kunden vorbereitet<br />
und motiviert ans Werk gehen lässt.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche speziellen Anforderungen gilt es<br />
im Bereich der Luftfahrtkomponenten zu beachten?<br />
Hertle: An erster Stelle ist die lückenlose Dokumentation/Nachverfolgbarkeit<br />
zu nennen – daraus resultierend unsere Luftfahrtzertifizierung<br />
DIN EN 9100. Wesentlich ist auch die Prozesssicherheit. Bezüglich<br />
der Produkte sind eine gewichtsoptimierte/kompakte Bauform,<br />
Wartungsfreiheit, sowie die Verwendung spezieller Materialien –<br />
hochfeste Aluminiumlegierungen/Stähle/Titan –wichtige Kriterien.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: In welchen Marktsegmenten sehen Sie<br />
Wachstumsimpulse und weshalb?<br />
Hertle: Wir wollen weiter wachsen in folgenden Bereichen: Luftfahrt,<br />
um die Diversifizierung der Branchen zu stärken und unsere<br />
Stärken bezüglich Qualität, Präzision und Verlässlichkeit für Verzahnungen<br />
und Getriebe voll einzubringen. Automatisierung und Robotik,<br />
weil dies auf Jahre hinaus globale Wachstumsmärkte sein werden,<br />
da der Rationalisierungsdruck mit der Zeit mehr und mehr Volkswirtschaften<br />
betreffen wird und es dort viele Anwendungen für unsere<br />
Kompetenzfelder gibt. Weiter im Bereich von Spezialanwendungen<br />
in speziellen Umgebungsbedingungen wie z. B. Hygiene und im<br />
Lebensmittelumfeld. Dort sind findige Lösungen gefragt.<br />
www.spn-drive.de<br />
Auf der Jubiläumsseite finden Sie viel Interessantes,<br />
Historisches und Neues zum Unternehmen:<br />
hier.pro/y3R4w<br />
Messe SPS: Halle 4, Stand 568<br />
6 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Your Global Automation Partner<br />
Alles im Fluss?<br />
Strömungssensoren<br />
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Industrie 4.0<br />
Anwenderfreundlich: komfortable Parametrierung mit Quick-Teach, Zugriff auf alle<br />
Parameter per IO-Link 1.1, variables Datenmapping und NPN/PNP-Auto-Detection<br />
Zuverlässig: Fehlervermeidung durch Delta-Flow-Überwachung, höchste Vibrationsund<br />
EMV-Festigkeit, Schutzarten IP6K6K/6K7/6K9K<br />
Einfach: intuitives Bedienkonzept über Touchdisplay, Multicolor-Anzeige mit rundum<br />
sichtbaren Schaltpunkt-LEDs<br />
Halle 7, Stand 250<br />
www.turck.de/fs<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 7
MAGAZIN<br />
BRANCHENNEWS<br />
Bild: <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>/Nico Schröder<br />
Festo verfolgt Strategie hybrider Automatisierungstechnik<br />
Weit mehr als Pneumatik<br />
Festo setzt auf hybride Automation und zeigt zur SPS sein Potenzial<br />
elektrischer und pneumatischer Antriebstechnik nebst Digitalisierung. Dort<br />
wird der Automatisierer ein flexibles Produktportfolio pneumatischer und<br />
elektrischer Antriebstechnik sowie hybride Lösungen präsentieren.<br />
Eine modulare Demonstrationsanlage von Festo wird auf der SPS (Halle 9, Stand 361) eine<br />
durchgängige Vernetzung von Handhabungs- und Software-Lösungen zeigen.<br />
Basierend auf einer repräsentativen Kundenbefragung<br />
sieht sich Festo in seiner Strategie<br />
bestätigt, das Portfolio über die Pneumatikauslegung<br />
hinaus verstärkt in Richtung elektrische<br />
sowie hybride Automatisierungstechnik<br />
voranzutreiben. Vor allem die Kombination<br />
aus elektrischer und pneumatischer Antriebstechnik<br />
sei als wichtiges Wachstumssegment<br />
identifiziert worden. Hingegen wird die<br />
Pneumatik – bisherige Basistechnologie –<br />
laut Kunden als rückläufig eingeschätzt. Zur<br />
SPS in Nürnberg wird der Automatisierer ein<br />
flexibles Produktportfolio pneumatischer und<br />
elektrischer Antriebstechnik sowie hybride<br />
Lösungen präsentieren. Dabei sollen auch<br />
Kunden-Tools zur Produktauslegung, die den<br />
Engineeringaufwand reduzieren, im Fokus<br />
stehen – zudem die Kompatibilität der Produkte,<br />
ihre Plug-and-Play-Fähigkeit und die<br />
digitale Funktionalität der Komponenten und<br />
Systeme. Auf dem Messestand werden in<br />
modularen Produktionszellen Schritte zu<br />
sehen sein, die typischerweise Teil der Produktion<br />
sind und eine digitale Wertschöpfung<br />
veranschaulichen.<br />
sc<br />
www.festo.com<br />
Bewerbungsphase für den Vector Award 2020 von Igus gestartet<br />
Spannende Energieketten-Anwendungen gesucht<br />
Syslogic und Nvidia kooperieren<br />
KI im Embedded-Markt<br />
Bild: Igus<br />
Bereits zum siebten Mal zeichnet die Jury spannende<br />
Energiekettenanwendungen mit dem<br />
Vector Award aus. Im Bild Michael Blaß, Leiter<br />
Unternehmensbereich E-Kettensysteme bei Igus<br />
In tausenden Maschinen und Anlagen auf der<br />
ganzen Welt sorgen Energieketten dafür,<br />
dass Leitungen und Schläuche sicher geführt<br />
werden. Dabei meistern Sie oftmals ganz besondere<br />
Herausforderungen. So bewegen<br />
sich Energieketten mit hohem Tempo, führen<br />
wildeste Torsionsbewegungen aus oder finden<br />
in den kleinsten Bauräumen Platz. Und<br />
genau nach diesen Anwendungen sucht die<br />
Jury des 7. Vector Award. Auf der Motek in<br />
Stuttgart fiel der Startschuss für die Bewerbungsphase.<br />
Bis zum 28. Februar 2020 können<br />
sich Entwickler online bewerben und Texte,<br />
Fotos und Videos ihrer E-Ketten Anwendungen<br />
einreichen. Und das international:<br />
„Beim letzten Vector Award vor zwei Jahren<br />
haben 187 Teams aus über 30 Ländern teilgenommen“,<br />
sagt Michael Blaß, Leiter Unternehmensbereich<br />
E-Kettensysteme bei Igus.<br />
„Auch dieses Mal erwarten wir wieder ein<br />
großes internationales Teilnehmerfeld.“ Nach<br />
der Bewerbungsphase wird es spannend: Eine<br />
Jury, bestehend aus Experten aus Fachverbänden,<br />
Fachzeitschriften, Industrie und<br />
Wissenschaft, sichtet die Einreichungen. Die<br />
mutigste <strong>Konstruktion</strong> mit der größten Innovationskraft<br />
erhält den goldenen Vector. Der<br />
Preis ist mit 5000 Euro dotiert, die Verleihung<br />
findet auf der Hannover Messe 2020 statt. bt<br />
www.vector-award.de<br />
Die Embedded-Spezialisten Syslogic und die<br />
Hersteller von KI-tauglicher Prozessortechnologie<br />
Nvidia Corporation gehen eine strategische<br />
Partnerschaft ein. Nvidia steuert sein<br />
Know-how bezüglich KI-fähiger Prozessortechnologie<br />
bei, während Syslogic seine<br />
langjährige Erfahrung in der Entwicklung und<br />
Fertigung von robusten Embedded Systemen<br />
teilt. In Zusammenhang mit der strategischen<br />
Partnerschaft ist Syslogic nun Teil des<br />
Nvidia-Partnerprogramms Jetson Ecosystem.<br />
Der Chiphersteller listet darin Unternehmen,<br />
die die Entwicklung von Produkten auf<br />
Basis der Jetson-Plattform vorantreiben und<br />
damit den Weg für KI-Anwendungen ebnen.<br />
Nvidia bietet in seiner Jetson-Plattform aktuell<br />
drei unterschiedlich performante Prozessorfamilien<br />
– Jetson Nano, Jetson TX2 sowie<br />
Jetson AGX Xavier. Diese lassen sich besonders<br />
gut für KI-Anwendungen am Netzwerkrand<br />
einsetzen. Ziel der beiden Unternehmen<br />
ist es, den Weg für KI-Anwendungen im<br />
Embedded-Markt zu ebnen.<br />
ik<br />
www.syslogic.de<br />
8 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
BRANCHENNEWS<br />
MAGAZIN<br />
100 Jahre ZAE<br />
Mit Zahnrädern fing alles an<br />
Während der letzten 100 Jahre hat sich die<br />
ZAE vom reinen Lohnfertiger zum Partner für<br />
Getriebe und Getriebemotoren entwickelt.<br />
Hervorgegangen aus der 1903 gegründeten<br />
Maschinenfabrik Max Kroenert, die damals<br />
Tapetendruckmaschinen produzierte und dafür<br />
Verzahnungsteile bis 5000 mm Durchmesser<br />
selbst herstellte, wurde 1919 die Verzahnungsabteilung<br />
ausgegliedert und firmierte<br />
zu einem eigenständigen Unternehmen,<br />
der Zahnradfabrik Altona-Elbe Hans Meyer<br />
Kommanditgesellschaft. 1968 hatte der ZAE-<br />
Mitarbeiter Heinz Sassen die Idee, ein einteiliges<br />
Gehäuse aus Guss zu verwenden und<br />
dieses mit Hilfe von Deckeln und anderen<br />
Anbauteilen zu komplettieren. Davor wurden<br />
Getriebegehäuse üblicherweise aus zwei<br />
Halbschalen gefertigt. Die Verwirklichung dieser<br />
Idee noch im selben Jahr, war die Basis<br />
für die Entwicklung einer neuen Getriebe-<br />
Baureihe mit dem sogenannten Blockgehäuse,<br />
welches in der Branche viele Nachahmer<br />
Bilder: AEZ<br />
Die Getriebemontage im Jahr 1957 und<br />
ein Sonderschneckengetriebe aus dem<br />
Jahr 2018<br />
fand. Es entstand ein Standard-Getriebeprogramm<br />
mit vielen Varianten und Optionen<br />
über diverse Anbauteile. In den Jahren 2018<br />
und 2019 wurde eine neue Servo-Getriebebaureihe<br />
entwickelt, die der ZAE eine größere<br />
Bedeutung im Markt der Servo-Antriebstechnik<br />
sichern soll. Dieser stetig wachsende<br />
Markt umfasst vor allem Antriebe für präzise,<br />
hochdynamische Applikationen – beispielsweise<br />
in Handling-Robotern und bei automatisierten<br />
Werkstückzuführungen. Besonderer<br />
Fokus liegt bei der ZAE auf den Möglichkeiten<br />
der Digitalisierung. So wurde beispielsweise<br />
im Rahmen des Projektes DriveWatch<br />
eine Zustandsüberwachung von Getrieben<br />
mittels Sensorik und Datenauswertung erarbeitet.<br />
In Zukunft werden Antriebe im Rahmen<br />
von Predictive Maintenance Auslastung,<br />
Wartungsbedarf und kalkulierte Restlebensdauer<br />
selbst mitteilen können.<br />
bt<br />
www.zae.de<br />
Negativpreis macht Nachahmer öffentlich<br />
Plagiarius 2020<br />
Unternehmer, Designer und Erfinder, die sich<br />
über dreiste Plagiatsfälle ärgern, haben wieder<br />
die Möglichkeit, ihre Originalprodukte sowie<br />
die vermeintlichen Nachahmungen zum<br />
Plagiarius-Wettbewerb bis zum 30.<strong>11.2019</strong><br />
einzureichen und den Plagiator – sei er Hersteller<br />
oder Händler - als Preisträger des Negativpreises<br />
vorzuschlagen. Bevor die jährlich<br />
wechselnde Experten-Jury aus allen Einsendungen<br />
die Preisträger wählt, werden die vermeintlichen<br />
Plagiatoren von der Aktion Plagiarius<br />
schriftlich auf ihre Nominierung hingewiesen<br />
und erhalten die Möglichkeit zur Stellungnahme.<br />
Die Preisverleihung findet auf<br />
der Frankfurter Messe Ambiente Anfang Februar<br />
2020 statt. Dort werden alle eingereichten<br />
Originale und Plagiate ausgestellt. bt<br />
www.plagiarius.com<br />
Plagiarius 2019, links das Original und rechts die<br />
Fälschung. Alle Bürkert-typischen Designelemente<br />
des Ventils wurden übernommen<br />
Bild: Plagiarius<br />
Hochdynamische Synchronantriebe MFS<br />
100 bis 20.000 Nm - 10 bis 2.000 kW<br />
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www.oswald.de<br />
REGELBARE ELEKTROMOTOREN<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 9
MAGAZIN<br />
BRANCHENNEWS<br />
Maschinenbaugipfel 2019<br />
Maschinenbau-Lobby zum Branchenabschwung<br />
Laut aktueller Zahlen des Verbands deutscher<br />
Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA) verfehlt<br />
die Produktion der Branche ihr Vorjahresniveau<br />
um 1,6 % Der Auftragseingang<br />
liege um 9 % unterhalb des Vorjahres.<br />
So geht der Branchenverband für 2019<br />
bereits von einem Produktionsvolumen von<br />
-2 % aus und prognostiziert für 2020 – „mit<br />
viel Optimismus“, so VDMA-Präsident Carl<br />
Martin Welcker – ein Minus in gleicher Höhe.<br />
„Noch ist unklar, ob wir uns nur in einer konjunkturellen<br />
Schwächephase oder am Beginn<br />
einer echten Rezession befinden. Aber ein<br />
schneller Aufschwung ist definitiv nicht in<br />
Sicht“, sagte Welcker auf dem Maschinenbaugipfel<br />
Mitte Oktober in Berlin.<br />
Noch immer würde der exportstarke Maschinenbau<br />
vor allem durch Handelskonflikte der<br />
beiden wichtigsten Märkte USA und China<br />
sowie durch die Brexit-Verhandlungen belastet.<br />
Hinzu kämen gravierende Veränderungen<br />
wie der Strukturwandel der Automobilindustrie,<br />
neue Klimaschutzziele, aber auch<br />
Herausforderungen des digitalen Wandels.<br />
Politisch forderte Welcker unter anderem,<br />
Bürokratie abzubauen, um den Mittelstand<br />
zu stärken. Er nannte die nationale Umsetzung<br />
der europäischen Entsenderichtlinie,<br />
Bild: VDMA<br />
„Die Party ist noch<br />
nicht vorbei, aber<br />
man sollte nahe am<br />
Ausgang tanzen.“<br />
Carl Martin Welcker,<br />
Präsident des VDMA<br />
die beispielsweise eine notwendige, rasche<br />
Entsendung eines Monteurs in viele andere<br />
EU-Staaten fast unmöglich mache. Auch<br />
Genehmigungsverfahren für Industrieanlagen<br />
seien in Deutschland inzwischen „viel zu<br />
umständlich und zu langwierig“, wodurch<br />
neue Investitionen verhindert würden. sc<br />
www.vdma.org<br />
BMWi, DIN und VDE starten Normungsroadmap Künstliche Intelligenz<br />
Sicher und verlässlich durch Normen und Standards<br />
Bild: Kaikoro/stock.adobe.com<br />
Zur Auftaktveranstaltung der Normungsroadmap<br />
Künstliche Intelligenz haben DIN, VDE|DKE und<br />
BMWi mit rund 300 Experten und Interessierten<br />
aus Wirtschaft, Gesellschaft, Politik und Wissenschaft<br />
über Normen und Standards diskutiert<br />
Wie können Normen und Standards dabei<br />
unterstützen, dass Künstliche Intelligenz in<br />
Zukunft sicher und verlässlich für uns arbeitet?<br />
Zur Auftaktveranstaltung der Normungsroadmap<br />
Künstliche Intelligenz haben das<br />
Deutsche Institut für Normung (DIN) sowie<br />
VDE|DKE gemeinsam mit dem Bundesministerium<br />
für Wirtschaft und Energie (BMWi)<br />
diese Frage im Oktober 2019 mit rund 300<br />
Experten und Interessierten aus Wirtschaft,<br />
Gesellschaft, Politik und Wissenschaft diskutiert.„Künstliche<br />
Intelligenz ist eine Schlüsseltechnologie,<br />
die enormes Potenzial für die<br />
deutsche Wirtschaft birgt. Wir brauchen aber<br />
verlässliche Normen und Standards, um ‚KI<br />
made in Germany‘ weiter voranzubringen“, erklärt<br />
der Staatssekretär im Bundesministerium<br />
für Wirtschaft und Energie Dr. Ulrich<br />
Nussbaum anlässlich der Veranstaltung.<br />
Christoph Winterhalter, Vorstandsvorsitzender<br />
des DIN ergänzt: „Mit unserer Auftaktveranstaltung<br />
geben wir heute den offiziellen<br />
Startschuss für die Arbeiten an unserer Normungsroadmap.<br />
Unser Ziel ist es, einen sicheren<br />
und verlässlichen Handlungsrahmen<br />
zu schaffen, der deutschen Innovationen und<br />
Unternehmen den Zugang zum globalen<br />
Markt öffnet und die Umsetzung von europäischen<br />
Wertmaßstäben in der KI fördert.“<br />
In den Impulsvorträgen und Diskussionsrunden<br />
der Auftaktveranstaltung standen die<br />
Notwendigkeit und Bedeutung von Normen<br />
und Standards für die weitere Entwicklung<br />
von KI im Mittelpunkt.<br />
Gesteuert und begleitet wird die Normungsroadmap<br />
von einer Gruppe mit Vertretern aus<br />
Wirtschaft, Politik, Wissenschaft und Zivilgesellschaft.<br />
Vorsitzender der Steuerungsgruppe<br />
ist Prof. Wolfgang Wahlster, Mitglied des<br />
Lenkungskreises der Plattform Lernende<br />
Systeme: „Die Roadmap wird eine Übersicht<br />
über bestehende Normen und Standards zu<br />
KI-Aspekten umfassen und insbesondere<br />
Normungsbedarfe nach ihrer Dringlichkeit geordnet<br />
aufzeigen – vor allem hinsichtlich Qualität,<br />
Nachvollziehbarkeit und Verlässlichkeit<br />
von KI.“ Vorgestellt werden soll die Normungsroadmap<br />
anlässlich des Digital-Gipfels<br />
der Bundesregierung im Herbst 2020. ik<br />
www.bmwi.de<br />
www.din.de<br />
www.vde.com<br />
10 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 11
MAGAZIN<br />
BRANCHENNEWS<br />
PERSONEN<br />
Kaspersky hat eine Honeypot-Analyse zu Cyberattacken auf IoT-Geräte durchgeführt<br />
105 Millionen Angriffsversuche<br />
Marie Langer, EOS<br />
EOS, Technologieanbieter<br />
für den industriellen 3D-<br />
Druck von Metallen und<br />
Polymeren, stellt seine Geschäftsführung<br />
neu auf. Marie<br />
Langer, Tochter des Gründers<br />
Dr. Hans J. Langer, wird<br />
neue Vorsitzende der Geschäftsführung (CEO) der<br />
EOS GmbH und ist als solche verantwortlich für<br />
die strategische Ausrichtung des Unternehmens.<br />
Peter Gutzmer, Schaeffler<br />
Der Aufsichtsrat der Schaeffler<br />
AG hat den bisherigen<br />
Technologievorstand und<br />
stellvertretenden Vorstandsvorsitzenden<br />
Prof. Dr.-Ing.<br />
Peter Gutzmer verabschiedet.<br />
Nach 18 Jahren verlässt<br />
er das Unternehmen und verabschiedet sich in<br />
den Ruhestand. Unter seiner Führung wurde die<br />
unternehmensweite IT zukunftsorientiert aufgestellt<br />
und der Bereich Digitalisierung geschaffen.<br />
Bild: sarayut_sy/stock.adobe.com<br />
Im Rahmen einer Honeypot-Analyse hat<br />
Kaspersky weltweit 105 Mio. Angriffsversuche<br />
von 276.000 verschiedenen IP-Adressen auf<br />
IoT- Geräte identifiziert<br />
Im ersten Halbjahr 2019 gab es neun Mal so<br />
viele Cyberattacken auf Geräte innerhalb des<br />
Internets der Dinge (IoT, Internet of Things)<br />
wie im gleichen Zeitraum des Vorjahres: So<br />
identifizierten die Experten von Kaspersky im<br />
Rahmen einer Honeypot-Analyse weltweit<br />
105 Mio. Angriffsversuche von 276.000 verschiedenen<br />
IP-Adressen auf IoT-Geräte. 2018<br />
wurden in den ersten sechs Monaten lediglich<br />
12 Mio. Angriffe von 69.000 IP-Adressen<br />
registriert. Cyberkriminelle nutzen demnach<br />
offenbar die Sicherheitsmängel von IoT-Gerä-<br />
ten für die Erstellung von IoT-Botnetzen aus.<br />
Der signifikante Anstieg von IoT-Attacken innerhalb<br />
eines Jahres hat für Kaspersky auch<br />
damit zu tun, dass zunehmend smarte, mit<br />
dem Internet verbundene Geräte wie Router<br />
oder digitale Überwachungskameras von Privatnutzern<br />
und Unternehmen eingesetzt<br />
werden. Cyberkriminelle sehen darin neue lukrative<br />
Chancen und verwenden Netzwerke<br />
infizierter IoT-Geräte für DDoS-Angriffe oder<br />
für andere schädliche Aktivitäten.<br />
Die Auswertung der gesammelten Daten<br />
zeigt, dass Angriffe auf IoT-Geräte zwar meistens<br />
wenig ausgereift sind, aber heimlich und<br />
ohne Kenntnis der Nutzer stattfinden. Hinter<br />
den Angriffen stecken vor allem drei Malware-Familien:<br />
Mirai, Nyadrop und Gafgyt.<br />
Die Kaspersky-Experten beobachteten im<br />
ersten Halbjahr 2019 darüber hinaus eine regionale<br />
Verschiebung der Aktivitäten von Botnetzen:<br />
Im ersten Halbjahr 2018 lag Brasilien<br />
mit 28 % vor China mit 14 % und Japan mit<br />
11 %, dagegen steht jetzt China mit 30 % aller<br />
Attacken an erster Stelle, gefolgt von Brasilien<br />
mit 19 % und Ägypten mit 12 %. ik<br />
www.kaspersky.de<br />
Jan Mrosik, ZVEI<br />
Dr. Jan Mrosik, Chief Operating<br />
Officer (COO) Digital<br />
Industries bei Siemens, ist<br />
zum neuen Vorsitzenden des<br />
ZVEI-Fachverbands Automation<br />
gewählt worden. Er<br />
folgt auf Dr. Gunther Kegel,<br />
Vorstandsvorsitzender von Pepperl+Fuchs, der<br />
den Fachverband seit 2007 führte. Dr. Kegel<br />
bleibt weiterhin im ZVEI aktiv: Als President-<br />
Elect soll er im Mai 2020 auf ZVEI-Präsident<br />
Michael Ziesemer folgen.<br />
Jan-Philipp Liersch,<br />
Mitsubishi Electric<br />
Seit kurzem ist Jan-Philipp<br />
Liersch Marketing Manager<br />
des Geschäftsbereiches<br />
Industrie Automation bei<br />
Mitsubishi Electric Europe<br />
B.V. Er leitet ab sofort das<br />
Produktmanagement und zeichnet sich somit verantwortlich<br />
für die Automatisierungsprodukte<br />
und -lösungen von Mitsubishi Electric in den Ländern<br />
Deutschland, Österreich, Schweiz, Benelux.<br />
Industrielles Ökosystem von Bosch Connected Industry, German Edge Cloud, IoTOS und Rittal<br />
Echtzeitfähige Datenverfügbarkeit<br />
Mit der German Edge Cloud GmbH & Co.<br />
KG, der IoTOS GmbH sowie der Rittal GmbH<br />
& Co. KG stellen drei Unternehmen der Friedhelm<br />
Loh Group gemeinsam mit Bosch Connected<br />
Industry die Industrial Edge Cloud Appliance<br />
Oncite vor. Mit dieser All-in-One-Lösung<br />
können produzierende Unternehmen<br />
konkrete Wertschöpfung aus ihren Produktionsdaten<br />
ziehen. Die Lösung begegnet somit<br />
dem steigenden Bedarf an echtzeitfähiger<br />
Datenverfügbarkeit mit einem skalierbaren<br />
Edge-Cloud-Rechenzentrum von German<br />
Edge Cloud und Rittal. Oncite steht direkt vor<br />
Ort in den Fabriken und damit dort, wo die<br />
Daten entstehen. Industrielle Anwendungen<br />
von Bosch Connected Industry, German Edge<br />
Cloud und IoTOS ermöglichen in diesem<br />
Zusammenhang neue Technologien wie industrielle<br />
Analytics und Künstliche Intelligenz,<br />
um eine Qualitätsverbesserung sowie<br />
Kosten- und Durchsatzoptimierungen in der<br />
Fertigung zu erzielen. So entsteht ein gesamtheitliches<br />
Ökosystem für die produzierende<br />
Industrie – im Verbund starker Industrie-<br />
und Forschungspartner.<br />
Die industriellen Anwendungen von Bosch<br />
Connected Industry, German Edge Cloud, Io-<br />
TOS und Rittal können passgenau für definierte,<br />
aber auch prozessspezifische Anforderungen<br />
eingesetzt werden. Zudem ist eine<br />
Abbildung von Verarbeitungsketten von der<br />
Edge zu digitalen Produktionsplattformen auf<br />
Basis der Hyper Scaler Public Cloud-Infrastrukturen<br />
über das von German Edge Cloud<br />
implementierte Multi- oder Cross-Cloud-Management<br />
jederzeit möglich. Anwender erhalten<br />
somit mit Oncite einen Full Managed<br />
Service inklusive Hardware-Infrastruktur. ik<br />
www.friedhelm-loh-group.com<br />
Bild: Rittal<br />
12 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 13
MAGAZIN<br />
BRANCHENNEWS<br />
Klebetechnik und Vakuumverguss für industrielle Anwendungen<br />
Atlas Copco will Scheugenpflug übernehmen<br />
Der schwedische Industriekonzern Atlas Copco<br />
will die Scheugenpflug AG mit Sitz in Neustadt<br />
an der Donau übernehmen. Das Unternehmen<br />
ist auf hochautomatisierte Systemlösungen<br />
in der Klebe- und Dosiertechnik sowie<br />
auf Dosieranlagen für den Vakuumverguss<br />
spezialisiert. Scheugenpflug erzielte<br />
2018 einen Umsatz von rund 80 Mio. Euro.<br />
Die Neustädter beschäftigen mehr als 600<br />
Mitarbeiter und haben Niederlassungen in<br />
den USA, in China, Mexiko und Rumänien.<br />
Die Scheugenpflug-Produkte werden in zahlreichen<br />
Industriezweigen eingesetzt, darunter<br />
in der Automobilindustrie sowie im allge-<br />
meinen Maschinen-, Geräteund<br />
Anlagebau. „Mit der Akquisition<br />
stärken wir unsere<br />
Position in der industriellen<br />
Dosiertechnik und können Lösungen<br />
für größere Kundenkreise<br />
anbieten als bisher“, erklärt<br />
Henrik Elmin, Präsident des Konzernbereichs<br />
Industrietechnik von Atlas Copco in<br />
Schweden. Umgekehrt böten sich für Scheugenpflug<br />
bessere Wachstumschancen, weil<br />
das Unternehmen auf das globale Vertriebsund<br />
Servicenetzwerk von Atlas Copco zurückgreifen<br />
könne. Scheugenpflug wird in die<br />
Atlas Copco holt sich mit Scheugenpflug neue<br />
Lösungen ins Haus, darunter das Vergießen<br />
von Elektronikbauteilen<br />
Division Industrielle Montagelösungen von<br />
Atlas Copco integriert. Rechtliche Eigentümerin<br />
wird die Atlas Copco Holding GmbH in<br />
Essen sein.<br />
bt<br />
www.atlascopco.de<br />
Bild: Scheugenpflug<br />
Wir berichten über<br />
3D-Tool ................................... 61<br />
ABB ........................................ 94<br />
ABB Automation .................... 62<br />
ABB Automation Products ..... 62<br />
ABB Stotz-Kontakt ........... AW 12<br />
ADB Safegate ....................... 108<br />
AIT Goehner ......................... 110<br />
Alfred Ritter ............................ 96<br />
Amazon .................................. 50<br />
AMK ....................................... 72<br />
Atlas Copco ............................ 14<br />
Audi ................................. AW 18<br />
Autodesk ................................ 50<br />
B&R ....................................... 94<br />
Balluff .............................. AW 12<br />
BASF .................................... 168<br />
Baumer .................................. 90<br />
Baumüller ..................... 116, 156<br />
Beckhoff Automation .............. 15<br />
Bernstein .............................. 110<br />
Bihl+Wiedemann .............. AW 8<br />
BMWi ..................................... 10<br />
BorgWarner Turbo Systems .. 144<br />
Bosch Connected Industry ..... 12<br />
Bosch Rexroth ...................... 111<br />
Bundesanstalt für Materialforschung<br />
und -prüfung........<br />
164<br />
Bürkert ................................. 152<br />
Carlo Gavazzi ..................... AW 6<br />
COG C. Otto Gehrckens ....... 151<br />
Comsol ................................... 30<br />
Crane Chem<br />
Pharma & Energy ................. 150<br />
Delo ...................................... 168<br />
Desoutter ............................. 169<br />
Diamant Metallplastic .......... 169<br />
DIN ......................................... 10<br />
Dopag ................................... 161<br />
Dunkermotoren ......... 80, AW 12<br />
E. Dold & Söhne .................... 98<br />
EBM-Papst ............................. 32<br />
Eisele ................................... 161<br />
Elmo Motion Control ....... AW 10<br />
E-M-M-A ............................... 151<br />
Enemac .................................. 31<br />
Engel Elektroantriebe ............. 83<br />
EOS .................................. 12, 56<br />
Eplan Software & Service ...... 61<br />
Ethercat Technology Group .... 15<br />
Euchner .................................. 96<br />
Festo ........................... 8, AW 10<br />
Fluke ..................................... 113<br />
Fränkische Industrial Pipes ... 149<br />
Fraunhofer IAIS ...................... 62<br />
Fraunhofer IIS ......................... 90<br />
Fraunhofer LBF ..................... 164<br />
Friedhelm Loh Group ............. 12<br />
FTCAP .................................. 108<br />
German Edge Cloud ............... 12<br />
GMC-I Messtechnik ........ AW 10<br />
Groschopp .............................. 83<br />
Grundfos .............................. 160<br />
Hans Turck ......................... AW 9<br />
Hasso-Plattner-Institut ............ 46<br />
Heidenhain ............................. 70<br />
Hengstler .............................. 112<br />
Hima ..................................... 114<br />
Hotset .................................. 146<br />
Hübner ................................. 116<br />
Igus ......................................... 8<br />
Ininet Solutions .............. AW 10<br />
Inneo Solutions ..................... 60<br />
IoTOS ..................................... 12<br />
Johann Maier ......................... 84<br />
Kaspersky ............................... 12<br />
Keller ...................................... 92<br />
KSB ...................................... 160<br />
Lanxess ................................ 162<br />
Lapp ....................................... 24<br />
Leicht Stanzautomation ......... 70<br />
Leybold ................................. 158<br />
Maschinenbau Kitz ............... 151<br />
Maxon .............................. 21, 66<br />
MB connect line .............. AW 12<br />
Mensch & Maschine .............. 50<br />
Mesago Messe Frankfurt .. AW 5<br />
Messe SPS ............................ 26<br />
Micro-Epsilon ......................... 86<br />
Microsoft .......................... 42, 50<br />
Mitsubishi Electric .......... 12, 115<br />
Moog Industrial Group ........... 78<br />
Moxa ............................... AW 14<br />
MSF-Vathauer<br />
Antriebstechnik ............ 74. AW 8<br />
MS-Schramberg ................... 144<br />
Murrelektronik ...................... 110<br />
Nanotec ................................. 82<br />
Native Instruments ................ 50<br />
Norelem ............................... 148<br />
Nvidia ....................................... 8<br />
OEM Electronics .................. 108<br />
OPC Foundation ..................... 36<br />
Panduit ...................... 102, AW 6<br />
Pfannenberg ......................... 100<br />
Phoenix Contact ............. 26, 106<br />
Phoenix<br />
Contact Electronics ......... AW 22<br />
Pilz ..................................... AW 6<br />
PNO ................................ AW 18<br />
Posital .................................... 82<br />
Posital Fraba ................ 76, AW 8<br />
Raychem .............................. 148<br />
RCT Reichelt<br />
Chemietechnik ..................... 148<br />
Rittal ....................................... 12<br />
Rolls-Royce ............................ 46<br />
RWTH Aachen ...................... 169<br />
Schaeffler ............................... 12<br />
Scheugenpflug ....................... 14<br />
Schmersal ........................ AW 14<br />
Schneider Electric ....... 26, AW 7<br />
Shenzhen Xingshengdi<br />
New Materials ...................... 168<br />
Siemens ............... 12, 26, 60, 62<br />
Sika ....................................... 113<br />
Simcon ................................... 60<br />
SKF ........................................ 30<br />
SLS Kunststoffverarbeitung .. 166<br />
Spieth-Maschinenelemente . 141<br />
SPN Schwaben Präzision ......... 6<br />
Stäubli Electrical<br />
Connectors ...................... AW 14<br />
Stöber Antriebstechnik .......... 70<br />
Swisscom .............................. 50<br />
Syslogic .................................... 8<br />
Tebis ....................................... 44<br />
Thyssenkrupp ......................... 42<br />
Trioptics .................................. 88<br />
T-Systems ............................... 50<br />
TU Cottbus ............................. 46<br />
Türk+Hillinger ....................... 150<br />
TÜV Süd Product Service ....... 58<br />
Vacuumschmelze ................. 168<br />
VDE ........................................ 10<br />
VDI Zentrum<br />
Ressourceneffizienz ............... 56<br />
VDMA .......................... 10, AW 5<br />
Vision & Control .............. AW 14<br />
W+P ....................................... 30<br />
Watson-Marlow .................... 160<br />
Weidmüller ..................... 26, 104<br />
Weidmüller Interface ......... AW 7<br />
Werma Signaltechnik ............ 111<br />
Wibu-Systems ................... AW 9<br />
Wöhr .................................... 149<br />
WSCAD .................................. 26<br />
Yaskawa ................................ 115<br />
ZAE .......................................... 9<br />
ZVEI-Fachverband Automation . 12<br />
Zwick Roell ............................. 84<br />
14 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Ethercat G wurde von der Ethercat Technology Group akzeptiert<br />
Ergänzung zu Ethercat<br />
Das Technical Committee der Ethercat Technology<br />
Group (ETG) hat Ethercat G als Ergänzung<br />
zu Ethercat akzeptiert. Künftig wird die<br />
Erweiterung der Ethercat-Technologie somit<br />
auf 1 und 10 Gb/s von der ETG verbreitet und<br />
getragen. Ethercat G wurde unlängst von<br />
Beckhoff Automation als Erweiterung zu<br />
Ethercat vorgestellt. Nun hat das Unternehmen<br />
die Technologieerweiterung in die ETG<br />
eingebracht und inzwischen ist diese dabei,<br />
die entsprechenden Spezifikationen<br />
um Ethercat G zu<br />
ergänzen. Dr. Guido Beckmann,<br />
Chairman des ETG<br />
Technical Committee erklärt,<br />
warum die ETG die aktive<br />
Einbringung von Ethercat G<br />
in die ETG begrüßt: „Ethercat<br />
ist ja bereits der schnellste<br />
Industrial-Ethernet-Feldbus,<br />
und wird dies dank des<br />
besonderen Funktionsprinzips<br />
auch bleiben. Mit Ethercat<br />
G können nun zusätzlich<br />
besonders datenhungrige<br />
Anwendungen aus dem Vision-<br />
und Messtechnikbereich<br />
eingebunden werden. Damit<br />
erweitern wir den Einsatzbereich<br />
unserer Technologie<br />
und machen sie fit für die Zukunft.“<br />
Zwar bleibt das bekannte<br />
Ethercat mit 100<br />
Mb/s die bewährte Lösung<br />
für die Mehrheit der Anwendungen.<br />
Ethercat G bietet<br />
dem Nutzer jedoch darüber<br />
hinaus vor allem in Einsatzfällen<br />
Vorteile, wo besonders<br />
viele Prozessdaten pro Gerät<br />
transportiert werden müssen,<br />
so zum Beispiel im Bereich<br />
Machine Vision, in der<br />
Messtechnik oder in komplexen<br />
Motion-Applikationen,<br />
die über die klassische Antriebsregelung<br />
hinausgehen.<br />
Als Erweiterung der Basis-<br />
Ethercat-Technologie ist<br />
Ethercat G voll kompatibel;<br />
existierende, auf 100 Mb/s<br />
ausgelegte Geräte können<br />
ebenso nahtlos in ein Ethercat-G-System<br />
integriert werden<br />
wie sich umgekehrt<br />
auch Ethercat-G-Geräte in<br />
Beispielhafter Aufbau eines<br />
Ethercat-G-Netzwerks<br />
DIE KUPPLUNG.<br />
einem 100-Mb/s-Ethercat-System wie klassische<br />
Ethercat-Geräte verhalten.<br />
Zentrales Element von Ethercat G bilden die<br />
so genannten Ethercat Branch Controller,<br />
welche im Kern zwei wesentliche Funktionen<br />
erfüllen: Zum einen agieren sie als eine Art<br />
Knotenpunkt zur Integration von Segmenten<br />
aus 100-Mb/s-Geräten, zum anderen ermöglichen<br />
sie die parallele Verarbeitung der angeschlossenen<br />
Segmente. Beckmann: „Die bekannten<br />
Vorteile von Ethercat, sprich die Verarbeitung<br />
‚on the fly‘, umfangreiche Diagnose,<br />
einfache Konfiguration und integrierte<br />
Synchronisierung bleiben selbstverständlich<br />
auch beim Einsatz von Ethercat G vollständig<br />
erhalten.“<br />
ik<br />
www.ethercat.org<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 15<br />
Bild: Beckhoff Automation
MAGAZIN<br />
UNTERNEHMEN<br />
Auftragsbezogen fertigen mithilfe standortsynchroner Produktion<br />
Ausgezeichnete Organisationsstruktur<br />
Dass Faulhaber in Sachen Miniatur- und Mikroantriebstechnik technologisch zu den Vorreitern<br />
der Branche gehört, ist bekannt. Dass die Schwaben auch eine ausgezeichnete Produktionsfähigkeit<br />
haben, belegt der Gewinn der Kategorie „Hervorragende Kleinserienfertigung“ im Wettbewerb Fabrik<br />
des Jahres. Überzeugt hat die Jury vor allem das kontinuierliche Streben nach Verbesserung der<br />
Prozesse, die starke Automatisierung und die Synchronisation über alle Produktionsstandorte hinweg.<br />
Johannes Gillar, stellvertretender Chefredakteur <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />
Das Ziel von Industrie 4.0 ist die smarte Fabrik. Sie steht für die<br />
Vision einer Produktionsumgebung, in der sich Fertigungsanlagen<br />
und Logistiksysteme ohne menschliche Eingriffe weitgehend<br />
selbst organisieren. Idealvorstellung hierbei ist eine rentable Herstellung<br />
von Produkten auch bei individuellen Kundenwünschen bis<br />
hin zur Losgröße 1. Ebenfalls eine große Rolle spielen dabei immer<br />
kürzere Innovations- und Produktlebenszyklen. Aus diesem Grund<br />
müssen moderne Fabriksysteme zunehmend flexibel und wandelbar<br />
sein, was zwangsläufig zu Themen wie Autonomie und Künstliche<br />
Intelligenz führt.<br />
Auch im Wettbewerb „Fabrik des Jahres“, veranstaltet von A.T. Kearney,<br />
geht es um die Zukunft der industriellen Produktion, letztendlich<br />
also um intelligente Fertigungskonzepte, bei denen Mensch und<br />
Maschine eng zusammenarbeiten. Preise werden in den Kategorien<br />
„Hervorragende Serienfertigung“, „Hervorragende Kleinserienfertigung“,<br />
„Hervorragendes Produktionsnetzwerk“, „Hervorragende<br />
Standortsicherung“ und „Standortsicherung durch Digitalisierung“<br />
vergeben. Darüber hinaus gibt es den „Geo-Award“ sowie den<br />
Hauptpreis „Fabrik des Jahres“. Alle diese Themen zahlen mehr oder<br />
weniger auf die intelligente Fertigung ein, sodass der Hauptpreis Fabrik<br />
des Jahres 2018 folgerichtig an die Crailsheimer Firma Gerhard<br />
Schubert GmbH für ihre Smart Factory ging. Dass es bei der<br />
Zukunft der industriellen Produktion nicht nur ausschließlich um<br />
Digitalisierung gehen muss, zeigt der Gewinner in der Kategorie<br />
„Hervorragende Kleinserienfertigung“. Die Dr. Fritz Faulhaber GmbH<br />
& Co. KG mit Sitz in Schönaich bei Stuttgart, überzeugte die Jury vor<br />
allem durch das kontinuierliche Streben nach Verbesserung der Prozesse,<br />
die starke Automatisierung und die Synchronisation über alle<br />
Produktionsstandorte hinweg.<br />
25 Millionen Produktvarianten<br />
Faulhaber ist Anbieter für Antriebssysteme im Bereich der Miniaturund<br />
Mikroantriebstechnik. Das umfangreiche Produktportfolio umfasst<br />
Motoren, Präzisionsgetriebe, Encoder, Lineare Komponenten<br />
und Elektronik. Insgesamt sind mehr als 25 Millionen Varianten per<br />
Katalog auswählbar. „Jeden Tag entstehen zehn bis zwölf neue Produkte,<br />
die in dieser Form noch nie gebaut wurden“, betont Faulhaber-<br />
CEO Dr. Thomas Bertolini. „Alle Aufträge montieren wir in der vom<br />
Kunden bestellten Menge, haben also eine Production on Demand.<br />
Der Anteil der kundenspezifischen Produktion ab Losgröße 1 liege<br />
bei Faulhaber derzeit bei 97 %. Insgesamt produziert das Unternehmen<br />
laut Dr. Bertolini seine Antriebskomponenten parallel an fünf<br />
Standorten in Deutschland, Ungarn, Rumänien und der Schweiz auftragsbezogen.<br />
Dabei sind die Aufgaben clever verteilt. So befindet<br />
sich im Stammhaus in Schönaich das Center of Competence für die<br />
Motortechnik, die beiden Schweizer Niederlassungen Faulhaber Minimotor<br />
in Croglio und Faulhaber Precistep in La-Chaux-de-Fonds fokussieren<br />
auf Getriebetechnik beziehungsweise Schrittmotoren.<br />
Und Faulhaber Motors Hungaria ist das Kompetenzzentrum für<br />
Flachläufermotoren. Dazu kommt das Produktionswerk Faulhaber<br />
Motors Romania, das eine weltweit wettbewerbsfähige Kostenstruktur<br />
bietet.<br />
Mehr als 80 % des Umsatzes realisiere Faulhaber mit Produkten,<br />
die Komponenten von mehreren Standorten enthalten. Langfristiges<br />
Ziel des Antriebsspezialisten ist es dabei, alle Aufträge so abzuarbeiten,<br />
dass die fertigen Produkte in acht Tagen ausgeliefert werden<br />
können. „Deshalb haben wir die standortsynchrone Produktion,<br />
um Motoren oder Antriebskomponenten parallel an allen Standorten<br />
fertigen zu können“, erläutert Produktionsleiter Hubert Renner<br />
das Prinzip des Acht-Tage-Produktionsverbundes. „Der Hauptbeweggrund,<br />
warum wir diesen Acht-Tage-Produktionsverbund sehr<br />
Bild: Faulhaber<br />
Im Wettbewerb „Fabrik des Jahres“ konnte sich<br />
Faulhaber für 2018 in der Kategorie „Hervorragende<br />
Kleinserienfertigung“ durchsetzen. Ein Grund war die<br />
starke Automatisierung der Produktionsprozesse<br />
16 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Bild: Faulhaber<br />
Faulhaber steht für<br />
präzise Kleinstund<br />
Mikromotoren<br />
konsequent anstreben, ist aber, dass wir glauben, wer die kürzesten<br />
Lieferzeiten anbietet, macht zukünftig vermehrt das Geschäft“,<br />
verdeutlicht Renner. Mit der standortsynchronen Produktion und mit<br />
einem bei Faulhaber in Schönaich sehr hohen Automatisierungsgrad<br />
sei es auch gelungen, die Lieferzeiten für die Kombinationen deutlich<br />
zu reduzieren. Gut 30 Prozent des Umsatzes entfallen auf Stan-<br />
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Innovationsführer 2018<br />
Zum 25. Mal kürte der Wettbewerb „Top 100“ 2018 die innovativsten<br />
Firmen des deutschen Mittelstands. Zu diesen Innovationsführern zählte<br />
auch die Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG. Das Unternehmen aus<br />
Schön aich schaffte bereits zum dritten Mal den Sprung in diese Innovationselite.<br />
In dem unabhängigen Auswahlverfahren überzeugte das Unternehmen<br />
mit über 680 Mitarbeitern besonders in der Kategorie „Innovationserfolg“.<br />
Ob Filmkamera, Insulinpumpe oder Tätowiergerät – Antriebssysteme<br />
aus Schönaich sind heutzutage allgegenwärtig. Seit nunmehr<br />
70 Jahren entwickelt und vertreibt das inhabergeführte Familienunternehmen<br />
Kleinstmotoren und zählt zu den weltweit führenden Anbietern<br />
seiner Branche. Der Erfindungsreichtum der Schwaben zeigt sich ins -<br />
besondere bei der Entwicklung kundenspezifischer Sonderlösungen. Für<br />
eine neuartige Handprothese etwa lieferte der Top‐Innovator für jeden<br />
einzelnen Finger einen eigenen Kleinstmotor mit einem Gewicht von<br />
gerade einmal 11 g. Auch im Bereich der industriellen Automation finden<br />
die Lösungen des Unternehmens Verwendung. So versorgt der Top -<br />
Innovator seine Kunden mit neuartigen Motion‐Controllern, mit deren<br />
Hilfe Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung von Motoren exakt<br />
gesteuert werden.<br />
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Bild: Faulhaber<br />
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MAGAZIN<br />
UNTERNEHMEN<br />
Auftragsabwicklung – Perfect Order. Dies ist ein entscheidender<br />
Beitrag zur Realisierung einer synchronisierten Produktion.<br />
Bild: Faulhaber<br />
Dr. Thomas Bertolini, CEO, Hubert Renner, Produktionsleiter, Jan-Patrick<br />
Schindler, stellvertretender Produktionsleiter, alle Faulhaber (v. l. n. r.)<br />
dardprodukte, 40 Prozent auf kundenspezifischen Modifikationen<br />
und 30 Prozent auf komplexe kundenspezifische Antriebssysteme.<br />
Kontinuierliches Streben nach Verbesserung<br />
Neben der Synchronisation der Produktionsstandorte lobte die Fabrik-des-Jahres-Jury<br />
auch das kontinuierliche Streben der Schwaben<br />
nach Verbesserung der Prozesse. Fast alle Mitarbeiter sind in<br />
den kontinuierlichen Verbesserungsprozess (KVP) eingebunden.<br />
Jährlich werden allein am Standort Schönaich mehr als 2000 Verbesserungsvorschläge<br />
aus der Belegschaft umgesetzt. „Dieses Einbinden<br />
der Belegschaft möchten wir weiter verstärken“, so der stellvertretende<br />
Produktionsleiter Jan-Patrick Schindler. So sei man dabei,<br />
etwa im Auftragsabwicklungsprozess wertvolle Potenziale zu heben.<br />
Schindler: „Ich denke, diesen gelebten Verbesserungsprozess<br />
findet man nicht allzu häufig in Deutschland oder Europa.“ Man habe<br />
2011 damit begonnen und sei bis jetzt sehr erfolgreich. „Wir sind immer<br />
bei knapp 1500 bis 2000 umgesetzten KVP-Punkten pro Jahr<br />
bei rund 250 Mitarbeitern in der Produktion“, betont er. Das heißt, jeder<br />
Mitarbeiter macht im Schnitt einen Vorschlag pro Monat.“ Bei<br />
diesen Vorschlägen handele es sich sowohl um Dinge, die unmittelbar<br />
zu einer Verbesserung führen als auch um Anregungen, um bestimmte<br />
Abläufe zu optimieren. „Die Verbesserungsvorschläge werden<br />
dann – ganz analog in Form von Zetteln – an ein Whiteboard<br />
geheftet und einmal die Woche besprochen“, erklärt Schindler das<br />
Vorgehen. Zettel mit neuen Vorschlägen sind laut Schindler mit einem<br />
roten Magneten an das Brett angeheftet, Anregungen in Bearbeitung<br />
bekommen einen gelben Magneten und grün steht für abgearbeitete<br />
Vorschläge. Um die Praxistauglichkeit zu prüfen würden<br />
die umgesetzten Verbesserungen ein, zwei Wochen in der sogenannten<br />
Wirksamkeitskontrolle bleiben. „Einmal im Jahr spendiert<br />
die Geschäftsführung allen, die einen Vorschlag eingereicht haben,<br />
ein sogenanntes KVP-Vesper und ein kleines Geschenk. Das ist am<br />
Ende des Tages Arbeitsplatzsicherung“, betont Dr. Bertolini.<br />
Zu den angestrebten Verbesserungen gehöre vor allem die Automatisierung<br />
der Geschäftsprozesse. Diese, so Renner, „sehen wir als<br />
einen ganz herausragenden Aspekt“. Dabei gehe es letztendlich<br />
auch um das Thema Auftragsabwicklung. „Zu viele manuelle Arbeitsschritte<br />
können wir uns nicht mehr leisten“, urteilt er und erläutert:<br />
„Wir arbeiten gerade daran, den Auftragsabwicklungsprozess<br />
komplett zu automatisieren. Ziel ist eine komplett automatisierte<br />
Bild: Faulhaber<br />
Faulhaber ist für die Entwicklung der freitragenden,<br />
eisenlosen Schrägwicklung bekannt<br />
Automatisierungsgrad hängt von Losgröße ab<br />
Die starke Automatisierung bei Faulhaber war bei der Preisvergabe<br />
ebenfalls ein wichtiges Kriterium für die Jury. „Wir gehen bei diesem<br />
Thema differenziert vor“, so Renner. „Wir automatisieren nicht<br />
um der Automatisierung willen, sondern haben je nach Produkt sowohl<br />
komplette Automatenfertigung, Halbautomation beziehungsweise<br />
hybride Systeme sowie nach wie vor auch manuelle Tätigkeiten.“<br />
Ein konsequentes strukturiertes Baukastensystem und zu jeder<br />
Stücklistenstufe passende Automatisierung sind der Rahmen<br />
für unser Produktionskonzept am Standort Schönaich. Insgesamt<br />
sei man auf einem guten Weg, was ja auch die Auszeichnung „Hervorragende<br />
Kleinserienfertigung“ zeige. „Der detaillierte Feedback-<br />
Report von A.T. Kearney gibt uns aber auch Hinweise auf Verbesserungspotenziale<br />
und ist damit wichtig zur Überprüfung unserer Strategie“,<br />
verdeutlicht Dr. Bertolini. An den großen Herausforderungen<br />
– steigende Komplexität durch kundenspezifische Antriebstechnik<br />
sowie das Handling sinkender Losgrößen in der Produktion – arbeite<br />
man kontinuierlich weiter. „Am Ende entscheidet nicht mehr allein<br />
der Preis eines Produktes über den Geschäftserfolg, sondern auch<br />
die höchste Lieferperformance“, ist er überzeugt. Die Faulhaber-Antwort<br />
auf diese „Amazonisierung der Welt“ ist das Production-on-<br />
Demand-Konzept.<br />
www.faulhaber.com<br />
Messe SPS: Halle 4, Stand 346<br />
Details zu Faulhaber-Antriebssystemen:<br />
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18 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
UNTERNEHMEN<br />
MAGAZIN<br />
Maxon stellt Keramikkomponenten in eigener Spritzgussabteilung her<br />
„Keramik kommt zum Einsatz, wenn<br />
alle anderen Materialien versagt haben“<br />
Maxon ist weltweit für hochpräzise Antriebe bekannt. Doch nur wenige wissen, dass das Unternehmen eine eigene<br />
Spritzgussabteilung für Keramik und Metall unterhält. Maxon Ceramic in Sexau entwickelt und fertigt präzise Bauteile<br />
für spezielle Anwendungen im CIM- und MIM-Verfahren. Dank CIM (Ceramic Injection Moulding) ist das Unternehmen<br />
in der Lage, auch die komplexesten Keramikformen herzustellen, unter anderem Keramikspindeln sowie Spezialteile<br />
für die Uhren- und Musikindustrie.<br />
Beim Hartbearbeiten werden die Keramikteile<br />
auf mikrometergenaue Toleranzen geschliffen<br />
Bild: Maxon<br />
Keramik ist ein hervorragendes Material, um Getriebe zu verstärken.<br />
Aus diesem Grund hat Maxon vor 20 Jahren eine eigene<br />
Pulverspritzguss-Abteilung gegründet. Dort werden inzwischen<br />
auch Keramikteile produziert, die für ein besseres Musikerlebnis<br />
sorgen. Der größte Stolz der Abteilung kriegt standesgemäß ein eigenes<br />
Zimmer. Andreas Philipp, Leiter der Abteilung Pulverspritzguss<br />
beim Antriebspezialisten, steuert schnurgerade auf die neu<br />
hochgezogenen Mauern hin, öffnet die Türe und zeigt auf die einzige<br />
Maschine, die im Raum untergebracht ist – eine Lasermaschine zur<br />
Hartbearbeitung von Keramikbauteilen. Die neuste Anschaffung ist<br />
in der Lage, Keramik auf 2 Mikrometer genau zu schneiden, erklärt<br />
Philipp. Federelemente mit einer Wandstärke von 17 Mikrometer<br />
bearbeiten und gleichzeitig präzise Messungen durchführen. Damit<br />
soll die Abteilung fit für die Zukunft gemacht, Kunden noch schneller<br />
mit Präzisionsteilen beliefert werden.<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 21
MAGAZIN<br />
UNTERNEHMEN<br />
Bild: Maxon<br />
Letzter Schliff für die Keramikteile nach dem Sintern, damit sie eine<br />
schöne Oberfläche erhalten<br />
Präzise Schleifarbeit: Norbert Steidinger kontrolliert eine Keramikachse<br />
auf ihre Genauigkeit<br />
Bild: Maxon<br />
Keramik für längere Lebensdauer<br />
Dass das Unternehmen überhaupt eine eigene Spritzguss-Abteilung<br />
für Keramik und Metall betreibt, dürften nur wenige Leute wissen,<br />
schließlich ist das Unternehmen wegen seiner Mikromotoren<br />
bekannt, die auf dem Mars im Einsatz sind aber auch auf der Erde<br />
unzählige Anwendungen antreiben – von Operationsrobotern über<br />
Laborautomaten bis hin zu Tattoomaschinen. Neben Präzisionsantrieben<br />
entwickelt und produziert der Hersteller auch Steuerungen,<br />
Encoder und vor allem Getriebe. Und diese müssen für bestimmte<br />
Einsätze verstärkt werden. Genauer gesagt: einzelne Komponenten<br />
wie etwa Zahnräder, Achsen oder Planetenträger. Für diese „Aufrüstung“<br />
eignet sich Keramik besonders, schließlich ist das Material im<br />
Vergleich zu Stahl beständiger gegen Chemikalien, hohe Temperaturen<br />
und Verschleiß. Keramikachsen in Getrieben verlängern die Lebensdauer<br />
beträchtlich. Besonders, wenn der Antrieb im Start-Stop-<br />
Betrieb eingesetzt wird. Aus diesem Grund hat das Unternehmen<br />
begonnen, die Keramikteile selbst herzustellen. Heute arbeiten in<br />
der Spritzgussabteilung 45 Personen, darunter Entwickler, Applikations-Ingenieure,<br />
Qualitätsfachleute und Produktionsmitarbeitende.<br />
Vom Motor bis zur Spindel<br />
Die Pulverspritzguss-Fachleute sind Teil des Produktionswerkes in<br />
Sexau in Süddeutschland, welches sich auf Getriebe spezialisiert<br />
hat. Entsprechend werden rund die Hälfte aller Teile, die die Abteilung<br />
verlassen, in Maxon-Antrieben eingesetzt. Besonders begehrt<br />
sind die Keramikspindeln für Linearantriebe, da sie leichtgängig und<br />
verschleißfest sind. „Wir sind das einzige Unternehmen, das dem<br />
Kunden Motor, Getriebe und Keramikspindel aus einer Hand bieten<br />
kann“, sagt Produktmanager Walter Kuhn. Die Entwicklung und Produktion<br />
von präzisen Keramikbauteilen ist aufwendig und nicht ganz<br />
billig. Die Prozesse sind komplex und für die Hartbearbeitung werden<br />
Diamantwerkzeuge oder – wie bereits erwähnt – Lasermaschinen<br />
benötigt. Deshalb wird Keramik meistens nur aufgrund von<br />
sehr spezifischen Anforderungen gewählt, die mit herkömmlichen<br />
Werkstoffen nicht erfüllt werden können. Oder wie es Andreas Philipp<br />
sagt: „Keramik kommt zum Einsatz, wenn alle anderen Materialien<br />
versagt haben.“<br />
Zwei Tage in den Ofen<br />
Am Anfang des Produktionsprozesses steht das Granulat, auch<br />
Feedstock genannt. Dieses beinhaltet einen bestimmten Anteil an<br />
Bindemittel, damit das Material überhaupt in Gussformen gepresst<br />
werden kann. Nachdem die Teile dann die Spritzgussmaschine verlassen<br />
haben, können sie bereits leicht bearbeitet werden, mit fertigen<br />
Keramikkomponenten haben sie aber noch nicht viel gemein.<br />
Diese sogenannten Grünlinge sind spröde, leicht brechbar und viel<br />
größer als das Endprodukt. Damit sie die besonderen Eigenschaften<br />
von Keramik erhalten, wird ihnen zuerst in einem chemischen Verfahren<br />
das Bindemittel wieder entzogen. Danach geht es für zwei<br />
Tage in den Ofen zum Sintern, wo die Bauteile bei maximal 1500 °C<br />
um bis zu 30 % schrumpfen. Dieser Volumenverlust ist schwierig zu<br />
kalkulieren, besonders wenn Toleranzen im Mikrometerbereich das<br />
Ziel sind. Daher geht es für viele Bauteile nach dem Ofen in die<br />
Nachbearbeitung, wo durch Schleifen die geforderten Toleranzen erreicht<br />
werden. Bei manchen Bauteilen reicht dagegen ein einfaches<br />
Polierverfahren, und danach sind sie bereit zur Auslieferung.<br />
Schnelle Bearbeitung von Prototypen<br />
Die besonderen Eigenschaften von Keramik sorgen dafür, dass<br />
Maxon nicht nur Bauteile für Getriebe anfertigt. Zu den gefertigten<br />
Produkten zählen kleinste Düsen für die Industrieautomation, Klinken<br />
für die Uhrenindustrie aber auch Gehäuse für Kopfhörer. Letztere<br />
werden bereits seit Jahren im Werk hergestellt und haben einen<br />
positiven Effekt auf die Klangqualität. Zudem sind sie im Gegensatz<br />
zu Metallgehäusen kratzfest und behalten ihren schönen Glanz über<br />
eine lange Zeit. Das Grundprinzip in der Pulverspritzguss-Verarbeitung<br />
ist in den letzten Jahren gleichgeblieben. Trotzdem sind gewisse<br />
Veränderungen spürbar. Laut Philipp wird wohl in Zukunft die Bearbeitung<br />
von Grünlingen abnehmen. Stattdessen geht man vermehrt<br />
dazu über, einfache Grundformen zu spritzen und dieses danach<br />
mit Hightech-Maschinen zu bearbeiten, bis sie die perfekte<br />
Form haben. „Dadurch erhalten die Kunden viel schneller einen Prototypen“,<br />
sagt Philipp. Auch Kleinserien können rascher ausgeliefert<br />
werden. Was sich nicht verändert, ist die Faszination für Pulverspritzguss,<br />
die durch die ganze Abteilung spürbar ist. „Jeder Auftrag<br />
ist anders, nichts ist Standard. Keramik ist ein massiv herausforderndes<br />
Material und genau das macht es so spannend.“ jg<br />
www.maxongroup.de<br />
Details zur Keramikfertigung bei Maxon:<br />
hier.pro/GDDtA<br />
Messe SPS: Halle 1, Stand 224<br />
22 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
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Weltweit müssen Produkthersteller zunehmend individualisierte Produkte anbieten – mit<br />
Maschinen, die zugleich den Footprint reduzieren und die Produktivität verbessern. Dies<br />
ermöglicht das eXtended Transport System XTS in Kombination mit der PC- und EtherCATbasierten<br />
Steuerungstechnik. Seine hohe <strong>Konstruktion</strong>sfreiheit erlaubt neue Maschinenkonzepte<br />
für Transport, Handling und Montage. In der Hygienic-Version aus Edelstahl ist das<br />
XTS ideal für den Einsatz in der Pharma- und Lebensmittelbranche.<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 23
MAGAZIN<br />
UNTERNEHMEN<br />
Lapp nutzt eine neue Herangehensweise beim Innovationsprozess<br />
Jeder Traum braucht seinen Raum<br />
Das Thema Innovation ist nicht nur fest in den Grundwerten der Lapp-Gruppe verankert, es wird<br />
auch aktiv gelebt. Ergänzend zum klassischen Stage-Gate-Ansatz hat das Unternehmen den neuen<br />
Innovation-for-Future-Prozess entwickelt. Dieser Prozess gibt auch radikalen sowie disruptiven<br />
Ideen Raum, in dem sie reifen und sich entfalten können.<br />
Bernd Müller, freier Journalist, i. A. der U.I. Lapp GmbH, Stuttgart<br />
Die Entwicklung einer Predictive-Maintenance-<br />
Lösung von Lapp kam mit dem klassischen<br />
Stage-Gate-Prozess nicht recht voran. Der<br />
neue Innovation-for-Future-Prozess gibt den<br />
Entwicklern jetzt den notwendigen Freiraum<br />
denn dort kennt man Ziele, Marktpotenzial<br />
und auch Geschäftsmodell am Anfang des<br />
Prozesses oft noch gar nicht. Doch der ökonomische<br />
Wandel, der durch die rasante Digitalisierung,<br />
neue Geschäftsmodelle sowie eine<br />
Unsicherheit über die Zukunft geprägt ist,<br />
erfordert auch eine neue Herangehensweise<br />
beim Innovationsprozess.<br />
Innovation, etwas Neues zu schaffen und erfolgreich zu vermarkten,<br />
ist zu einem Hype geworden. Noch vor zehn Jahren waren<br />
Unternehmen eher auf Lean-Themen fixiert, also die Kosten-Optimierung<br />
von Produkten und Prozessen. Doch nicht jeder, der von<br />
Innovation spricht, ist auch wirklich innovativ. Fairerweise muss man<br />
zudem zwischen Consumer-Produkten und dem B2B-Geschäft<br />
unterscheiden. Hersteller von Smartphones etwa müssen ihre Produkte<br />
jedes Jahr neu erfinden, weil die Produktlebenszyklen kurz<br />
sind. Anders sieht es bei der Verbindungstechnologie aus, in der<br />
Lapp seit 60 Jahren erfolgreich ist: Die Produktlebenszyklen sind<br />
lang, zahlreiche Produkte bleiben über Jahrzehnte im Programm.<br />
Wenn Guido Ege über Innovation spricht, nutzt der Leiter Produktmanagement<br />
und Entwicklung bei Lapp gerne Metaphern. Auch<br />
„Raum“ sei so eine Metapher – für Methoden, Prozesse und Freiheiten,<br />
um Innovationen zu entwickeln, die vorher undenkbar waren:<br />
„Früher war dieser Raum bei Lapp begrenzt.“ Der klassische Stage-<br />
Gate-Prozess definierte die Leitplanken, innerhalb derer der Innova -<br />
tionsprozess ablief. Wurden bestimmte Ziele erfüllt – Funktionalität,<br />
Kosten, Termine – ging der Daumen der Gatekeeper nach oben.<br />
Wenn nicht, ging er nach unten und das Projekt wurde beendet. Für<br />
radikale, transformative und disruptive Innovationen war kaum Platz,<br />
Entstehen des Innovationsprozesses<br />
Zwei Innovationsprojekte aus der jüngeren<br />
Vergangenheit von Lapp zeigen beispielhaft,<br />
wie die klassische Herangehensweise ins<br />
Leere laufen kann. Sie waren der Startschuss<br />
dafür, einen neuen Innovationsprozess zu<br />
entwickeln – Innovation for Future:<br />
Für die korrekte und einfache Markierung von<br />
konfektionierten Kabeln hat ein Innovationsteam von Lapp mittels<br />
Design-Thinking mehrere Lösungen entwickelt, aus denen eine<br />
besonders hervorstach: Cloudmarking. Dabei lädt der Maschinenbauer<br />
die Informationen für die Markierungen in eine Cloud, wo der<br />
Konfektionär sie herunterladen und ausdrucken kann. Der Vorteil<br />
ist, dass jedes Label eindeutig seiner Position im Schaltplan zugeordnet<br />
ist, das Befestigen anschließend schneller erfolgen kann und<br />
Fehlerquellen minimiert werden. Im Rahmen des Design-Thinking-<br />
Prozesses wurden von Anfang an Kunden eingebunden, mit denen<br />
in etlichen Iterationsrunden – sogenannten Sprints – das Konzept<br />
verbessert wurde, das es am Ende allerdings nur auf Papier gab.<br />
Guido Ege: „Wir haben zu spät begonnen, an die Umsetzung zu<br />
denken und einen Partner für die Softwareentwicklung einzubinden.“<br />
Mittlerweile ist Cloudmarking wieder auf dem Weg und ein<br />
indischer Dienstleister entwickelt die entsprechende Software.<br />
Im zweiten Projekt hatten sich Entwickler im Sinne der vorausschauenden<br />
Wartung Gedanken darüber gemacht, wie der Ausfall von Leitungen<br />
vorhergesagt werden kann. Sie fanden Hinweise darauf, dass<br />
ein Zusammenhang zwischen der nachlassenden Übertragungsfähigkeit<br />
und der Alterung sowie der Ausfallwahrscheinlichkeit der Leitung<br />
besteht. Die Lösung war allerdings technisch sehr anspruchsvoll,<br />
weshalb der Fokus der Entwickler lange Zeit ausschließlich auf der<br />
Technik lag. „In diesem Fall hat sich niemand gefragt, welche Kunden<br />
das brauchen und wieviel sie dafür zu bezahlen bereit sind“, erklärt<br />
Bild: Lapp<br />
24 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
UNTERNEHMEN<br />
MAGAZIN<br />
Guido Ege. „Nun wollen wir mit Pilotkunden diese Lösung weiterentwickeln<br />
und dazu ein passendes Geschäftsmodell entwickeln.“<br />
Innovation for Future<br />
Die Projekte zeigen, wie Innovationsprozesse verlaufen können, wenn<br />
das Innovationsmanagement nicht zur Herausforderung passt. Die<br />
Lektion daraus war für Lapp, dass sich der Stage-Gate-Prozess nicht<br />
für Innovationsprojekte mit ungewissem Ausgang eignet. Für das Unternehmensmanagement<br />
war diese Erfahrung der Anlass, sich über<br />
einen neuen Innovationsprozess Gedanken zu machen, der transformative<br />
und disruptive Ideen begleiten und zum Erfolg führen kann.<br />
Denn wie Georg Stawowy, Vorstand Technik und Innovation bei Lapp<br />
ausführt: „Innovation war für uns immer wichtig, das belegt unser<br />
Leitbild, das uns schon seit vielen<br />
Jahren Orientierung gibt.“ Demnach<br />
ist Innovation einer der vier<br />
Grundwerte des Unternehmens.<br />
Für die neue Herangehensweise<br />
des Innovation-for-Future-Prozesses<br />
müssen parallel drei Voraus-<br />
Expertise – Passion – Automation<br />
setzungen erfüllt werden: Es<br />
muss eine technische Lösung<br />
entwickelt werden, man muss<br />
mit mindestens einem poten -<br />
ziellen Kunden sprechen und<br />
es muss ein Business Model<br />
Canvas entwickelt werden – so<br />
haben es die Innovationsmanager<br />
von Lapp definiert. Doch das<br />
sind nur die Formalien. Der entscheidende<br />
Unterschied ist die<br />
Rolle des Managements. Statt<br />
bisher nur in definierten Intervallen<br />
Ja oder Nein zu einem Entwicklungsstand<br />
zu sagen, sind<br />
Führungskräfte künftig als Ideengeber<br />
und Unterstützer – neudeutsch<br />
als Enabler – gefragt. Sie<br />
knüpfen für das Innovationsteam<br />
Kontakte und stellen die Ressourcen<br />
bereit, womit nicht nur Geld<br />
gemeint ist, sondern auch zeitlicher<br />
Freiraum – genau jener<br />
Raum, in dem der Traum von<br />
einem neuen Produkt oder einem<br />
neuen Service Wirklichkeit werden<br />
kann. „Stage-Gate ist damit<br />
aber nicht tot“, sagt Guido Ege. Er<br />
ergänzt den Innovation-for-Future-<br />
Prozess und ist für inkrementelle<br />
Überzeugende Highlights:<br />
Innovationen, etwa für einen<br />
neuen Kabeltyp auf Basis eines<br />
Vorgängerprodukts, nach wie vor<br />
die Methode der Wahl.<br />
Innovation for Future wurde dieses<br />
Jahr bei Lapp eingeführt.<br />
Wenn sich das neue Innovationskonzept<br />
bewährt, wird es das<br />
Unternehmen tiefgreifend verän-<br />
dern. „Es geht keineswegs nur um einzelne Produktinnovationen.<br />
Lapp entwickelt sich vom Anbieter physischer Produkte zu einem<br />
Lösungsanbieter, das betrifft Prozesse, Logistik und Management“,<br />
betont Guido Ege. „Lapp soll als ganzes Unternehmen innovativer<br />
werden. Innovation for Future öffnet den Raum dafür.“<br />
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www.lappkabel.de<br />
Weitere Informationen zu<br />
individuellen Lösungen von Lapp:<br />
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MAGAZIN<br />
UNTERNEHMEN<br />
E-CAD-Software von WSCAD<br />
Komplett integriert<br />
Auf der SPS zeigt WSCAD mit der nächsten Version der Software Suite X Plus neue Funktionalitäten<br />
seiner E-CAD-Plattform, um die elektrotechnische Planung und Dokumentation unterschiedlicher<br />
Engineeringdisziplinen weiter zu verzahnen.<br />
Nico Schröder, Korrespondent <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>, Augsburg<br />
Zeitersparnis vorprogrammiert: Mit dem<br />
neuen WSCAD-Editor der Suite X Plus können<br />
DWG- sowie DXF-Dateien ohne Konvertierung<br />
geöffnet werden, sodass damit sofort<br />
weitergearbeitet werden kann<br />
Bild: WSCAD<br />
Unterschiedliche Engineeringdisziplinen frühzeitig miteinander<br />
zu verzahnen, „sie zu integrieren“, sieht Dr. Axel Zein, CEO von<br />
WSCAD, als Antwort auf die Herausforderung, Komplexität in <strong>Konstruktion</strong>sprozessen<br />
möglichst beherrschbar zu gestalten. Mit entsprechenden<br />
E-CAD-Lösungen für die elektrotechnische Planung<br />
sowie Dokumentation und einer modularen und skalierbaren Software<br />
sollen Anwender aus den Bereichen Elektrotechnik, Schaltschrankbau,<br />
P&ID, Fluidtechnik, Gebäudeautomation und Elektroinstallation<br />
dabei unterstützt werden, elektrische Anlagen und Geräte<br />
entsprechend integrativ zu projektieren und zu entwickeln. Auf der<br />
Messe SPS in Nürnberg wird WSCAD mit seiner nächsten Version<br />
der Suite X Plus aktuelle Funktionen softwaregestützter Elektrokonstruktion<br />
zeigen. Unter anderem werden ein neuer Editor und Verbesserungen<br />
in punkto Gesamt-Performance, Schnittstellen und<br />
App-Erweiterung zu sehen sein<br />
Intuitive Bedienung der E-CAD-Software<br />
Kernstück der E-CAD-Software bildet ein Editor, der den gesamten<br />
<strong>Konstruktion</strong>sprozess unterstützt und beschleunigt. Er bietet neben<br />
einer besseren Performance eine hundertprozentige Kompatibilität<br />
zu DXF- und DWG-Daten. Pläne, die im DXF- beziehungsweise<br />
DWG-Format vorliegen, lassen sich im Original-Datenformat bearbeiten.<br />
Die bisher erforderliche Konvertierung und der damit verbundene<br />
zeitaufwändige Import und Export der Daten entfällt.<br />
Über Schnittstellen zu PLM- und ERP-Systemen sowie zu anderen<br />
Automationsausrüstern lassen sich Arbeitsprozesse optimieren und<br />
Datenbrüche vermeiden. Die mit dem Service-<br />
Pack 3 der Suite X verfügbaren neuen Schnittstellen<br />
umfassen beispielsweise das TIA-Portal<br />
von Siemens zur Steuerungsprogrammierung,<br />
M-Print Pro von Weidmüller für Beschriftungstexte<br />
oder Clip Project Planning und Project<br />
Complete von Phoenix Contact, um Klemmleisten<br />
zu editieren.<br />
Die E-CAD-Datenbibliothek ist auf über 1,4 Mio.<br />
Datensätze und einen Umfang von 287 Herstellern<br />
gewachsen. Zu den eingestellten elektrotechnischen<br />
Komponenten gibt es Datensätze<br />
im WSCAD-, im Eplan-EDZ-Format sowie in nativen CAD-Formaten<br />
wie dem weit verbreiteten Standard STEP. Allein im September<br />
2019 kamen über 7.000 Step- und 144.368 neue WSCAD-Datensätze<br />
hinzu. Neu in der Version 2 ist die zugrunde liegende und überarbeitete<br />
Datenbank: Sie ist bis zu zehn Mal schneller und kompatibel<br />
zum ISO/IEC-konformen E-Class-Datenstandard. Ab sofort lassen<br />
sich in der Elektroplanung komplette Gerätekataloge oder die<br />
Artikelliste eines Projekts einfach weitergeben oder übernehmen.<br />
Medienbrüche zwischen Maschinen- und Schaltschrankbauer gehören<br />
der Vergangenheit an.<br />
Ebenfalls überarbeitet und deutlich schneller als bisher ist die Suchmaschine.<br />
In möglichst kurzer Zeit stehen angeforderte Informationen<br />
in übersichtlicher Darstellung zur Verfügung. Neu sind Hersteller-Widgets<br />
wie von Schneider Electric, die die Produktauswahl vereinfachen.<br />
Für Hersteller sind die erweiterten Statistiken zur Nutzung<br />
der von ihnen bereitgestellten Artikeldatensätze interessant.<br />
Der Zugriff ist nach einer Registrierung kostenfrei möglich.<br />
www.wscad.com<br />
Details zur Suite X Plus :<br />
hier.pro/B4Aqa<br />
Messe SPS: Halle 6, Stand 328<br />
26 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
HYDRAULISCH ODER<br />
ELEKTROMECHANISCH?<br />
Moog Elektrohydrostatische<br />
Pumpeneinheit (EPU)<br />
Die Moog Elektrohydrostatische Pumpeneinheit (EPU) ist das<br />
Herz des elektrohydrostatischen Antriebs, der das Beste aus<br />
elektrischen und hydraulischen Antriebstechnologien in einem<br />
in sich geschlossenen hydrostatischen Getriebe vereint:<br />
Energieeffizienz und Umweltfreundlichkeit.<br />
Die EPU ist das kompakteste Produkt ihrer Klasse und lässt<br />
sich durch ihr einzigartiges Interface einfach in bestehende<br />
und neue Maschinendesigns integrieren. Von der Zylinderoder<br />
Blockdirektmontage profitieren Sie doppelt: kürzere<br />
Installationszeiten und vereinfachte Wartung.<br />
Höhere<br />
Energieeffizienz<br />
Höhere<br />
Produktivität<br />
Wirtschaftliche<br />
Installation<br />
www.moogepu.com/learmore55<br />
WHAT MOVES YOUR WORLD<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 27
SERVICE<br />
DAS ENGLISCHE FACHWORT<br />
Technisches Englisch Stück für Stück – Inch by Inch –<br />
Elektronik – electronics<br />
Sie möchten Ihr technisches Englisch verbessern? Wir möchten es<br />
Ihnen so leicht wie möglich machen. Die <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> veröffentlicht<br />
mit freundlicher Genehmigung des Autors Matthias Meier<br />
Monat für Monat Fachwörter zu technischen Themen, die Konstrukteure<br />
und Entwickler interessieren. Außerdem gibt es in jeder<br />
Ausgabe ein sogenanntes Pictorial, das auf unterhaltsame Weise<br />
technisches Englisch quasi in kleinen Häppchen bietet.<br />
Bild: Weidmüller<br />
I<br />
Impulsantwort<br />
Impulsdiagramm<br />
Impulserzeuger<br />
Impulsfolge<br />
Impulsgatter<br />
Impulswandler<br />
Induktion (Spannung)<br />
induktive Erwärmung<br />
Induktivität L<br />
innerer Fotoeffekt<br />
integrierter Schaltkreis<br />
Interruptebene<br />
Inverter<br />
Istwert<br />
pulse function response<br />
pulse diagram<br />
pulse generator<br />
pulse train<br />
gate module<br />
pulse converter<br />
induction<br />
induction heating<br />
inductance<br />
internal photoelectric effect<br />
integrated circuit (IC)<br />
interrupt plane<br />
inverter<br />
actual value<br />
Kondensator<br />
kontaktloser Schalter<br />
Kreisfrequenz<br />
Kurzschluss<br />
Kurzschlussstrom<br />
L<br />
LCD<br />
Leistungstransistor<br />
Lichtschranke<br />
Logikbaugruppe<br />
Logikbaustein<br />
Logikfamilie aus integrierten<br />
bipolaren Transistoren<br />
capacitor<br />
hall sensor<br />
radian frequency<br />
short circuit<br />
short-circuit current<br />
liquid crystal display<br />
power transistor<br />
light barrier<br />
logic module<br />
generic array logic (GAL)<br />
transistor-transistor-logic (TTL)<br />
K<br />
Kaltleiter<br />
Kapazität C<br />
Kaskadenschaltung<br />
Kennlinienfeld<br />
Kirchhoffsche Gesetze<br />
Knotenpunkt<br />
positive temperature<br />
coefficient (PTC) resistor<br />
electric capacitance<br />
cascade connection<br />
characteristic curve<br />
mesh rule<br />
node<br />
M<br />
magnetische Feldstärke H<br />
magnetische Induktion B<br />
magnetischer Fluss<br />
Merker<br />
Messwertaufnehmer<br />
Mitkopplung<br />
Modulbauweise<br />
magnetic field strength<br />
magnetic induction<br />
magnetic flux<br />
flag<br />
measuring device<br />
positive feedback<br />
modular design<br />
N<br />
Nennspannung<br />
Netzteil<br />
rated voltage<br />
power supply unit<br />
Bild: Inchbyinch<br />
Für das englische Fachwort<br />
zeichnet Matthias Meier<br />
aus Karlsruhe verantwortlich,<br />
der die Zeitschrift<br />
‚Inch | Technical English –<br />
Inch by Inch‘ herausgibt<br />
O<br />
Optokoppler<br />
Oszillator<br />
P<br />
Parallelschaltung<br />
Periodendauer T<br />
Peripheriegerät<br />
Phasenverschiebung<br />
optocoupler<br />
oscillator<br />
parallel connection<br />
periodic time<br />
peripheral device<br />
phase shift<br />
28 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
ENGINEERS OF LIGHT<br />
Matthias Meier, Karlsruhe, Herausgeber der Zeitschrift<br />
‚Inch | Technical English – Inch by Inch‘<br />
www.inchbyinch.de<br />
Phasenwinkel<br />
pn-Übergang<br />
Positionsgeber<br />
prellfreier Schalter<br />
Programmablauf<br />
Prozessor<br />
Prozessrechner<br />
Prüfbit<br />
Puffer<br />
R<br />
Reihenschaltung<br />
Rückkopplung<br />
Ruhestellung<br />
phase angle<br />
pn-junction<br />
position feedback transducer<br />
chatter-proof switch<br />
program flow<br />
processor<br />
process control system<br />
parity bit<br />
buffer<br />
series connection<br />
feedback<br />
basic setting<br />
Der dritte Teil des englischen Fachwortes zum Thema<br />
Elektronik erscheint in der <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> 12/2019<br />
am 5.12.2019<br />
inchbyinch.de<br />
PICTORIAL – KABELARTEN<br />
Nürnberg<br />
26. – 28 .11. 2019<br />
Halle 3C, Stand 726<br />
cable types<br />
Kabelarten<br />
solid core wire<br />
Schaltdraht<br />
stranded wire<br />
Litze<br />
multicore cable<br />
mehradriges Kabel<br />
coaxial cable<br />
Koaxialkabel<br />
twisted pair cable verdrillte Zweidrahtleitung<br />
ribbon cable<br />
Flachbandkabel<br />
fiber optics cable Glasfaserkabel<br />
Weitere Pictorials finden Sie unter inchbyinch.de<br />
LINURA.<br />
DAS LICHT<br />
DER NEUEN<br />
MÖGLICH-<br />
KEITEN.<br />
Möglichst starkes Licht für optimale Sichtverhältnisse.<br />
Möglichst schlankes Design für alle Platzangebote.<br />
Möglichst viele Varianten für noch mehr Anwendungen.<br />
Die Maschinenleuchte LINURA. Lichtjahre voraus.<br />
#blackforestlight www.waldmann.com K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 29
SERVICE<br />
TIPPS & TERMINE<br />
Webinar zum Thema Mehrkörpersimulation von Comsol am 29.<strong>11.2019</strong><br />
Multiphysik-Simulation von Mehrkörpersystemen<br />
Bild: Comsol<br />
Multiphysik bringt die Simulation von Mehrkörpersystemen auf ein höheres Niveau<br />
Die Simulation von Mehrkörpersystemen erfordert<br />
eine vereinfachte Beschreibung der<br />
einzelnen Komponenten als starre Körper.<br />
Mit der Comsol Multiphysics-Software können<br />
die starren Körper frei mit elastischen<br />
Körpern kombiniert werden. Dadurch ist es<br />
möglich, die Spannungen in einzelnen Komponenten<br />
innerhalb eines komplexeren Systems<br />
zu analysieren, wie z.B. einen einzelnen<br />
Kolben in einem Verbrennungsmotor.<br />
Die Simulation von Mehrkörpersystemen<br />
wird besonders interessant, wenn die Dynamik<br />
der starren Körper mit zusätzlichen physikalischen<br />
Phänomenen gekoppelt wird.<br />
Im Webinar am 29.<strong>11.2019</strong> erfahren Sie, welche<br />
Möglichkeiten sich durch die nahtlose<br />
Kopplung von Mehrkörpersystemen mit anderen<br />
physikalischen Prozessen wie Wärmetransport,<br />
Strömungen (FSI) oder Akustik ergeben.<br />
Gezeigt wird, wie durch solche Multi-<br />
physik-Kopplungen Roboterschwimmer simuliert<br />
oder die Geräuschentwicklung von<br />
Elektromotoren analysiert werden. Durch das<br />
Webinar führt der Referent Serjoscha Hylla.<br />
Er ist Applications Engineer<br />
bei Comsol Multiphysics.<br />
Die Teilnahme ist<br />
kostenlos, eine Anmeldung<br />
erforderlich. bt<br />
hier.pro/Vhxxn<br />
Leiterplattensteckverbinder-Katalog von W+P<br />
Steckverbinder im Überblick<br />
Seminarprogramm von SKF<br />
Anwenderwissen rund um Wälzlager<br />
Passend zum 25-jährigen Jubiläum hat der<br />
Leiterplattensteckverbinder-Spezialist W+P<br />
aus Bünde zwei Kataloge neu aufgelegt.<br />
Während die Shortform-Variante alle Katalogprodukte<br />
mit Foto und Kurzbeschreibung<br />
zeigt, übernimmt der Gesamtkatalog auf 540<br />
Seiten die Funktion des umfangreichen Nachschlagewerkes.<br />
Hier ist jede der 483 Serien<br />
mit detailreichen technischen Informationen,<br />
Foto, Zeichnung sowie Leiterplattenlayout<br />
dargestellt. Ein übersichtlicher Auswahlcode<br />
plus die Angabe der passenden Gegenstecker<br />
erleichtern den Bestellvorgang.<br />
Das Katalogprogramm hat Zuwachs bei den<br />
Serien rund um SMT Stiftleisten, Power<br />
Steckverbinder und im Wire-to-Board-Bereich<br />
bekommen. Diese wurden durch Direktkontakte<br />
in Crimp-Rast Technologie ergänzt: Zuverlässig<br />
in der Handhabung sind die Board-<br />
In Varianten, da diese direkt in die Leiterplatte<br />
gelötet werden. Eine Crimp-Einzelkontakt-<br />
Serie komplettiert die Angebotsvielfalt. bt<br />
www.wppro.com<br />
Bild: SKF<br />
Das breit angelegte, modular aufgebaute Trainingsangebot<br />
von SKF erstreckt sich vom Basiswissen<br />
bis hin zum Experten-Know-how.<br />
Im Themenkomplex Wälzlagertechnik beispielsweise<br />
können sich die Teilnehmer über<br />
die Wälzlager-Auslegung, -Montage und -Demontage<br />
sowie -Schmierung weiterbilden,<br />
praktische Übungen inklusive. Hinzu kommen<br />
spezielle Seminare, die sich etwa mit<br />
Hochgenauigkeitslagern in Werkzeugmaschi-<br />
nen beschäftigen, Einblicke in Wälzlagerschäden<br />
und ihre Ursachen bieten oder Wälzlagerwissen<br />
aus kaufmännischer Perspektive vermitteln.<br />
Das Fachgebiet Instandhaltung sorgt für effizienzsteigernde<br />
Kenntnisse und Fähigkeiten<br />
in Sachen Thermografie, Auswuchten, Wellenausrichten<br />
und Reliability Centered Maintenance<br />
(RCM). Im Trainingsbereich Maschinendiagnose<br />
und Schwingungsanalyse können<br />
die Teilnehmer erweitertes Wissen im<br />
Hinblick auf eine vorausschauende Instandhaltung<br />
erwerben. Deshalb ist diesmal auch<br />
ein neues Seminar zum Thema Datenanalyse<br />
dabei. Hinzu kommen Schulungen zum Umgang<br />
mit entsprechender Analyse- oder auch<br />
Online-Überwachungssoftware wie z. B. SKF<br />
@ptitude Analyst bzw. SKF @ptitude Observer.<br />
Drei Seminare speziell für den Windenergiesektor<br />
(Wälzlagertechnik, Wellenausrichtung,<br />
Online-Schwingungsüberwachung) runden<br />
das Schulungsangebot von SKF ab. bt<br />
www.skf.de<br />
30 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Ethik in KI und Robotik, Christoph Bartneck, Christoph Lütge, Alan R. Wagner, Sean Welsh<br />
Buchtipp: Was darf KI eigentlich?<br />
Produktkonfigurator von Enemac<br />
Die passende Kupplung finden<br />
Unser Leben wird zunehmend von Künstlicher<br />
Intelligenz (KI) und Robotik beeinflusst.<br />
Autonome Fahrzeuge kommen auf unsere<br />
Straßen, Roboter werden für eine Vielzahl<br />
von Aufgaben im Gesundheitswesen vorgeschlagen<br />
– von der Unterstützung älterer<br />
Menschen bis zum Einsatz bei Operationen –<br />
und Algorithmen entscheiden über Kreditanträge<br />
sowie sogar über den Einsatz automatischer<br />
Waffensysteme. Viele Menschen befürchten,<br />
dass KI langfristig die Kontrolle<br />
über unser Leben übernimmt.<br />
Vor diesem Hintergrund wird es immer wichtiger,<br />
die ethischen Grundlagen und Auswirkungen<br />
des Einsatzes von KI und Robotik in<br />
Bild: Hanser<br />
unserer Gesellschaft zu diskutieren. Dieses<br />
Buch bietet eine Einführung in das Thema,<br />
die keine technischen, rechtlichen oder philosophischen<br />
Kenntnisse voraussetzt. Es behandelt<br />
Fragen des Vertrauens, der Verantwortung,<br />
der Haftung, des Datenschutzes<br />
und des Risikos in der Beziehung der Nutzer<br />
zu KI-Systemen und Robotik. Die Autoren<br />
veranschaulichen die Themen im gesamten<br />
Buch anhand von Beispielen. Am jeweiligen<br />
Kapitelende befinden sich Fragen, die zur<br />
Diskussion von KI-Anwendungen einladen,<br />
von der Gesundheitsfürsorge bis zur Kriegsführung.<br />
Weiterführende Literatur dient<br />
ebenfalls als Anregung für den Leser.<br />
Aus dem Inhalt:<br />
• Was ist KI?<br />
• Was ist Ethik?<br />
• Fairness und Vertrauen in KI-Systeme<br />
• Verantwortung und Haftung bei<br />
KI-Systemen<br />
• Risiken der KI für Unternehmen<br />
• Psychologische Aspekte der KI<br />
• Privatsphäre und KI<br />
• Human Enhancement<br />
• Autonome Fahrzeuge<br />
• Militärische Anwendungen der KI<br />
Christoph Bartneck, Christoph Lütge, Alan R.<br />
Wagner, Sean Welsh<br />
Ethik in KI und Robotik<br />
184 Seiten, € 19,99<br />
ISBN 978-3-446- 46227-4<br />
bt<br />
www.hanser.de<br />
Der Kleinwallstädter Kupplungsspezialist<br />
Enemac hat bei seinem Internetauftritt das<br />
Thema Anwenderfreundlichkeit großgeschrieben.<br />
Gleich ob der Interessierte auf der<br />
Suche nach einer Wellen- oder Sicherheitskupplung<br />
ist, in beiden Fällen hilft ein Produktkompass<br />
bei der Suche nach der passenden<br />
Kupplung. Über die Abfrage gewünschter<br />
Features wie Antriebsart, Wellenbefestigung<br />
oder etwaiges Ausgleichselement wird<br />
als Ergebnis das optimale Produkt ausgewählt.<br />
Auch ein Drehmomentrechner steht<br />
dem Anwender als Hilfe zur Verfügung. bt<br />
www.enemac.de<br />
Bild: Enemac<br />
WSCAD SUITE X PLUS<br />
NEXT GENERATION ELECTRICAL CAD<br />
35.000 Anwender,<br />
CAE-Gesamtlösung für<br />
Elektrotechnik, Schaltschrankaufbau,<br />
P&ID und Fluidtechnik,<br />
Gebäudeautomation und<br />
Elektroinstallation<br />
Inklusive Augmented Reality App<br />
und 1,4 Millionen Artikeldaten auf<br />
www.wscaduniverse.com<br />
Demoversion testen:<br />
www.wscad.com/demo<br />
Besuchen Sie uns auf der<br />
SPS, Halle 6, Stand 328<br />
Infos unter 08131 36 27-98<br />
www.wscad.com<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 31
SERVICE<br />
TIPPS & TERMINE<br />
Webbasiertes Online-Portal für Antriebskombinationen von EBM-Papst<br />
Individuelle Antriebslösung selbst zusammenstellen<br />
Bild: EBM-Papst<br />
EBM-Papst hat sein webbasiertes Online-<br />
Portal für Antriebslösungen überarbeitet. Im<br />
Portal sind über 4000 verschiedene Antriebs-<br />
kombinationen aus dem modularen Baukastensystem<br />
des Unternehmens möglich, definierte<br />
Vorzugstypen sind sogar innerhalb von<br />
48 Stunden versandbereit.<br />
Das Online-Portal richtet sich an alle Bedarfsträger,<br />
vorrangig an Entwickler, die einen passenden<br />
Antrieb zur Lösung ihrer Antriebsaufgabe<br />
suchen. Aus verschiedenen Motorkonzepten<br />
(BLDC Innen- & Außenläufermotoren<br />
mit integrierter Elektronik), geeigneten Getriebetechnologien<br />
(Planeten-, Stirnrad und<br />
Winkelgetriebe), integrierten Logik- und Leistungselektroniken<br />
mit verschiedenen Regelfunktionen,<br />
Gebern und Bremsmodulen können<br />
Anwender über das Online-Portal ihre individuelle<br />
Antriebslösung selbst zusammenstellen<br />
und auch bestellen.<br />
Neben der verbesserten intuitiven Bedienbarkeit<br />
sowie neuer Optik ist die wichtigste<br />
Neuerung: Die Konfiguration muss nicht wie<br />
bisher mit dem Motor begonnen werden, der<br />
Nutzer kann auch mit einem Getriebe oder einer<br />
Regelelektronik starten.<br />
Die verfügbaren einzelnen Komponenten<br />
sind technisch aufeinander abgestimmte<br />
Baukastenmodule, die platzsparend in Maschinenkonzepte<br />
integriert werden können.<br />
Durch die reduzierte Anzahl mechanischer<br />
Komponenten verringert sich der Installationsaufwand.<br />
Auch der vereinfachte elektrische<br />
Anschluss ermöglicht eine schnellere<br />
und unkomplizierte Montage- und Inbetriebnahme.<br />
bt<br />
https://idt-config.ebmpapst.com<br />
Daten und Fakten zu über 400 Messen in Deutschland<br />
Auma-Messe-Guide 2020 erschienen<br />
Termine, Orte, Veranstalter und Kennzahlen<br />
zu knapp 440 Messen in Deutschland umfasst<br />
der Messe-Guide Deutschland 2020,<br />
den der Auma – Verband der deutschen Messewirtschaft<br />
herausgegeben hat. Der kompakte<br />
Messeterminkalender bietet eine<br />
Übersicht der Messen in Deutschland für das<br />
gesamte nächste Jahr. Ein Branchenregister<br />
und eine alphabetische Titelsuche erleichtern<br />
das Finden der Messen, die je nach Besuchereinzugsgebiet<br />
einer Messe-Kategorie zugeordnet<br />
sind: international, national oder regional.<br />
Die Nutzer erhalten so eine erste Orientierung,<br />
ob die jeweilige Messe zu ihren<br />
Messezielen passt. Zu jeder Messe führt der<br />
Kalender außerdem auf, ob die Ausstellerund<br />
Besucherzahlen durch die deutsche Prüfgesellschaft<br />
FKM zertifiziert wurden. Darüber<br />
hinaus gibt er interessante Tipps und Informationen<br />
für Aussteller und Besucher, von<br />
Recherchetipps in der Auma-Datenbank bis<br />
hin zu Budgetierung und Förderprogrammen.<br />
Der Messe-Guide ist damit eine wichtige Orientierungshilfe<br />
bei der Auswahl der richtigen<br />
Messe. Aktualisierungen der Messedaten<br />
und Detailinformationen finden die Nutzer<br />
unter auf der Homepage. Der Guide im praktischen<br />
DIN A5-Format umfasst 148 Seiten<br />
und kann kostenlos bestellt werden. bt<br />
www.auma.de/Publikationen<br />
Bild: Auma<br />
2. O-Ring-Forum am 17. und 18. März 2020 in Mannheim<br />
Expertenaustausch für Anwender<br />
Bild: O-Ring Prüflabor Richter<br />
In Dichtungstagungen, Fachmessen und<br />
Konferenzen kommt dem O-Ring – trotz seiner<br />
großen praktischen Bedeutung – meist<br />
nur eine Nebenrolle zu. Aufgrund der breiten<br />
und positiven Resonanz des 1. O-Ring-Forums<br />
2018 findet deshalb vom 17. bis 18.<br />
März 2020 ein zweites reines O-Ring-Forum<br />
in Mannheim statt, um Anwendern eine<br />
Möglichkeit zu bieten, sich auf den Stand der<br />
Technik bei allen wichtigen Themen rund um<br />
den O-Ring zu bringen. Unter der fachlichen<br />
Leitung von Dipl.-Ing. Bernhard Richter vom<br />
O-Ring-Prüflabor Richter werden über 20 Vorträge<br />
von kompetenten, praxiserfahrenen<br />
Referenten zu vielen aktuellen O-Ring-Themen<br />
bezüglich Anwendungen, Werkstoffen,<br />
Qualitätssicherung, Schadensanalyse und<br />
FEA-Analyse gehalten. Das O-Ring-Forum<br />
wird veranstaltet von Isgatec in Zusammenarbeit<br />
mit dem O-Ring-Prüflabor Richter.<br />
Die Themen des Forums:<br />
• Stand der Technik, Normen und Werkstoff<br />
• aktuelle Trends und Analyseverfahren in<br />
der Schadensanalyse<br />
• Neues zu innovativer Prüf- und Mess -<br />
technik sowie FEA-Analyse<br />
• Qualitätssicherung und -konstanz, tech -<br />
nische Sauberkeit und Beschaffung<br />
• Praxisbeispiele aus Automobilindustrie,<br />
Prozesstechnik, Elektronik und Energietechnik<br />
bt<br />
www.o-ring-prueflabor.de<br />
32 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Halle 9, Stand 9-310<br />
Time for the new standard<br />
Die Komplettlösung für Ihren Schaltschrank<br />
COMPLETE line ist ein System aus technologisch führenden, aufeinander abgestimmten<br />
Hard- und Software- Produkten, Beratungsleistungen und Systemlösungen für die<br />
Optimierung Ihrer Prozesse im Schaltschrankbau. Für Sie werden Engineering,<br />
Beschaffung, Installation und Betrieb so deutlich einfacher.<br />
Mehr Informationen unter Telefon +49 5235 3-12000 oder phoenixcontact.de<br />
ICE02-19.000.L1<br />
© PHOENIX CONTACT 2019<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 33
SERVICE<br />
ONLINE-TIPPS<br />
Time-Sensitive Networking (TSN)<br />
Möglicherweise der Standard für Industrie 4.0<br />
Bild: Gorodenkoff/Fotolia.com<br />
OPC UA TSN ist innerhalb kurzer Zeit zu einem<br />
der meist diskutierten Themen der industriellen<br />
Automatisierung avanciert. Mit<br />
der mittlerweile breiten Unterstützung von<br />
wichtigen Unternehmen aus den Bereichen<br />
industrielle Automation und IT sind die Vorzei-<br />
chen für diesen gemeinsamen Standard<br />
mehr als positiv. Ob OPC UA TSN mehr Offenheit<br />
in die Branche bringt oder gar die vierte<br />
industrielle Revolution einläutet, hängt von<br />
einigen Faktoren ab – aus technischer Perspektive<br />
hat diese Kombination auf jeden Fall<br />
enormes Potenzial. Welche Rolle das Time-<br />
Sensitive Networking (TSN) für die Echtzeitfunktionalität<br />
spielt und warum TSN als Bindeglied<br />
zu OPC UA fungieren kann, erläutern<br />
wir auf unserer Themenseite zu TSN. Ein Fazit<br />
lässt sich schon jetzt ziehen: Leitprinzip<br />
von OPC UA ist die Vereinfachung offener<br />
Kommunikation. Offenheit in eine Welt der<br />
geschlossenen Systeme zu bringen, haben<br />
sich auch die Unternehmen auf die Fahnen<br />
geheftet, die OPC UA TSN unterstützten und<br />
vorantreiben. Die Möglichkeit, Informationen<br />
von allen Arten von Maschinen, Geräten und<br />
Sensoren in Echtzeit zu teilen ist tatsächlich<br />
revolutionär – eine breite Akzeptanz des<br />
Standards könnte der Grundstein für Industrie<br />
4.0 werden. Abseits jeglicher Prognosen<br />
über die Marktmechanismen ist die Kombination<br />
aus OPC UA PubSub und TSN jedenfalls<br />
eine geeignete Gesamtlösung, um herstellerübergreifend<br />
Industrie-4.0-Konzepte zu<br />
realisieren. Stellungnahmen aus der Industrie<br />
und weitere Infos finden Sie hier:<br />
hier.pro/lYpEi<br />
3D-Druck und Additive Manufacturing (AM) im Fokus<br />
Chancen insbesondere bei der Funktionsintegration<br />
Bild: science photo/Fotolia.com<br />
Der 3D-Druck (besser die generative oder additive<br />
Fertigung, im Englischen Additive Manufacturing/AM)<br />
ist ‚nur‘ eine neue Ferti-<br />
gungstechnologie – aber eine, die völlig neue<br />
Möglichkeiten bietet. Wenn es um komplexe,<br />
extrem leichte, besonders belastbare sowie<br />
kundenindividuelle Teile geht, spielen die additiven<br />
Technologien ihre Vorteile aus. Die vielen<br />
verschiedenen Technologien unter dem<br />
Additive-Dach sind zunächst verwirrend –<br />
Grund genug für die <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>, die<br />
einzelnen Verfahren einschließlich deren Nutzen<br />
und Anwendungsfällen zu erläutern. Wir<br />
geben Auskunft zu:<br />
• Wie entstand der 3D-Druck und wer<br />
steckt dahinter?<br />
• Wie gliedert sich der Markt für<br />
3D-Drucker?<br />
• Welche 3D-Druck-Verfahren gibt es?<br />
(mit Details zu Stereolithografie, Filamentdruck,<br />
Selective Laser Sintering (SLS), Di-<br />
rect Metal Laser Sintering (DMLS), Binder<br />
Jetting, Jetted Photopolymer sowie<br />
weiteren 3D-Druck-Verfahren)<br />
• Wofür nutzt man den 3D-Druck?<br />
(kleine Serien und individualisierte Teile,<br />
komplexe Formen und innenliegende<br />
Geometrien, funktional integrierte Teile<br />
sowie Bauteile mit ansonsten großem<br />
Span anteil)<br />
Gerade auch bei der Realisierung konturnaher<br />
Kühlkanäle sowie der Funktionsintegra -<br />
tion mit dem Verzicht auf eine Reihe von<br />
Montagevorgängen lohnt sich der AM-Einsatz<br />
sofort. Mehr zum Thema 3D-Druck und<br />
additive Fertigung finden Sie auf unserer Themenseite<br />
3D-Druck/Additive Verfahren:<br />
hier.pro/pBjou<br />
34 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Themenservice Systems Engineering<br />
So klappt‘s mit der<br />
Mechatronik und Industrie 4.0<br />
Vor dem Hintergrund mechatronischer Systeme,<br />
bei denen ein zunehmender Anteil der<br />
Funktionen in Software abgebildet wird, ist<br />
Systems Engineering (SE) die Voraussetzung<br />
für die disziplinübergreifende Produktentwicklung<br />
und wird damit zum entscheidenden<br />
Wettbewerbsvorteil – auch und insbesondere<br />
in KMU. Voraussetzung ist, dass sich<br />
praxistaugliche Lösungen ohne hohen Einführungsaufwand<br />
nutzen lassen.<br />
Wichtig ist, die Belegschaft von<br />
Beginn an mit einzubeziehen und<br />
dafür zu sorgen, dass der gewählte<br />
SE-Ansatz akzeptiert und<br />
nachhaltig gelebt wird. „Ich bin<br />
überzeugt, dass Systems Engineering<br />
jedem entwickelnden<br />
Unternehmen Vorteile verschaffen<br />
kann“, betont etwa Matthias<br />
Knoke, Leiter der Virtuellen Produktentwicklung<br />
bei Miele. Das<br />
Unternehmen hat sich über einen<br />
längeren Zeitraum in Pilotprojekten<br />
mit dem SE befasst.<br />
„Interessant war, dass wir festgestellt<br />
haben, dass wir einige<br />
SE-Ansätze zwar bereits genutzt<br />
haben, diese jedoch oft als Insellösungen<br />
verwendet wurden.<br />
Ziel ist es, einen durchgängigen<br />
SE-Prozess zu realisieren.“ Welcher<br />
Ansatz zu welchem Unternehmen<br />
passt, wurde am Fraunhofer<br />
IEM auf Basis von 20 SE-<br />
Projekten untersucht. „Herausgekommen<br />
sind verschiedene<br />
Idealtypen, vom Erarbeiten eines<br />
gemeinsamen Bildes der Aufgabe<br />
bis hin zur Integration von Verhaltensmodellierung<br />
und der Simulation<br />
der Modelle“, betont Lukas<br />
Bretz, Wissenschaftler am<br />
Fraunhofer IEM. „Es gibt kein<br />
One-Size-Fits-All-SE.“ Hintergrundinformationen,<br />
Praxiserfahrungen<br />
sowie aktuelle Meldungen<br />
– zusammen mit einem detaillierten<br />
SE-Glossar – liefert unser<br />
Themenservice zum Systems<br />
Engineering:<br />
hier.pro/om30L<br />
Bild: Gorodenkoff/Fotolia.com<br />
Kontaktmodellierung für schnelle<br />
und genaue Ergebnisse.<br />
Visualisierung der von-Mises-Spannungsverteilung und der aufgebrachten<br />
Lasten bei einer Mixed-Mode Enthaftung eines Verbundwerkstoffs.<br />
Adhäsions- und Dekohäsionsmodellierung ist sowohl für<br />
die Analyse von Fertigungsprozessen, die das Fügen von<br />
Komponenten beinhalten, als auch für die Untersuchung der<br />
maximalen Tragfähigkeit von Verbundwerkstoffen nützlich. Die<br />
richtigen Kontaktmodellierungswerkzeuge liefern schnelle und<br />
genaue Ergebnisse und ermöglichen es Ihnen, effizientere und<br />
zuverlässigere Fertigungsprozesse zu entwickeln.<br />
Die Software COMSOL Multiphysics® wird zur Simulation<br />
von Designs, Komponenten und Prozessen in allen<br />
Bereichen der Technik, Fertigung und wissenschaftlichen<br />
Forschung eingesetzt. Finden Sie heraus, wie Sie sie für die<br />
Kontaktmodellierung einsetzen können.<br />
comsol.blog/adhesion-decohesion<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 35
MAGAZIN<br />
PORTRÄT<br />
Im Gespräch: Peter Lutz, Director Field Level Communications, OPC Foundation, Süßen<br />
„Mit TSN ist echter Determinismus möglich“<br />
Ende 2018 gab die OPC Foundation bekannt, dass sie OPC UA für die Anwendung bis in die Feldebene ertüchtigen<br />
möchte, und startete ihre Initiative zur Field Level Communication. Entscheidender Baustein für<br />
die Deterministik ist das Time-Sensitive Networking. Vorangetrieben wurde der Einsatz von OPC UA over<br />
TSN in der Automatisierung von der sogenannten Shaper-Gruppe, die Ende 2018 die Standardisierung an<br />
die OPC Foundation übergab. Seit April koordiniert Peter Lutz als Director Field Level Communications die<br />
Arbeiten bei der OPC Foundation. Im Interview gibt er einen Überblick über den Stand der Entwicklung.<br />
Interview: Andreas Gees, stellvertretender Chefredakteur <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />
Bild: Rüdiger J. Vogel/Konradin Mediengruppe<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Herr Lutz, Sie sind seit April Director<br />
Field Level Communications bei der OPC Foundation.<br />
Was genau ist Ihre Aufgabe?<br />
Peter Lutz (OPC Foundation): Unser Ziel ist die Verbesserung<br />
der Durchgängigkeit und die Vereinheitlichung industrieller<br />
Kommunikationssysteme. Die heutige Landschaft<br />
in der industriellen Automatisierung ist geprägt<br />
durch eine Vielzahl inkompatibler Feldbusse und Echtzeit-<br />
Ethernet-Systeme. Ziel der Initiative mit aktuell 25 Unternehmen<br />
– darunter auch die Marktführer in der Automatisierungstechnik<br />
– ist es, den Anwendungsbereich von<br />
OPC UA auf die Feldebene auszudehnen und OPC UA in<br />
Kombination mit TSN als Technologie für die Kommunikation<br />
auf der Feldebene zu etablieren. Meine Aufgabe besteht<br />
darin, als neutrale und unabhängige Person die Koordination<br />
der Arbeitsgruppen und ihrer Aktivitäten zu<br />
übernehmen. Ich kümmere mich – gemeinsam mit den<br />
entsprechenden Gremien – um alle Themen, die zur erfolgreichen<br />
Umsetzung der FLC-Technologie erforderlich<br />
sind, wie Standardisierung und Zertifizierung.<br />
„Der Ansatz von FLC<br />
ist, die bestehende<br />
OPC-UA-Technologie mit<br />
all ihren Eigenschaften<br />
ins Feld zu bringen.“<br />
Peter Lutz, Director Field<br />
Level Communications,<br />
OPC Foundation, Süßen<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: OPC UA hat eine Service-orientierte<br />
Architektur. Wo liegen die Vorteile von SOA?<br />
Lutz: Der Begriff SOA kommt aus der IT und ist ein Architekturmuster<br />
aus dem Bereich der verteilten Systeme.<br />
Möchte man komplexe Software miteinander verknüpfen,<br />
dann ist es sinnvoll, klare Schnittstellen zur Verfügung<br />
zu stellen. Diese lassen sich dann einfach implementieren<br />
und nutzen, unabhängig von der Komplexität<br />
der durch die Schnittstelle bereitgestellten Funktionalität,<br />
quasi wie eine Black Box, deren Inhalt verborgen ist. Sogenannten<br />
Discovery-Mechanismen schaffen die Möglichkeit,<br />
von einer beliebigen Software-Komponente zu erfragen,<br />
welche Schnittstellen (Funktionen und Eigenschaften)<br />
sie bietet. So lässt sich z.B. von einem Roboter<br />
abfragen, welche Dienste er zur Verfügung stellt, wie<br />
Funktionen zum Verfahren oder Referenzieren des Roboterarms.<br />
Das unterscheidet sich deutlich von der herkömmlichen<br />
Feldgeräte-Kommunikation, bei der der Datenaustausch<br />
mit Bits und Bytes kodiert ist. OPC UA eignet<br />
sich daher insbesondere auch für flexible und dynamische<br />
Automatisierungsstrukturen und -konzepte, was ja<br />
für die Entwicklung von Industrie 4.0 unerlässlich ist.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Beinhaltet OPC auch Security?<br />
Lutz: Die IT-Security ist bei OPC UA von vornherein berücksichtigt.<br />
Es gibt Mechanismen zur Authentifizierung<br />
und auch zur Verschlüsselung der Daten. Die OPC UA Security<br />
ist sowohl für das traditionelle Client-Server-Konzept<br />
als auch für Publish-Subscribe einsetzbar. Somit<br />
kann neben der One-to-One- auch die One-to-Many-Kommunikation<br />
abgesichert werden. Möchten wir OPC UA<br />
ins Feld bringen, müssen wir neben der IT-Sicherheit<br />
auch die Funktionale Sicherheit (Safety) berücksichtigen.<br />
Dazu ist bereits eine erste Spezifikation verfügbar. Das<br />
Besondere an dem Safety-Konzept für OPC UA ist, dass<br />
man sichere Teilnehmer auch während der Laufzeit in die<br />
Kommunikation einbinden kann, was in dieser Form bei<br />
den herkömmlichen Safety-Protokollen nicht möglich ist.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: OPC hat sich eher als ein Kommunikationsstandard<br />
für die IT herauskristallisiert. Ist<br />
OPC nicht zu komplex für die Feldkommunikation?<br />
Lutz: OPC UA ist nicht für die Kommunikation auf der<br />
Feldebene entwickelt worden. Es ist deutlich komplexer<br />
als ein speziell für die Feldkommunikation entwickeltes<br />
Ethernet-Protokoll oder ein Feldbus. OPC UA beinhaltet<br />
36 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Bild: Rüdiger J. Vogel/Konradin Mediengruppe<br />
Peter Lutz, Director Field Level Communications,<br />
OPC Foundation, Süßen<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 37
MAGAZIN<br />
PORTRÄT<br />
Bild: OPC Foundation<br />
Claim der OPC<br />
Foundation: „Industrial<br />
Interoperability from<br />
Sensor to Cloud“<br />
Bild: Rüdiger J. Vogel/Konradin Mediengruppe<br />
aber viele Funktionen, die ein Feldbussystem nicht berücksichtigt,<br />
wie Security. Ein 1:1-Vergleich ist somit nicht<br />
möglich. Gleiches gilt im Übrigen auch für die Cloud-Kommunikation.<br />
MQTT ist sehr viel einfacher als OPC UA,<br />
bietet aber keine integrierte Security. Aufgrund der Skalierbarkeit<br />
von OPC UA kann die Technologie auch in kompakte<br />
Komponenten mit limitierten Ressourcen implementiert<br />
werden. Mit dem Client-Server-Konzept allein<br />
wäre OPC UA jedoch für die Feldkommunikation nicht geeignet.<br />
Deswegen kommt hier die Publish-Subscribe-<br />
Funktionalität ins Spiel. Und mit einem unterlagerten TSN<br />
wird zudem eine deterministische Datenübertragung ermöglicht.<br />
Erst dadurch wird OPC UA echtzeitfähig und<br />
tauglich für die Kommunition in der Feldebene.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: OPC UA over TSN wird als das<br />
Kommunikationsprotokoll für Industrie 4.0 angesehen.<br />
Die Anforderungen der Feld-Kommunikation<br />
sind jedoch andere.<br />
„OPC UA eignet sich<br />
insbesondere auch für<br />
flexible und dynamische<br />
Automatisierungsstrukturen<br />
und -konzepte,<br />
was ja für die Entwicklung<br />
von Industrie 4.0<br />
unerlässlich ist.“<br />
Peter Lutz, Director Field<br />
Level Communications,<br />
OPC Foundation, Süßen<br />
Lutz: Die Echtzeitfähigkeit bzw. die Genauigkeit bei der<br />
Synchronisierung müssen wir zunächst nicht in Frage<br />
stellen, die wird durch die TSN-Substandards sichergestellt<br />
und in verteilten Systemen lassen sich die Uhren<br />
exakt synchronisieren. Interessant ist das Thema der Protokolleffizienz,<br />
also die Frage, welche Zyklus- und Latenzzeiten<br />
erreicht werden. Mit Pub/Sub ist OPC UA deutlich<br />
effizienter geworden, sodass auch performante Anwendungen<br />
wie Motion Control umgesetzt und Zykluszeiten<br />
von unter 1 ms realisiert werden können.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Vor zwei Jahren haben sich Unternehmen<br />
zusammengeschlossen, um OPC UA over<br />
TSN zur Feldbus-Alternative zu entwickeln. Die OPC<br />
Foundation hat diese Entwicklung anfangs nicht unterstützt.<br />
Wie kam es zum Sinneswandel?<br />
Lutz: Die Frage kommt nicht überraschend. Man konnte<br />
in der Öffentlichkeit tatsächlich den Eindruck gewinnen,<br />
als hätte es einen solchen Sinneswandel gegeben. Die<br />
OPC Foundation hat aber bereits vor Gründung der FLC-<br />
Initiative begonnen, den Weg in die Feldebene zu ebnen.<br />
Zu nennen sind hier Safety over OPC UA sowie die Pub/<br />
Sub-Erweiterungen und das Mapping auf TSN. Die Erweiterung<br />
des Anwendungsspektrums von OPC UA auf die<br />
Feldebene ist eine logische Konsequenz, zumal der Claim<br />
der OPC Foundation schon immer ‚Industrial Interoperability<br />
from Sensor to Cloud‘ gewesen ist.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Wie weit ist die Standardisierung<br />
von TSN vorangekommen, welche Standards<br />
sind relevant für FLC?<br />
Lutz: Tatsächlich ist TSN quasi ein Baukasten und nicht jeder<br />
Substandard des Baukastens ist relevant für OPC. Es<br />
gibt einen Kern an Substandards, die unabdingbar sind,<br />
um den Determinismus sicherzustellen. Da ist zum einen<br />
802.1AS bzw. 802.1AS-Rev (Revision) als Basisstandard,<br />
der dafür sorgt, dass alle Teilnehmer (Endgeräte und<br />
Netzwerkinfrastrukturkomponenten) in verteilten Netzwerken<br />
synchron arbeiten. 802.1Qbv beschreibt, wie<br />
Echtzeit-Streams in definierten Zeitschlitzen und mit einer<br />
garantierten Bandbreite übertragen werden können.<br />
Das ist die Basis für zyklische Echtzeitkommunikation.<br />
802.1Qbu und 802.3br sind Standards für Frame Preemption.<br />
Damit ist sichergestellt, dass für einen hoch priorisierten<br />
Traffic unterbrochene Streams im nächsten Switch<br />
38 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
fernsteuergeraete.de<br />
wieder zusammengesetzt werden. In einer Arbeitsgruppe<br />
der OPC Foundation wird zur Zeit erarbeitet, welche<br />
Substandards tatsächlich relevant sind und dann als verpflichtend<br />
vorgeschrieben werden. Wichtig ist, dass sich<br />
die OPC Foundation ganz klar zum TSN-Profil IEC/IEEE<br />
60802 bekennt, das festlegt, wie verschiedene Protokolle<br />
über eine gemeinsame TSN-Netzwerkinfrastruktur übertragen<br />
werden können. Setzen Protokolle unterschiedliche<br />
TSN-Substandards voraus, sind die Protokolle nicht<br />
mehr koexistent. Die Koexistenz ist jedoch ein ganz wichtiger<br />
Aspekt bei der Migration bestehender Lösungen.<br />
Der Anwender soll frei entscheiden, wie schnell er alte<br />
Anlagen oder Anlagenteile durch neue ersetzt.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche Entwicklungen sind erforderlich,<br />
damit OPC UA zur Alternative in der Feldebene<br />
wird? Wann wird der Wunsch vieler Anwender,<br />
einen einzigen Standard für FLC zu haben, Realität?<br />
Lutz: Mit OPC UA und TSN können wir tatsächlich eine<br />
Vereinheitlichung und Konvergenz industrieller Kommunikationssysteme<br />
erreichen. Aber natürlich ist dies kein abrupter<br />
Übergang, sondern erfolgt schrittweise über einen<br />
längeren Zeitabschnitt. Mit der Verfügbarkeit von OPC-<br />
UA-TSN-Feldgeräten wird die Akzeptanz der proprietären<br />
Feldbusse und Protokolle zurückgehen. Wichtig ist, dass<br />
das Ökosystem von allen Anbietern unterstützt wird.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche technischen Entwicklungen<br />
sind hierfür erforderlich?<br />
Lutz: Wichtiges Thema bei FLC ist das Verbindungsmanagement.<br />
Wie wird eine Verbindung zwischen Feldgeräten<br />
konfiguriert, damit mittels Pub/Sub Daten ausgetauscht<br />
werden können? Welche Eigenschaften muss ein Feldgerät<br />
aufweisen, damit es kommunizieren kann? Und wie<br />
wird der Quality of Service in den Geräten modelliert und<br />
auf unterlagerte Kommunikationssysteme abgebildet?<br />
Zudem wird bei FLC das sogenannte Off- line-Engineering<br />
behandelt, um Feldgeräte über entsprechende Gerätebeschreibungsdateien<br />
in Projekte einzubinden. Bei FLC werden<br />
außerdem die Profile (sogenannte Facets) spezifiziert,<br />
die die Semantik der Geräte beschreiben (z.B. dezentrale<br />
E/As, Servoantriebe, Sensoren, Safety-Komponenten).<br />
Die Roadmap sieht vor, dass in einem ersten<br />
Schritt (das sogenannte Minimum Viable System) zunächst<br />
die wichtigsten Funktionen realisiert werden, um<br />
erste Produkte vollumfänglich nutzen zu können. Wir<br />
möchten die Dienste flexibel auf unterlagerte Kommunikationsprotokolle<br />
und Übertragungsphysiken abbilden,<br />
sodass der eigentliche Datenaustausch drahtgebunden<br />
oder auch über 5G erfolgen kann.<br />
NO RISK<br />
MORE<br />
FUNction<br />
MIT SENSOREN UND<br />
BEDIENGERÄTEN VON FSG<br />
FÜR DIE AUTOMATISIERUNG<br />
UND SICHERHEITSTECHNIK.<br />
Seit über 60 Jahren steht FSG für<br />
kundenorientierte Systemlösungen<br />
mit hoher Präzision und höchst<br />
möglicher Performance.<br />
Sollten wir Ihre Neugier geweckt<br />
haben, stehen wir Ihnen auf der<br />
kommenden SPS und Agritechnica<br />
gerne zur Verfügung oder<br />
kontaktieren Sie uns direkt.<br />
Halle 4A / Stand 201<br />
Halle 17 / Stand B45<br />
Details zu den Aktivitäten der OPC Foundation:<br />
hier.pro/VcSa0<br />
Messe SPS: Halle 5, Stand 140<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 39
TRENDS<br />
MACHINE LEARNING<br />
SERIE<br />
Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz und Machine-<br />
Learning-Prozessen ist bei der heutigen Produkt -<br />
entstehung keine Seltenheit mehr<br />
Bild: greenbutterfly/adobe.stock.com<br />
Serie Grundlagen der Technik, Teil 8: Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz<br />
KI reflektiert anwenden<br />
Mit dem Maschinellen Lernen (ML) kann Künstliche Intelligenz (KI) immer stärker auch in der Produkt -<br />
entstehung eingesetzt werden – das generative Design ist ein Beispiel dafür. Um die Frage zu beantworten,<br />
ob wir den Einsatz auch fördern sollten, lohnt ein Blick auf die Entwicklung der Künstlichen<br />
Intelligenz selbst – diese Entscheidung können und sollten wir selbst treffen.<br />
Jörg Drees, Geschäftsführer, Ifakt GmbH, Stuttgart<br />
Der Einsatz von „Künstlicher Intelligenz“ (KI) und „Maschinellem<br />
Lernen“ (ML) in der Produktentstehung wird die Produktentwicklung<br />
in der nahen Zukunft verändern. In Forschungsvorhaben<br />
wird etwa untersucht, wie die üblichen Expertenurteile bei der<br />
konstruktiven Auswertung von numerischen Simulationen durch KI<br />
unterstützt werden können. Und beim sogenannten generativen<br />
Design arbeitet man an der Topologie-Optimierung in der frühen<br />
Phase des Designprozesses – Ziel ist, verschiedene Konzepte auszuwerten<br />
und eine optimale <strong>Konstruktion</strong>slösung hinsichtlich Materialeinsatz,<br />
Gewicht, Stabilität, Strömungsverhalten, Kraftverteilung,<br />
Wärmeableitung etc. zu wählen. Gerade auch im Zusammenhang<br />
mit dem industriellen 3D-Druck werden hier durch die additiven Fertigungsverfahren<br />
viele neue Möglichkeiten eröffnet.<br />
Künstliche Intelligenz und Machinelles Lernen<br />
Der Begriff „Maschinelles Lernen“ als ein Teilgebiet der Künstlichen<br />
Intelligenz ist vereinfacht formuliert eine Methode dieser Disziplin.<br />
Durch ML wird mit künstlichen Systemen versucht, durch selbstlernende<br />
Algorithmen Wissen aus Erfahrung zu generieren. Die begriffsprägenden<br />
Phasen des ML sind in der Anwendung<br />
•die Lernphase (Trainieren durch Beispieldaten) und<br />
•der Lerntransfer (Erkennen der Gesetzmäßigkeiten zur<br />
Verallgemeinerung).<br />
Daher leitet sich das „Lernen“ der Maschinen (will heißen: Computer)<br />
ab. Das ML benötigt damit eine zumeist ganz konkrete Eingangsfrage:<br />
„Was soll beantwortet werden?“ Das führt zum Ziel<br />
des künstlichen Systems, das entweder Zusammenhänge erken-<br />
nen, Rückschlüsse ziehen oder Vorhersagen treffen soll. Daraus<br />
folgt aber auch, dass eine systematische Herangehensweise bei<br />
der Modellbildung notwendig ist. Denn es ist erforderlich, in der<br />
Analysephase eine Entscheidung zu fällen, welche algorithmischen<br />
Ansätze hierzu sinnvoll Verwendung finden können.<br />
Überwachtes und unüberwachtes Lernen<br />
Grundsätzlich lassen sich die Typen des Maschinellen Lernens in<br />
zwei Hauptarten des Lernstils unterscheiden. Es gibt das „Überwachte<br />
Lernen“ (Supervised Learning) und das „Unüberwachte Lernen“<br />
(Unsupervised Learning).<br />
• Vereinfacht formuliert wird beim „Überwachten Lernen“ das<br />
künstliche System für Fragestellungen von Vorhersagen auf Basis<br />
vorhandener Analysedaten antrainiert. Angewandte Lernverfahren<br />
sind etwa bei der Regression oder bei der Klassifikation typischerweise<br />
CARTs oder das SVM, aber auch das „Bestärkende<br />
Lernen“ (Reinforcement Learning) wird hierzu gezählt.<br />
•Beim „Unüberwachten Lernen“ wird das künstliche System für<br />
Fragestellungen des Verstehens von Analysedaten angelernt.<br />
Das künstliche System baut beim Lernen ein Modell mit hilfe der<br />
Daten auf, um zukünftig die Zuordnung selbstständig vornehmen<br />
zu können. Lernverfahren sind das K-Means, SVD, PCA, HMM<br />
oder das FP-Growth, um nur ein paar Verfahren zur Modellbildung<br />
zu nennen.<br />
In der Anwendung des Maschinellen Lernens wird klar, dass zur Befähigung<br />
des Lerntransfers für die Lernphase – also das Antrainieren<br />
solcher Algorithmen – eine riesige Menge an Daten aus der Vergangenheit<br />
notwendig ist. IT-Infrastrukturen und -Systeme müssen<br />
damit umgehen können, was aber heute durch die ständig steigende<br />
Leistungsfähigkeit der Systeme gegeben ist.<br />
40 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Zu dieser Serie<br />
INFO<br />
Zusammen mit der Technischen Akademie<br />
Esslingen stellt die <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />
in dieser Grundlagenserie Hintergründe<br />
und praktische Einsatzszenarien in aktuellen<br />
Technikfeldern zusammen. Tipps zu passenden<br />
Seminarangeboten erleichtern die Planung einer praxisorientierten<br />
Weiterbildung.<br />
Erschienen sind bereits:<br />
Teil 1: Digitale Zwillinge und aus virtuellen Baugruppen:<br />
hier.pro/6QiPa<br />
Teil 2: Messverfahren für die Prozessstabilität in der<br />
additiven Fertigung: hier.pro/7smry<br />
Teil 3: Der Schmierstoff als <strong>Konstruktion</strong>selement am<br />
Beispiel der Schmierfilmdickenmessung:<br />
hier.pro/0C4WC<br />
Teil 4: Monitoring von Schleppketten: hier.pro/44LVR<br />
Teil 5: Beschichten von Bauteiloberflächen mittels thermischer<br />
Spritzverfahren: hier.pro/JtCag<br />
Teil 6: Entwicklung frugaler Innovationen:<br />
hier.pro/EysIG<br />
Teil 7: Vier Schritte zum optimalen Schmierstoff:<br />
hier.pro/a6s0s<br />
www.tae.de<br />
Ausblick<br />
Der Zeitpunkt, an dem sich die Maschinen mit Hilfe der KI so rasant<br />
selbst verbessern, dass sie der „Menschlichen Intelligenz“ (wie auch<br />
immer wir dies definieren wollen) entsprechend überlegen sind,<br />
nennt man technologische Singularität. Diese wurde zwar schon<br />
mehrfach nach hinten korrigiert, allerdings immer mit der Bemerkung,<br />
dass dieser Zeitpunkt überraschend für die Menschheit eintritt.<br />
Was jegliche düstere Szenarien über die „Starke Künstliche Intelligenz“<br />
(Maschinen mit einem Bewusstsein) wiederum beflügelt.<br />
Ich persönliche ziehe für mich ein differenziertes Fazit. Was die unterschiedlichen<br />
Arten menschlicher Intelligenz anbelangt wird es immer<br />
sehr viele Menschen geben, die „intelligenter“ sind als ich.<br />
Ergo auch in der Interpretation von Chancen und Risiken der KI. Ich<br />
halte es aber für meine menschliche Pflicht, mich persönlich damit<br />
auseinanderzusetzen – und damit aber auch für mich Anwendungsfälle<br />
im Alltag zu suchen, reflektiert anzuwenden und mich mit anderen<br />
darüber auszutauschen.<br />
eve<br />
www.ifakt.de<br />
Details zu den Themen Künstliche Intelligenz und Machine Learning<br />
werden in Seminaren der Technischen Akademie Esslingen (TAE)<br />
vorgestellt. Infos und Anmeldung unter:<br />
Einführung in die Programmierung mit Python: 10.02. bis 11.02.2020:<br />
hier.pro/HFl1R<br />
Machine Learning mit Python – Workshop 23.03. bis 24.03.2020:<br />
hier.pro/g657r<br />
Einführung in R: 25.05. bis 26.05.2020: hier.pro/H2WM1<br />
Expertentraining Machine Learning und Data Mining mit R<br />
29.06. bis 30.06.2020: hier.pro/yafn1<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 41
TRENDS<br />
DIGITALISIERUNG<br />
Microsoft Hololens als Messgerät<br />
Mixed Reality ist mehr als nur Sehen<br />
Fabriken und Anlagen ändern sich stetig und werden immer wieder modifiziert. Für eine entsprechende<br />
Planung ist eine genaue Messung der aktuellen Situation in den bestehenden Gebäuden unerlässlich,<br />
denn nicht immer ist der Stand der Dinge perfekt digital dokumentiert. Wie das künftig durch AR-Systeme<br />
sehr leicht funktionieren kann, zeigt Zühlke Engineering mit einem Leuchtturm-Projekt bei Thyssenkrupp.<br />
Die Technik kann aber auch auf diverse andere Szenarien angewendet werden.<br />
Fredrik Gundelsweiler, Lead Consultant, Zühlke Engineering GmbH, Eschborn<br />
Der Treppenlift ist nur ein Anwendungsfall.<br />
Er zeigt aber, wie einfach es mit AR sein kann,<br />
komplexe, bereits existierende Strukturen zu<br />
vermessen und zu digitalisieren<br />
Bild: Zühlke<br />
Mit der Digitalisierungsinitiative um Hololinc hat Thyssenkrupp<br />
Elevator den Verkaufsprozess und die digitale Wertschöpfungskette<br />
im Treppenliftgeschäft effektiver, effizienter und schneller<br />
gestaltet. Da jedes Treppenhaus unterschiedlich ist, muss jeweils<br />
ein Aufmaß für die entsprechend maßgeschneiderte Lösung erstellt<br />
werden. Eine Microsoft Hololens dient dabei als Messgerät für das<br />
Aufmaß der Treppen. Durch einen nutzerfreundlichen Prozess wird<br />
der Verkäufer durch die Vermessung geleitet. Die Daten können direkt<br />
vor Ort im korrekten Format für die Weiterverwendung erzeugt<br />
und übertragen werden.<br />
Emotionaler Verkaufsprozess und kürzere Lieferzeit<br />
Im Anschluss kann der Kunde am Tablet den Treppenlift individuell<br />
konfigurieren und das Ergebnis als Animation direkt betrachten. Zusätzlich<br />
kann die Konfiguration auf die Hololens übertragen werden,<br />
um das Produkt in der Augmented Reality (AR) im eigenen Treppenhaus<br />
in 3D zu erleben. Das Ergebnis ist ein deutlich emotionalerer<br />
Verkaufsprozess sowie eine von acht auf zwei Wochen verkürzte<br />
Lieferzeit. Die Kombination aus visuellen Hilfestellungen und der<br />
Produktion genauer Daten macht die Technologie darüber hinaus für<br />
eine Vielzahl von Anwendungen interessant:<br />
Eine große Herausforderung beim Rohrleitungsbau für Rohbauten<br />
oder Bestandsimmobilien sind ungenaue oder fehlerhafte Pläne. Ex-<br />
perten müssen daher vor Ort mit Zollstock<br />
und Co. das Aufmaß für eine korrekte Planung<br />
vornehmen. Die Daten werden häufig<br />
in Papierpläne eingezeichnet oder manuell in<br />
einer Software aufgenommen, entsprechen<br />
sind diese fehlerbehaftet. Hinzu kommt, dass<br />
die Daten manuell konvertiert werden müssen,<br />
um in einer Planungssoftware genutzt<br />
werden zu können. Eine Vermessung mittels<br />
AR könnte die Daten gleich im richtigen Format<br />
speichern. Gleiches gilt für die Abnahme<br />
nach <strong>Konstruktion</strong> und Einbau der gefertigten<br />
Rohrleitungen: Mittels AR wären diese sofort<br />
visuell überprüfbar.<br />
Insbesondere bei komplexen <strong>Konstruktion</strong>svorhaben (wie z.B. beim<br />
Schiffs- oder Flugzeugbau) kann AR dabei helfen, Einbauten direkt<br />
am Ort in realer Größe zu visualisieren. Damit könnte der bisherige<br />
fehlerbehaftete Planungs- und Einbauprozess digital besser unterstützt<br />
werden. Planungsfehler fallen schneller auf, Einbaufehler sind<br />
kaum mehr möglich und der Ausschuss sollte sich verringern. So<br />
können massiv Kosten eingespart werden, während sich gleichzeitig<br />
Qualität und Geschwindigkeit erhöhen.<br />
Keine Inseln schaffen<br />
Augmented Reality kann sowohl beim produktiven Betrieb, der Fertigung<br />
als auch bei der Produktion in der Antriebs-, Fluidtechnik oder<br />
Werkstoffverfahren sinnvoll eingesetzt werden. Mit der Digitalisierung<br />
sind hier alle möglichen Daten vorhanden, die den aktuellen<br />
Betrieb, den Zustand oder die sich verändernden Eigenschaften der<br />
realen Gegenstände beschreiben. Zum Teil sind bereits sogenannte<br />
digitale Zwillinge von realen oder auch virtuellen Objekten vorhanden.<br />
Diese Daten können einerseits zur Visualisierung und andererseits<br />
zur Simulation genutzt werden, was heute normalerweise am<br />
2D-Bildschirm geschieht.<br />
Mixed Reality hat hier den Vorteil, dass die Daten direkt in 3D visualisiert<br />
werden und insbesondere kollaborative Szenarien unterstützt<br />
werden. Dabei kann eine freie Skalierung der virtuellen Objekte und<br />
deren Daten gewählt werden. Somit können Simulationen von digitalen<br />
Zwillingen, Produktionsstraßen, 3D-Druckobjekten, geplanten<br />
Werkstücken oder Materialien angereichert mit digitalen Daten<br />
42 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
DIGITALISIERUNG<br />
TRENDS<br />
Bild: Zühlke<br />
Für das Vermessen hält man einen realen Zeiger auf den aufzunehmenden<br />
Punkt und gibt ein Signal mit dem Finger<br />
Die Messdaten werden noch vor Ort in ein 3D-Modell umgewandelt,<br />
wodurch der Kunde seinen späteren Treppenlift im Einbauzustand<br />
konfigurieren kann<br />
Bild: Zühlke<br />
(z. B. Unterschiede zwischen geplantem und realem Werkstück) kollaborativ<br />
in einer 3D-Welt visualisiert und erlebt werden. Dies macht<br />
einerseits die Objekte und Daten wesentlich greifbarer und verständlicher,<br />
andererseits können Fehler und Resultate bereits gezeigt<br />
werden, ohne dass sich diese in der echten Welt auswirken.<br />
Spätestens mit der Microsoft Hololens 2 wird die Technologie zunehmend<br />
für die Industriebranchen interessant, da sich der sichtbare<br />
Bereich vervierfacht hat und das Tragen sehr bequem geworden<br />
ist. Wichtig ist dabei allerdings, dass Unternehmen nicht nur PoCs<br />
als Insellösungen entwickeln, sondern Augmented oder Mixed Reality<br />
als Teil eines digitalisierten Gesamtprozesses betrachten. Vor allem<br />
dort, wo unterschiedliche Technologien wie Computer Vision,<br />
Artificial Intelligence und Machine Learning oder Sensorik mit Augmented<br />
Reality kombiniert werden, gibt es immenses Potenzial<br />
dafür, Synergien zu schaffen, schneller zu werden und die eigene<br />
Effizienz zu steigern.<br />
tm<br />
www.zuehlke.com<br />
Wie das Projekt von Zühlke funktioniert, zeigt<br />
das Video:<br />
hier.pro/AGb2R<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 43
TRENDS<br />
DIGITALISIERUNG<br />
CNC-Simulator von Tebis ermöglicht kollisionsfreie Fertigung<br />
Zuverlässige Kollisionsprüfung<br />
Werkzeugbau-Anbieter Gedia hat seine Kollisionen dank dem CNC-Simulator von Tebis auf null<br />
heruntergefahren. Ermöglicht wird das durch digitale Prozessbibliotheken wie die Werkzeug- oder Maschinenbibliothek<br />
des IT-Unternehmens. Zudem profitiert der Werkzeugbauer von der Schablonentechnologie<br />
der Softwareschmiede. Diese ermöglicht die weitgehende Automatisierung der NC-Programmierung.<br />
Ulrike Keller, Marketing Managerin, Tebis Technische Informationssysteme AG, Martinsried/Planegg<br />
Bild: Tebis<br />
Um auch kritische Fräsbereiche im Millimeterbereich oder Bauteile<br />
mit tiefen Kavitäten sicher auf Kollision prüfen zu können,<br />
muss die reale Fertigungsumgebung eins zu eins in der virtuellen<br />
CAD/CAM-Welt abbildbar sein – eine Anforderung, die das CAM-<br />
System, das Werkzeugbauer Gedia bis 2016 eingesetzt hat, nicht erfüllen<br />
konnte. „Das fing schon beim Fräswerkzeug an, das sich nicht<br />
exakt nachbauen ließ“, sagt Ralf Hesener, Leiter Werkzeug-Engineering.<br />
„Auch das Maschinenmodell war alles andere als genau, ganz<br />
zu schweigen von den Kinematiken.“ „Das hat die Kollisionsprüfung<br />
extrem zeitaufwendig gemacht“, ergänzt Carsten Wurm, Teamleiter<br />
CAM-Programmierung: „Zum Teil wurden Kollisionen angezeigt, die<br />
gar keine waren. Wir konnten uns auf die Daten schlichtweg nicht<br />
verlassen und mussten sie doppelt pflegen – einmal am CAM-Arbeitsplatz<br />
und einmal in der Maschinenhalle.“ Spätestens als man<br />
eine Maschine mit Palettenwechsler anschaffen wollte, war die Entscheidung<br />
gefallen. Ein neues CAM-System sollte her. Denn dafür<br />
musste auch die Kollisionsprüfung bei Werkzeugwechseln zwischen<br />
zwei NC-Programmen reibungslos funktionieren.<br />
CNC-Simulator für kollisionssichere NC-Programme<br />
In der Folge wurde die CAD/CAM-Software Tebis mit dem bisheri-<br />
Der Tebis-CNC-Simulator prüft die gesamte Fertigungsumgebung<br />
mit allen Komponenten absolut zuverlässig<br />
gen System verglichen. Das eindeutige Resultat: Der CNC-Simulator<br />
garantiert, dass ausschließlich kollisionssichere NC-Programme<br />
ausgegeben werden. Ermöglicht wird das durch digitale Prozessbibliotheken<br />
wie die Werkzeug- oder Maschinenbibliothek: In diesen<br />
sind alle Komponenten, auf die der CNC-Simulator bei der Prüfung<br />
zurückgreift, virtuell bis ins kleinste Detail hinterlegt. Hermann<br />
Geueke, Leiter Mechanische Bearbeitung, fasst Anspruch und Ergebnis<br />
zusammen: „Um unsere Kollisionen auf Null runterzufahren<br />
und uns gleichzeitig aufwendige Prüfungen nach dem Post -<br />
processing zu ersparen, brauchten wie eine millimetergenaue Nachbildung<br />
des Maschinenmodells und der Werkzeuge in der virtuellen<br />
Welt. Das hat nur Tebis geschafft.“<br />
Automatisierung mit Schablonentechnologie<br />
Neben der präzisen Simulation führt der Werkzeugbauer beim CAD/<br />
CAM-Spezialisten noch einen Pluspunkt ins Feld: Die Schablonentechnologie.<br />
Sie ermöglicht die weitgehende Automatisierung der<br />
NC-Programmierung. Auch hier konnte kein anderes System mithalten.<br />
Der Werkzeugbauer fertigt hauptsächlich in Losgröße 1 und<br />
muss daher mit einer Vielzahl von Varianten umgehen. Bei der Tiefbohrbearbeitung<br />
zum Beispiel werden in der Lösung Querbohrungen<br />
automatisch erkannt. Mit den geeigneten<br />
NC-Schablonen ist die anschließende NC-<br />
Programmierung ein Leichtes. Zudem lassen<br />
sich die tatsächlichen Maschinenlaufzeiten<br />
im Vorfeld exakt ermitteln. Wurm sieht hier einen<br />
entscheidenden Vorteil:“ Dank der genauen<br />
Laufzeitberechnung in der Software<br />
können wir die Schwesterwerkzeuge bei der<br />
Fertigung vollautomatisch austauschen. Das<br />
spart uns sehr viel Zeit.“<br />
Systemlandschaft nach<br />
zwölf Monaten integriert<br />
Also startete man 2016 mit vier Lizenzen,<br />
2018 sind drei weitere dazugekommen. Doch<br />
mit dem Kauf der Lizenzen allein war es nicht<br />
getan. Um die neue Software möglichst<br />
schnell zum Laufen zu bringen und um Prozessbibliotheken<br />
und Schablonentechnologie<br />
optimal nutzen zu können, hat Gedia die Experten<br />
von Tebis-Implementierung mit ins<br />
Boot geholt. Nach knapp zwölf Monaten war<br />
44 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Bild: Tebis<br />
Die NC-Programmierung erfolgt mit der Tebis-<br />
Schablonentechnologie weitgehend automatisiert<br />
die neue Systemlandschaft komplett integriert, so dass nun nur<br />
noch mit der Lösung programmiert wurde. Der Prozess ist durchgängig<br />
bis in die Werkstatt: An sechs Viewerstationen greifen die<br />
Maschinenbediener direkt auf alle relevanten Daten zu. Sie lassen<br />
sich NC-Funktionen anzeigen und arbeiten diese ab. In einer eigenen<br />
Liste sind alle Werkzeuge mit ihren spezifischen Technologiewerten<br />
hinterlegt. Heute gibt es wesentlich weniger Rückfragen als<br />
zuvor. Die gesamte Fertigung ist schneller geworden. „In der Vergangenheit<br />
haben wir mit einer Stunde CAM-Programmierung circa<br />
zweieinhalb Frässtunden erwirtschaftet. Heute liegen wir bei über<br />
drei Frässtunden“, so Geueke. „Das heißt, dass wir in derselben Zeit<br />
mehr Bauteile fertigen. Dadurch werden Kapazitäten frei und wir<br />
können immer mehr Aufgaben inhouse erledigen.“ Der Werkzeugbauer<br />
beschäftigt sechs Tebis-CAM-Programmierer und zwei externe<br />
Dienstleister. 18 Mitarbeiter bedienen die sechs Maschinen im<br />
3-Schichtbetrieb. Auch am Wochenende stehen die Maschinen nicht<br />
still – die Software ermöglicht die mannarme Fertigung. Für die nahe<br />
Zukunft stehen Mehrmaschinenbedienung und die automatische<br />
Palettierung mit Nullpunktspannsystem auf dem Programm.<br />
Auf dem Weg zur Ein-System-Strategie<br />
Gedia hat noch mehr vor. Gemeinsam mit Tebis Consulting wurde<br />
die Prozesslandschaft analysiert und der Standardisierungsgrad auf<br />
Herz und Nieren geprüft. Am Anfang stand ein Workshop mit allen<br />
Führungskräften, um über Abteilungsgrenzen hinweg ein gemeinsames<br />
Verständnis zu erarbeiten und eine einheitliche Wissensgrundlage<br />
aufzubauen. Auch die MES-Lösung Proleis des Softwareanbieters<br />
hat überzeugt: Zukünftig sollen Aufträge und Fertigung damit digital<br />
geplant und gesteuert werden. Und um Einarbeitungs- und<br />
Tryoutzeiten zu verringern, testet das Unternehmen aktuell BREP-<br />
Technologiendes Softwarehauses, mit denen sich Druckflächen und<br />
Freimachungen direkt in das CAD-Modell einkonstruieren lassen.<br />
Zudem möchte man das Erfolgsmodell Gedia-Tebis weiter ausdehnen:<br />
Die spanische Niederlassung in Barcelona steht bereits in engem<br />
Kontakt mit Tebis Iberia.<br />
jg<br />
www.tebis.com<br />
Flexible<br />
Schutztürabsicherung<br />
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Sicherheitssystem mit Zuhaltung<br />
Modularer Aufbau für maximale<br />
Flexibilität beim Einsatz<br />
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Taster- und Anzeigeelemente optional<br />
direkt im Gehäuse integrierbar<br />
Umfangreiche Diagnosefunktionen<br />
Profinet- und Ethernet/IP-Varianten<br />
verfügbar<br />
Höchste Sicherheit, Kategorie 4 / PL e<br />
Details zum CNC-Simulator von Tebis:<br />
hier.pro/IcoX7<br />
SPS Nürnberg<br />
26.- 28.<strong>11.2019</strong> · Halle 7 / Stand 280<br />
www.euchner.de<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 45
TRENDS<br />
PERSPEKTIVEN<br />
Bild: Rolls-Royce<br />
Um eine Situation, die verschiedene Abteilungen betrifft, gemeinsam betrachten zu können, nutzen Rolls-Royce-Ingenieure eine VR-Cave<br />
Rolls-Royce – in Sachen Digitalisierung bereits weit fortgeschritten<br />
Digitale Pioniere<br />
Am Rolls-Royce-Standort Dahlewitz, eine halbe Stunde südlich von Berlin, hat die Zukunft schon<br />
begonnen: Viele Trends wie etwa Virtual Reality (VR) oder Augmented Reality (AR) sind hier bereits im<br />
praktischen Alltag der Ingenieure angekommen. Predictive Maintenance, unterstützt per Machine<br />
Learning, ist ebenfalls schon in Reichweite.<br />
Tobias Meyer, freier Mitarbeiter der <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />
In einem VR-Raum, der ganze Triebwerke raumfüllend in 3D darstellen<br />
kann, treffen sich bei Rolls-Royce Spezialisten aus unterschiedlichen<br />
Fachbereichen, um etwa Änderungen zusammen zu<br />
besprechen. Benötigt die Hydraulikabteilung etwas mehr Platz für<br />
eine zusätzliche Leitung, schaut sie zusammen mit anderen Disziplinen,<br />
wo man diesen schaffen könnte. Die Bewilligung des Raums<br />
gab die Geschäftsführung frei, als man Studien vorlegte, die zeigen,<br />
dass in VR-Umgebungen das Erfassen von Zusammenhängen wesentlich<br />
schneller abläuft: „Am Monitor werden bis zu 40 % der<br />
Details nicht schnell genug wahrgenommen, in einer immersiven<br />
3D-Umgebung dagegen nur 10 %“, erklärt Marius Swoboda, Head of<br />
Engineering Science and Capability bei Rolls-Royce. Mit den Steuergeräten<br />
in der Hand können die Ingenieure ein im Maßstab 1:1 dargestelltes<br />
Triebwerk wie eine Zwiebel Schicht für Schicht auseinandernehmen<br />
oder nur für sie relevante Elemente anzeigen lassen. Da<br />
ihre Position im Raum selbst durch ihre 3D-Brille erkannt wird, passt<br />
sich der Blickwinkel automatisch an, etwa wenn man in die Knie<br />
geht, um ein Bauteil weiter unten zu begutachten.<br />
Zudem wird in der zusammen mit der TU Cottbus entwickelten VR-<br />
Cave die Planung der Arbeitsplätze – bis zu ganzen Hallen – und der<br />
entsprechenden Montageschritte überprüft, bevor ein Triebwerk in<br />
Serie gebaut wird. Denn so eliminiert man eventuelle Schwierigkeiten<br />
schon im Vorfeld – bevor sie in der Realität auftreten.<br />
Vielseitige Simulationsmöglichkeiten<br />
Ganz am Anfang des Entwicklungsprozesses steht aber das Design<br />
des Kerntriebwerks: „Wir entwickeln nicht in jedem Fall ein komplett<br />
neues Triebwerk, sondern bauen auf unseren bisherigen Erfahrungen<br />
auf und bieten den Kunden für ihre Ansprüche optimierte<br />
Varianten an“, sagt Uwe Minkus, Head of Systems Design. Dabei<br />
werden vorgegebene Parameter wie Gewicht, Lärm, Preis, Treibstoffverbrauch<br />
oder die maximal mögliche Flugstrecke berücksichtigt.<br />
Die Optimierung erfolgt mit Hilfe eines komplexen Algorithmus,<br />
der quasi mit den Maßen des vorausgewählten Typs spielt und so<br />
eine Vielzahl möglicher Designs errechnet. Das erste Ergebnis hat<br />
er in fünf Minuten parat. „Wir lassen uns in ein bis zwei Tagen bis zu<br />
2500 Entwürfe generieren, zu jedem gibt es dann automatisch eine<br />
erste CAD-Zeichnung. Die Auswertung nehmen wir aber über<br />
Diagramme vor, in denen wir die Entwürfe mit den vielversprechendsten,<br />
vom Kunden als wichtig angesehenen Parametern –<br />
Lärm, Verbrauch usw. – vergleichen. Würden diese Daten manuell<br />
erstellt, ergäben sie etwa 1000 gedruckte Seiten“, verdeutlicht<br />
Minkus die Zeitersparnis des Entwurfsalgorithmus. In der Praxis bedeutet<br />
das dann, dass ein neues Triebwerk einem bereits bestehenden<br />
zu 90 % gleicht, aber beispielsweise durch eine höhere Kerntemperatur<br />
und die dementsprechend geänderte Kühlung die favorisierten<br />
Werte erreicht.<br />
Um die entstehenden großen Datenmengen für die Produktentwickler<br />
zugänglicher zu machen, setzt das Unternehmen auf eine<br />
spezifisch neu entwickelte App. Mit ihr können die Mitarbeiter in<br />
46 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Dahlewitz unkompliziert und effektiv auf dem breiten Spektrum bereits<br />
vorhandener Kenntnisse aufbauen: In die App kann ein Triebwerksentwurf<br />
geladen werden, um anschließend diverse<br />
erwünschte Betriebsparameter ganz einfach per Schieberegler einzustellen.<br />
So kann sehr schnell überprüft werden, wie sich eine größere<br />
Flughöhe oder andere Startbedingungen auf Druck oder die<br />
Temperatur eines Gasstroms auswirken. „Früher benötigten wir für<br />
90 % unserer zur Verfügung stehenden Daten hochspezialisierte<br />
Experten, um diese zu interpretieren. Heute kann quasi jeder am<br />
Entwicklungsprozess Beteiligte eine neue Situation sofort virtuell<br />
überprüfen“, sagt Minkus.<br />
Auch in der Verifizierung von bereits erstellten Entwürfen hat Rolls-<br />
Royce die Computersimulationen bereits früh aufgegriffen. Minkus<br />
beschreibt deren Vorteil so: „Mit unseren Modellrechnungen können<br />
wir jetzt selbst komplexe Vorgänge wie den Verlust von Fan-<br />
Schaufeln im Bläser abbilden und mit hoher Genauigkeit vorhersagen.“<br />
Wenn noch physisch getestet wird, dann aufgrund zwingender<br />
Vorgaben bei der Zertifizierung und zum Abgleich des Modells.<br />
„Aufwendige Versuche müssen nicht mehrfach wiederholt werden,<br />
was sowohl Zeit als auch Kosten im Entwicklungsprozess einspart“,<br />
so Minkus weiter. Einzelne Aspekte, wie die Verbreitung von Kerosintröpfchen<br />
in der Brennkammer, untersuchen und simulieren universitäre<br />
Partner.<br />
Die beschriebene App bildet mit ihren Algorithmen das ‚klassische‘<br />
Triebwerks-Design des Unternehmens ab. Ganz neue Ansätze kann<br />
aber auch der Computer mit ein paar Maßänderungen so nicht kalkulieren.<br />
Aktuell arbeitet Rolls-Royce an einem Triebwerk, in dem<br />
erstmals ein Planetengetriebe verbaut wird und so der Bläser vorne<br />
(auch ‚Fan‘ genannt) langsamer drehen kann als die Niederdruck -<br />
turbine selbst. Denn die beiden Elemente haben jeweils eigene<br />
Ideal bereiche, die sich deutlich unterscheiden. Bei den bisherigen<br />
Triebwerken des Herstellers musste für die Drehzahlen ein Kompromiss<br />
gefunden werden, da die Niederdruckturbine und der Fan<br />
durch eine Welle fest verbunden sind. Das neue ‚Ultrafan-Triebwerk‘<br />
soll in der zweiten Hälfte des nächsten Jahrzehnts auf den Markt<br />
kommen, wobei das Planenten-Getriebe für die Übertragung von<br />
bis zu 100.000 PS Leistung ausgelegt sein wird – mehr als jedes andere<br />
Reduktionsleistungsgetriebe in der Luftfahrt bisher, denn für<br />
Großtriebwerke hat dieses Konzept bisher noch niemand umge-<br />
LINEARTISCHE<br />
Nürnberg 26. – 28. November 2019<br />
SPS<br />
Halle 1 Stand 310<br />
www.hiwin.de<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 47
TRENDS<br />
PERSPEKTIVEN<br />
setzt. Aktuell werden in Dahlewitz bereits 70.000 PS auf den Prüfständen<br />
gefahren – die Montage der Teile aber wird schon heute in<br />
einer 3D-Simulation durchgespielt.<br />
Digitaler Zwilling gespeist durch AR-Technik<br />
Geht man weiter in die Fertigung, kommt man auch in der wie ein<br />
Reinraum wirkenden Montagehalle für Trent-XWB-Triebwerke nicht<br />
mehr um die virtuelle Realität herum: Mit einer Augmented-Reality-<br />
App überprüfen Mitarbeiter künftig, ob alle Komponenten vollständig<br />
montiert sind. Die Software zeigt auf einem Tablet dessen<br />
Kamerabild und legt in Echtzeit die Zeichnung der zu prüfenden<br />
Komponente darüber, beispielsweise einer Pumpe. Erkennt das<br />
System die korrekt installierte Baugruppe, bestätigt es den Vorgang.<br />
Aktuell wird das System in die Produktion eingeführt; später soll<br />
nicht mehr ein Mitarbeiter mit einem Tablet, sondern eine autonome<br />
Vorrichtung das Triebwerk virtuell auf Vollständigkeit abtasten. Ein<br />
digitaler Zwilling soll künftig jedes Bauteil und jeden Prozess be -<br />
inhalten, wodurch ein Triebwerk und seine Fertigung lückenlos<br />
dokumentiert werden.<br />
Da der Triebwerksbau im Vergleich zur Automotive-Produktion nach<br />
Qualitätsanspruch und Menge eher einer Manufaktur gleicht, werden<br />
sehr viele Montageschritte nicht automatisiert, sondern manuell<br />
von hochqualifizierten Facharbeitern vorgenommen. Um dabei<br />
etwa das korrekte Anzugsmoment einer Schraube sicher gewährleisten<br />
zu können, musste diese früher von einem Kollegen nochmals<br />
überprüft werden. Heute erkennt ein digital eingebundener<br />
Drehmomentschlüssel den Vorgang und übermittelt alle Werte an<br />
den Digitalen Zwilling.<br />
Vorausschauende Wartung bereits Realität<br />
Ist ein Triebwerk dann im Betrieb, liefert es fast kontinuierlich Daten<br />
an die Zentrale im brandenburgischen Dahlewitz. Die Millionen übertragenen<br />
Datenpunkte soll künftig einmal ein Netzwerk aus fest<br />
installierten Kameras im Inneren um optische Quellen erweitern.<br />
Diese sind durch Bleistift-große, bewegliche Periskope von den extremen<br />
Temperaturen entkoppelt und können so Live-Bilder aus<br />
dem Kerntriebwerk liefern. „Die Daten gehen zunächst an unser<br />
Bild: Rolls-Royce<br />
Neue Montageschritte und ganze Hallen werden in der virtuellen Realität<br />
auf diverse Faktoren hin überprüft und die ersten Handgriffe dort geübt<br />
Operational Service Desk (OSD), von dem aus wir die gesamte Flotte<br />
unserer im Dienst befindlichen Triebwerke betreuen. Von dort<br />
wird dann das ‚Engine Network‘ mit den übermittelten Daten gefüttert“,<br />
erklärt Axel Vöge, Head of Digital Operations. Die Software ist<br />
eine Art Facebook für Triebwerke: „Je mehr wir über jedes einzelne<br />
wissen, desto genauer können wir es auf sein künftiges Verhalten<br />
hin einschätzen.“ Die Mehrzahl der Business-Jet-Daten wird nach<br />
der Landung übertragen, besonders kritische Informationen können<br />
bereits während des Fluges gesendet werden.<br />
Stellen die Sensoren beispielsweise eine erhöhte Vibration fest,<br />
wird ein entsprechender Experte in Dahlewitz informiert. Er kann<br />
sich nun anhand des Engine Network umgehend ein Bild machen,<br />
ob es früher schon einmal ein ähnliches Verhalten an einem anderen<br />
Triebwerk gegeben hat. Anschließend entscheidet er, ob sofort<br />
Maßnahmen ergriffen werden sollten oder die Erfahrung zeigt, dass<br />
die Maschine ohne Risiko bis zur nächsten planmäßigen Wartung<br />
weiter laufen kann. Im Fall der sofortigen Reparatur kann der<br />
Mechaniker den früheren Lösungsweg direkt aus dem digitalen System<br />
nachvollziehen und dadurch auch von Notizen seiner Kollegen<br />
rund um den Globus profitieren.<br />
Aber auch andersherum werden Vergleiche gezogen: Wenn beispielsweise<br />
besonders wenig Vibration auftritt, will man ebenfalls<br />
wissen, woran das liegt. Denn so könnten eventuell auch andere<br />
Triebwerke daraufhin optimiert werden. Jährlich werden etwa 3500<br />
auffällige Abweichungen vom Durchschnitt überprüft, wodurch der<br />
Grundstein eines Datenstamms für das Machine Learning gelegt<br />
wird: „In den kommenden Jahren könnten wir die Diagnose im ersten<br />
Schritt komplett durch unsere Algorithmen erstellen lassen. Nur<br />
wenn diese keine passende Lösung finden, müsste noch ein Experte<br />
eingeschaltet werden“, schätzt Vöge. Er weist aber auch darauf<br />
hin, dass die konsequente Digitalisierung des Operational Service<br />
Desks – wie etwa durch das ‚Engine Networking‘ – und die dadurch<br />
verbesserten Abläufe bereits heute deutliche Wirkung zeigen: „Im<br />
Jahr 2008 konnten wir bei Störungen etwa zwei Drittel aller Maschinen<br />
ohne Verspätung wieder in die Luft bekommen. Stand heute<br />
schaffen wir das in 98 % der Fälle.“<br />
Um die Analyse von Daten im Konzern noch weiter vorantreiben zu<br />
können, hat Rolls-Royce bereits Ende 2017 die R 2<br />
Data Labs gegründet: An Standorten in UK, den<br />
USA, Singapur, Indien und Neuseeland sitzen in<br />
einzelnen Abteilungen, sogenannten Hubs, interdisziplinäre<br />
Teams aus Datenspezialisten zusammen<br />
mit Experten aus anderen Bereichen und arbeiten<br />
an konkreten Problemlösungen sowie neuen<br />
Ideen für den weiteren Ausbau der digitalen Infrastruktur<br />
des Konzerns. Ende 2018 hat man nun<br />
auch in Dahlewitz einen Hub für Künstliche Intelligenz<br />
geschaffen, der mit externen Partnern<br />
kooperiert, etwa dem Hasso-Plattner-Institut für<br />
Digital Engineering in Potsdam.<br />
Ganz ohne Fehler geht es nicht<br />
Fluggesellschaften wollen vermeiden, dass ihre<br />
Maschinen nicht eingesetzt werden können, etwa<br />
durch außerplanmäßige Wartungsarbeiten. Nutzungsausfälle<br />
dauern natürlich länger und werden<br />
48 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Nürnberg, Germany<br />
14.–16.1.2020<br />
Bild: Rolls-Royce<br />
Internationale Fachmesse für Druckguss:<br />
Technik, Prozesse, Produkte<br />
Die Überprüfung von montierten Baugruppen mittels Augmented<br />
Reality (AR) wird derzeit etabliert<br />
sehr viel teurer, wenn ein Triebwerk vom Flügel genommen werden<br />
muss. Um diese Situation möglichst häufig vermeiden zu können,<br />
arbeitet Rolls-Royce zusammen mit verschiedenen Partnern sowie<br />
den Universitäten Nottingham und Harvard an Robotiklösungen.<br />
Komplizierte Arbeiten wie etwa das präzise Abschleifen von beschädigten<br />
Turbinenschaufeln erfordern einen erfahrenen Spezialisten,<br />
der aber nicht überall sofort verfügbar ist. Ein neues, lasergesteuertes<br />
System dagegen soll künftig einmal in jeder Werkstatt der Welt<br />
am Triebwerk installiert werden können, ohne die Wartungsexperten<br />
für diese Aufgabe vor Ort zu haben. Statt dessen übernimmt ein<br />
Spezialist dann ferngesteuert direkt aus der Zentrale des Triebwerkherstellers<br />
die eigentliche Arbeit. Das spart viel Zeit, das Triebwerk<br />
kann schnell wieder zurück in den Einsatz.<br />
Ein weiteres Projekt sind sogenannte Snake Robots: Mehrere von<br />
ihnen könnten endoskopartig durch eine Serviceöffnung in das<br />
Triebwerk eingeführt werden und dort gemeinsam zum Beispiel<br />
eine beschädigte Beschichtung reparieren. Außerdem könnten sie<br />
als Träger eines ganzen Schwarms aus Mini-Robotern fungieren, die<br />
so tief im Triebwerk freigesetzt werden. Diese kriechen dann durch<br />
die schwer zugänglichen Bereiche und ermöglichen via Live-Video<br />
eine Inspektion. Aktuell messen die Prototypen noch 5 cm – zu groß<br />
für die Triebwerksöffnungen – das Ziel ist eine Reduktion auf wenige<br />
Millimeter in den nächsten fünf bis zehn Jahren. „Einige Technologien,<br />
wie etwa die Schwarmroboter, haben bis zum alltäglichen Einsatz<br />
noch einen langen Weg vor sich“, bestätigt deswegen auch<br />
James Kell, On-Wing Technology Specialist. „Die ferngesteuerten<br />
Schleifroboter aber werden schon getestet und wohl in wenigen<br />
Jahren eingeführt.“<br />
Künftig soll die Vision der ‚Intelligent Engine‘ das Produkt und den<br />
Service so eng verbinden, dass sie nicht mehr zu trennen sind: Das<br />
Triebwerk soll künftig selbst den passenden Roboter für eine anstehende<br />
Inspektion bestellen und auf den großen Datenbestand<br />
zugreifen können, um zu entscheiden, ob es beispielsweise durch<br />
die Aschewolke eines Vulkans fliegen kann. Nach dem Ausbruch des<br />
isländischen Eyjafjallajökull etwa blieben im Jahr 2010 aus Mangel<br />
an Erfahrung vorsorglich alle Flugzeuge am Boden, was wirtschaftliche<br />
Milliardenschäden verursachte. Heute wäre man dank des<br />
Datenschatzes dagegen wesentlich sicherer, was die Einschätzung<br />
solch einer Extremsituation anginge.<br />
www.rolls-royce.com<br />
Kurzvideos zeigen die Robotiklösungen im Detail:<br />
hier.pro/dnPr2<br />
IDEEN<br />
FORMEN<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 49
TRENDS<br />
DIGITALISIERUNG/VERWALTUNGSTOOLS<br />
Bild: Native Instruments<br />
Native Instruments nutzt die Cloud bei der Entwicklung und Fertigung von Controllern für die computerunterstützte Musikproduktion<br />
Serie PLM in der Cloud – Teil 3: der Ansatz von Autodesk<br />
Pionier auf dem Weg in die Wolken<br />
Mit Blick auf das Thema Industrie 4.0 und die Schaffung digitaler Plattformen zur Unterstützung von<br />
datengetriebenen Dienstleistungen und neuen Geschäftsmodellen bietet auch Autodesk ein PLM aus<br />
der Cloud an. Im dritten Teil der Serie stellen wir deshalb die Cloud-PLM-Strategie und das Lösungs -<br />
angebot von Autodesk vor. Das Unternehmen gehört zu den Cloud-Pionieren.<br />
Michael Wendenburg, Fachjournalist für CAx/PLM-Themen, Sevilla<br />
Autodesk bietet seinen Kunden zwar schon lange Software-Lösungen<br />
für das CAD-Datenmanagement an, hat sich beim Thema<br />
Product Lifecycle Management (PLM) aber lange bedeckt gehalten.<br />
Als Spätstarter im PLM-Markt setzt das Unternehmen seit einigen<br />
Jahren konsequent und (fast) ausschließlich auf PLM aus der<br />
Cloud. „Wir sind relativ früh in die Cloud gegangen, für den deutschen<br />
Markt vielleicht zu früh“, sagt Karl Osti, Industry Manager<br />
Manufacturing bei der Autodesk GmbH in München. „Aus internationaler<br />
Sicht war das aber eigentlich die richtige Entscheidung.“<br />
Autodesk sieht sich durch die Entwicklung des Cloud-PLM-Marktes<br />
bestätigt, auch wenn Osti einräumt, dass das stärkste Wachstum<br />
derzeit noch im Bereich der Virtualisierung zu verzeichnen ist. Darunter<br />
versteht er das Hosting und Management von klassischen On-<br />
Premise-Installationen in einer öffentlichen oder privaten Cloud-<br />
Infrastruktur. „Wenn wir heute über Cloud-PLM reden, dann meist<br />
über die Virtualisierung bestehender Single-Tenant-Instanzen. Bei<br />
nativen Cloud-Anwendungen mit Multi-Tenant-Architektur haben wir<br />
noch ein bisschen aufzuholen“, führt Osti weiter aus. Er geht aber<br />
davon aus, dass sich die native Cloud durchsetzen wird, weil nur sie<br />
die Flexibilität und Agilität bietet, die in den verteilten Entwicklungsund<br />
Fertigungsnetzen gefordert ist.<br />
Wachsende Zahl von Cloud-Kunden<br />
Nach einer langen Phase der Evangelisierung kann Autodesk inzwischen<br />
eine beachtliche Zahl von Cloud-PLM-Kunden vorweisen. Am<br />
Anfang waren es eher Start-Ups oder PLM-Newcomer wie der Berliner<br />
Hersteller von Hard- und Software für die computergestützte Musikproduktion<br />
Native Instruments, die sich für Autodesk Fusion Life -<br />
cycle entschieden haben. Inzwischen aber nutzen auch gestandene<br />
Mittelständler aus dem Maschinen- und Anlagenbau PLM-Funktionen<br />
aus der Cloud, meist in Kombination mit einer On-Premise-Installation<br />
des Autodesk Vaults für das CAD- bzw. Produktdatenmanagement.<br />
50 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
„Es geht auch um den<br />
Digital Twin und die Frage,<br />
wie ich die PLM-Daten<br />
mit Echtzeitdaten aus dem<br />
Betrieb zusammenbringe.“<br />
Ihre zündende Idee<br />
Unsere Lösung nach Mass<br />
Die Native Instruments GmbH ist ein gutes Beispiel für die Art von<br />
Kunden und Anwendungsfällen, die Autodesk mit PLM aus der<br />
Cloud adressiert. Das mittelständische Unternehmen mit weltweit<br />
500 Mitarbeitern entwickelt Controller für die computergestützte<br />
Musikproduktion und das Djing sowie Sound-Bibliotheken von<br />
Instrumenten und Klangeffekten, mit denen unter anderen Film -<br />
musiken elektronisch produziert werden.<br />
Fusion Lifecycle hat bei Native Instruments eine selbst programmierte<br />
Software für die Stücklisten-Verwaltung mit begrenztem<br />
Funktionsumfang und ohne grafische Benutzeroberfläche abgelöst,<br />
die nicht unternehmensübergreifend einsetzbar war. Die neue<br />
Cloud-basierte Plattform wird heute in erster Linie für das Stücklisten-<br />
und Change-Management genutzt. Sie dient dazu, der Produk -<br />
tionsbetreuung und den Fertigungspartnern die aktuellen Versionsstände<br />
von Stücklisten, Fertigungsunterlagen und Qualitätsdokumenten<br />
bereitzustellen, unterstützt aber auch die Kostenaufwandsabschätzung<br />
in den frühen Phasen der Hardware-Entwicklung. Ausschlaggebend<br />
für die Entscheidung zugunsten der Cloud-Lösung<br />
waren der geringe Implementierungs- und Wartungsaufwand sowie<br />
der weltweite Zugang zu dem System, wie Supply Chain Manager<br />
Kai Thieme sagt.<br />
Mehrmandantenfähiges SaaS-Modell<br />
Die Cloud-PLM-Strategie von Autodesk basiert grundsätzlich auf<br />
dem Konzept einer mehrmandantenfähigen SaaS-Architektur, unterscheidet<br />
aber klar zwischen PLM und PDM. Alles, was mit den<br />
PLM-Prozessen und leichtgewichtigen Daten zu tun hat, läuft in der<br />
Cloud. Fusion Lifecycle umfasst Module für New Product Introduc -<br />
tion (NPI), worunter sich vor allem die Funktionen für Workflow- und<br />
Projektmanagement verbergen, BOM-Management, Change Management,<br />
Quality Management und Supplier Collaboration. Für die<br />
Verwaltung und Versionierung ihrer CAD-Daten nutzen die meisten<br />
Bestandskunden hingegen den Vault als on premise installierte<br />
PDM-Instanz. Zwar bietet Autodesk agilen Projektteams mit Fusion<br />
360 auch eine Cloud-PDM-Komponente, die neben dem Daten -<br />
management das Konstruieren, Simulieren und NC-Programmieren<br />
in der Cloud ermöglicht. Sie reicht aber funktional nicht an den Autodesk<br />
Inventor oder vergleichbare CAD-Systeme heran und wird in<br />
Deutschland wenig genutzt.<br />
Der Autodesk Vault ist seit der aktuellen Produktversion nahtlos in<br />
Fusion Lifecycle integriert, so dass die Daten automatisch synchron<br />
gehalten werden. Es handelt sich gewissermaßen um ein hybrides<br />
Cloud-On-Premise-Szenario. Theoretisch könnten die Kunden ihre<br />
CAD-Daten aus Autodesk Inventor auch direkt mit Fusion Lifecycle<br />
verwalten, wie Osti sagt: „Die Realität sieht aber so aus, dass die<br />
Unternehmen Bedenken haben, ihre CAD-Daten in eine native<br />
Cloud zu schieben und deshalb ein Engineering-nahes PDM be -<br />
vorzugen.“<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 51<br />
Ein Unternehmen der Festo Gruppe
TRENDS<br />
DIGITALISIERUNG/VERWALTUNGSTOOLS<br />
Gerade bei größeren Kunden sei allerdings eine wachsende Bereitschaft<br />
festzustellen, ihre Inventor- und Vault-Installation zu virtualisieren,<br />
um flexibler auf Bedarfsspitzen und die wachsende Mobilität<br />
der Anwender reagieren zu können, führt Osti weiter aus. .Autodesk<br />
arbeitet hier mit Microsoft als Cloud-Provider zusammen, der<br />
das Hosting und Streaming der Anwendungen übernimmt. „Wir helfen<br />
dem Kunden bei der Einrichtung, aber für die Wartung ist er<br />
selbst verantwortlich und er rechnet auch direkt mit dem Betreiber<br />
des Rechenzentrums ab“, sagt Osti. Das hat aber nichts mit dem<br />
eigentlichen Cloud-PLM-Angebot von Autodesk zu tun.<br />
Hybride Cloud-Cloud-Architektur<br />
Das Cloud-PLM-Angebot von Autodesk umfasst den gesamten<br />
Technologie-Stack einer SaaS-Architektur, mit der Besonderheit,<br />
dass sowohl eine eigene Infrastruktur, als auch die eines öffentlichen<br />
Cloud-Providers wie Amazon genutzt wird. Der PLM-Hersteller<br />
unterhält zu diesem Zweck Rechenzentren in Irland, den USA und in<br />
Singapur und baut weitere Kapazitäten auf. Es handelt sich also immer<br />
um eine hybride Cloud-Cloud-Architektur, auch wenn der Kunde<br />
davon nichts mitbekommt, weil Autodesk vertraglich sein Ansprechpartner<br />
für das Thema Infrastruktur ist. In der Autodesk-Cloud werden<br />
vor allem die persönlichen und kaufmännischen Daten für die<br />
Abrechnung der Cloud-Dienste gespeichert, während die Anwendungen<br />
und alles, was für das Load Balancing relevant ist, in der<br />
AWS-Cloud laufen.<br />
Eine weitere Besonderheit des Cloud-Stacks ist, dass der Software-<br />
Hersteller Kunden und Third-Party-Entwicklern neben der SaaS-<br />
Schicht eine offene Entwicklungsumgebung (PaaS) bereitstellt.<br />
Autodesk Forge ist die technologische Plattform, auf der sowohl<br />
Fusion Lifecycle als auch Fusion 360 basieren und ermöglicht es<br />
ihnen, eigene Zusatzapplikationen oder industriespezifische PLM-<br />
Lösungen zu entwickeln. Forge sei ein strategisches Thema, das<br />
derzeit im Mittelpunkt der Entwicklung stehe, sagt Osti. „Wir wollen<br />
den Funktionsumfang unserer Cloud-Plattform zusammen mit Partnern<br />
erweitern.“<br />
Autodesk denkt dabei auch an das Thema Industrie 4.0 und die<br />
Schaffung digitaler Plattformen zur Unterstützung von datengetriebenen<br />
Dienstleistungen und neuen Geschäftsmodellen. „Es geht<br />
um den Digital Twin und die Frage, wie ich die PLM-Daten mit Echtzeitdaten<br />
aus dem Betrieb zusammenbringe“, sagt Osti. Allerdings<br />
will das Unternehmen nicht mit den großen IoT-Plattformanbietern<br />
in Konkurrenz treten, sondern nur die Möglichkeit schaffen, die<br />
Plattformen anzubinden und den Kontext bereitzustellen, um die<br />
IoT-Daten korrekt interpretieren zu können. Forge solle eine Art<br />
Superkleber sein, um die verschiedenen Ausprägungen des digitalen<br />
Zwillings zu verbinden, sagt Osti.<br />
User-basiertes Subskriptionsmodell<br />
Forge ist für Autodesk zugleich eine Testumgebung für neue Lizenzbzw.<br />
Preismodelle, denn es wird nicht nach Zahl der Anwender, sondern<br />
nach Verbrauch (consumption-based) abgerechnet. In Zukunft<br />
könnte es sogar ein mehrwert-basiertes Zahlungsmodell (outcome<br />
based) sein, wie Autodesk es heute schon bei der Nutzung der<br />
Generative-Design-Funktionen in Fusion 360 praktiziert. Der Anwender<br />
kann seine Entwürfe kostenlos durchrechnen lassen und zahlt<br />
nur für die Option, die er runterlädt. Osti will nicht ausschließen,<br />
dass Fusion Lifecycle und andere Produkte künftig nach einem ähnlichen<br />
Modell abgerechnet werden. Die Frage sei, wie die Architektur<br />
aussehen müsse, um den Mehrwert berechnen zu können.<br />
Bislang zahlt der Kunden im Subskriptionsmodell für einzelne User<br />
der Cloud-PLM-Lösung, wobei unterschieden wird zwischen Pro-<br />
Lizenzen (aktuell 920 US-Dollar pro Anwender und Jahr) und Participants<br />
(310 US-Dollar). Letztere haben nur lesenden Zugriff auf<br />
Daten und Dokumente, können aber zum Beispiel auch Workflows<br />
freigeben. Darüber hinaus gibt es eine Enterprise-Lizenz, die aktuell<br />
1.845 US-Dollar pro Anwender und Jahr kostet, bei der die Lizenzen<br />
von mehreren Mitarbeitern geteilt werden, und die darüber hinaus<br />
die Möglichkeit bietet, eine unlimitierte Zahl von externen Partnern<br />
anzubinden. Den Enterprise-Kunden stehen auch mehr Anwendungsmodule<br />
zur Verfügung, und sie erhalten eine eigene Testumgebung<br />
in der Cloud.<br />
In den Lizenzpreisen sind die Kosten für das Hosting und Management<br />
der Cloud-Installation enthalten, nicht aber die Aufwände für<br />
kundenspezifische Anpassungen und Integrationen zu ERP-Systemen<br />
oder anderen Unternehmensanwendungen, die gegebenenfalls<br />
noch on premise installiert sind. Autodesk stellt den Kunden dafür<br />
eine Server-basierte Integrationslösung zur Verfügung, aber die<br />
eigentliche Integrationsarbeit übernimmt in aller Regel ein Systemintegrator<br />
aus dem Partnerumfeld. Die Partner kümmern sich auch<br />
darum, auf Basis der einheitlichen Cloud-Instanz die kundenspezifischen<br />
Mandanten einzurichten.<br />
Serie PLM<br />
in der Cloud<br />
In unserer Serie Product Lifecycle Management (PLM) in der<br />
Cloud stellen wir Ihnen in der <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />
Hintergrundinformationen zu den Lösungsansätzen der PLM-<br />
Anbieter vor, die vermehrt Angebote zum Einsatz auch von<br />
PLM-Lösungen in der Cloud machen. Autor ist der anerkannte<br />
Fachjournalist Michael Wendenburg aus Sevilla, der auch<br />
einen Blog über Future PLM betreibt:<br />
www.wendenburg.net/plm-blog/<br />
Erschienen sind bislang:<br />
• Teil 1: Anforderungen und Ziele (Ausgabe 3-4/2019)<br />
• Teil 2: der Ansatz von PTC (Ausgabe 10/2019)<br />
• Teil 3: der Ansatz von Autodesk (Ausgabe 11/2019)<br />
Online finden Sie alle Teile unter:<br />
hier.pro/om30L<br />
Folgen können Sie uns zudem unter:<br />
LinkedIn:<br />
hier.pro/Ax1zk<br />
Twitter:<br />
hier.pro/By7iY<br />
INFO<br />
52 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
DIGITALISIERUNG/VERWALTUNGSTOOLS<br />
TRENDS<br />
„Engineering- und Produktionssicht<br />
lassen sich über die Cloud<br />
viel besser verzahnen. Allerdings<br />
müssen wir noch ein paar<br />
Hausaufgaben machen, um die<br />
verschiedenen Ausprägungen der<br />
Stückliste managen zu können.“<br />
Partner haben weiterhin ihren Platz<br />
Autodesk arbeitet traditionell mit Vertriebspartnern zusammen, deren<br />
Geschäftsmodell sich – unabhängig vom SaaS-Geschäft – schon<br />
durch den Umstieg von Verkaufs- auf Mietlizenzen stark verändert<br />
hat, wie Osti einräumt. Die Partner haben in der Cloud-PLM-Strategie<br />
des Unternehmens jedoch weiterhin ihren Platz, müssen sich allerdings<br />
künftig stärker auf das Beratungs- und Integrationsgeschäft<br />
fokussieren. Native Instruments wird inzwischen etwa von Autodesk-Partner<br />
Mensch & Maschine betreut, der das Unternehmen<br />
auch bei der Anbindung ihres E-CAD-Systems an die Cloud-PLM-<br />
Lösung unterstützt.<br />
Mensch & Maschine (MuM) sieht in seiner mittelständischen Kundenbasis<br />
ein wachsendes Interesse an Cloud-PLM, wie Wolfgang<br />
Huber, Geschäftsführer Industrie sagt. Typischerweise handelt es<br />
sich um Unternehmen, die für das CAD-Datenmanagement den<br />
Autodesk Vault on premise einsetzen, aber viele ihrer Prozesse in<br />
der Produktentwicklung noch Excel-gestützt abwickeln. Sie lassen<br />
sich sehr einfach in Fusion Lifecycle nachbilden, so dass die Kunden<br />
praktisch aus dem Stand startklar sind. Aufwendiger ist die Abbildung<br />
von Prozessen, die Integrationen zur Warenwirtschaft oder zu<br />
anderen Autorensystemen voraussetzen, wie Huber weiter ausführt:<br />
„Das machen wir zu unserem Hauptgeschäft, neben der kundenseitigen<br />
Konfiguration der Tenants.“<br />
Die Kunden mieten aber meistens auch die Lizenzen bei MuM, so<br />
dass der Autodesk-Partner keine Nachteile durch den Umstieg auf<br />
Cloud-PLM befürchtet. Das Unternehmen hat vor kurzem Kooperationsverträge<br />
mit T-Systems und dem Schweizer Telekomanbieter<br />
Swisscom abgeschlossen, so dass man Kunden, die beispielsweise<br />
auch ihre CAD/PDM-Anwendungen in die Cloud migrieren wollen,<br />
eine „eigene“ Cloud-Infrastruktur anbieten kann. „Wir haben umfassend<br />
getestet, ob sich schwere CAD-Geometrie mit einer Performance<br />
streamen lässt, die eine Bedienung mit der Space Mouse<br />
erlaubt“, sagt Huber. „Das funktioniert.“<br />
Anpassungsfähige SaaS-Architektur<br />
Die Software-Architektur von Fusion Lifecycle ist anpassungsfähiger,<br />
als man das von einer Multi-Tenant-Lösung erwarten würde.<br />
„Wir stellen dem Kunden die Plattform mit den wesentlichen Services<br />
bereit, die aktualisiert werden kann, ohne seine kundenspezifische<br />
Instanz und seine Prozesse durch Updates zu beeinträchtigen;<br />
zumindest solange an der API nichts verändert wird“, versichert<br />
Osti. „Das unterscheidet unsere Multi-Tenant-Lösung maßgeblich<br />
von virtualisierten Anwendungen, die ein höheres Maß an Standardisierung<br />
erfordern, um Probleme bei Updates zu vermeiden.“<br />
Native Instruments nutzt insbesondere das BOM-Management aus<br />
der Cloud mit einer wesentlichen Erweiterung für die Erfassung der<br />
Material- und Prozesskosten, um die späteren Produktkosten schon<br />
im Prototypenstadium zuverlässig kalkulieren zu können. Bislang<br />
hat das bei der Verwendung des Klassik-UI zu keinen Problemen bei<br />
automatischen Updates der Cloud-Anwendung geführt. Native In-<br />
Efficient Engineering ist, wenn ein PLAN zu EPLAN wird.<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 53
TRENDS<br />
DIGITALISIERUNG/VERWALTUNGSTOOLS<br />
struments würde sich allerdings die Umsetzung dieses Moduls<br />
auch in der Modern-UI wünschen. Jan Dreßler, der sich bei dem Unternehmen<br />
um die System-Implementierung und das Onboarding<br />
der Anwender kümmert, bestätigt die Flexibilität von Fusion Life -<br />
cycle, wobei die Anpassungen in diesem Fall von Autodesk selbst<br />
vorgenommen wurden.<br />
Fusion Lifecycle hat gegenüber einer on premise installierten PLM-<br />
Lösung den Vorteil, dass man keine große IT-Mannschaft benötigt, um<br />
die Anwendung zu unterhalten, wie Dreßler sagt. „Außerdem sind die<br />
initialen Kosten durch das Subskriptionsmodell einfacher zu kalkulieren.<br />
Wir haben erst mal mit wenigen Lizenzen angefangen und dann<br />
aufgestockt, können je nach Bedarf aber auch wieder runterskalieren“,<br />
ergänzt Supply Chain Manager Thieme. Wie viel Native Instruments<br />
durch die Cloud-Implementierung spart, lässt sich nicht genau beziffern<br />
– es gab vorher ja keine kommerzielle PLM-Installation.<br />
Einsparungen in Supply Chain und Service<br />
Andere Autodesk-Kunden haben durch den Cloud-PLM-Einsatz klar<br />
quantifizierbare Nutzeneffekte feststellen können, wie Osti versichert.<br />
„Einer unserer größeren Kunden im Maschinen- und Anlagenbau<br />
hat allein durch das Service Management mit Fusion Lifecycle<br />
seine Service-Umsätze für eine Produktlinie innerhalb eines Jahres<br />
verdoppelt, weil er jetzt weiß, welches Ersatzteil für welche Maschine<br />
auf welchem Lager liegt.“ Ein anderer habe den Durchsatz in der<br />
Zulieferkette durch die verbesserte Transparenz der Supply Chain<br />
Collaboration um 40 % erhöht und könne den Zeitpunkt der Markteinführung<br />
seiner saisonalen Produkte besser kontrollieren.<br />
Durch das Subskriptionsmodell und den geringeren Integrationsaufwand<br />
macht sich Cloud-PLM nach drei bis sechs Monaten bezahlt,<br />
wie Osti versichert. Bei größeren Unternehmen mit global verteilten<br />
Entwicklungs- und Produktionsstandorten sei der Nutzen oft noch<br />
ein anderer. Statt erst mal zwei Jahre die Prozesse zu analysieren,<br />
könnten sie einfach ihre bestehenden Business-Prozesse abbilden<br />
und hätten innerhalb von wenigen Monaten eine saubere Dokumentation<br />
des Status Quo, um dann entscheiden zu können, welche<br />
Prozesse verbessert werden müssen. Bei der Harmonisierung<br />
der Prozesse und Methoden gebe es noch viel zu tun, sagt Osti:<br />
„Der Riesenvorteil von Fusion Lifecycle ist, dass man die Prozesse<br />
im laufenden Betrieb ändern und sich an den Zielzustand heran -<br />
tasten kann. Das macht es auch leichter, die Mitarbeiter auf der<br />
Reise mitzunehmen.“<br />
Integrationsbedenken unbegründet<br />
Der wichtigste Vorteil der Cloud-Anwendung und zugleich ein wichtiges<br />
Entscheidungskriterium ist ihre Skalierbarkeit, wie Osti weiter<br />
ausführt: „Die Kunden fragen, wie schnell sie ihre Installation hochfahren<br />
können und wie sich das auf die Performance auswirkt.“<br />
Auch das Thema Integration wird seiner Einschätzung nach durch<br />
die Cloud einfacher, weil man Anwendungen schneller umhängen<br />
und neue Standorte schneller anbinden kann. Osti hält die Bedenken<br />
der Unternehmen hinsichtlich der Integration von Cloud- und<br />
On-Premise-Anwendungen für unbegründet, solange der Zeitpunkt<br />
der Informationsübergabe klar definiert sei. Schwieriger zu orchestrieren<br />
seien Echtzeit-Szenarien mit mehreren Cloud-Anwendungen,<br />
weil neben Sicherheitsaspekten auch die Frage vertraglich<br />
geregelt werden müsse, wer zu welchem Zeitpunkt die Führungsrolle<br />
habe.<br />
Was die Sicherheitsbedenken gegen Cloud-PLM anbelangt, so hat<br />
sich die Haltung der IT-Verantwortlichen in den Unternehmen in den<br />
letzten drei bis vier Jahren ziemlich gewandelt. Die Unternehmen<br />
sind offensichtlich zu dem Schluss gekommen, dass an der Cloud<br />
auf Dauer kein Weg vorbeiführt und beschäftigen sich mehr mit der<br />
praktischen Umsetzung von Sicherheitskonzepten. Gerade größere<br />
Unternehmen würden nach ISO-27001-Zertifizierung und Gover -<br />
nance-Modellen fragen, sagt Osti, um für den Notfall gewappnet zu<br />
sein.<br />
Migration in mehreren Schritten<br />
Autodesk-Kunden, die eine bestehende PDM/PLM-Installation<br />
durch Fusion Lifecycle abgelöst haben, lassen sich derzeit noch an<br />
einer Hand abzählen. Der PLM-Hersteller versucht, Big-Bang-Migrationen<br />
zu vermeiden und die Kunden stattdessen Schritt für Schritt<br />
in die Cloud umzuziehen, was natürlich eine kontinuierliche Anpassung<br />
der Integrationen erfordert. Die Harmonisierung des Stück -<br />
listen-Managements, das oft an jedem Standort anders aufgesetzt<br />
ist, sei in vielen Unternehmen eine der ‚Low Hanging Fruits‘, sagt<br />
Osti. „Engineering- und Produktionssicht lassen sich über die Cloud<br />
viel besser verzahnen. Allerdings müssen wir noch ein paar Hausaufgaben<br />
machen, um die verschiedenen Ausprägungen der Stückliste<br />
managen zu können.“<br />
Die Cloud wird gerade bei kleineren Unternehmen zu einer besseren<br />
PLM-Durchdringung beitragen, ist Osti überzeugt: Unternehmen,<br />
die bislang noch überhaupt kein PLM einsetzen, weil sie den<br />
Kostenaufwand für die Implementierung scheuen, gibt es auch in<br />
Deutschland noch reichlich. Vor zwei Jahren hat Autodesk zusammen<br />
mit Bitkom Research eine repräsentative Befragung von 500<br />
deutschen Unternehmen zum Thema Digital Engineering durchgeführt,<br />
die zutage gefördert hat, das mehr als die Hälfte weder ein<br />
PDM- noch ein PLM-System einsetzen. Hier schlummert also noch<br />
viel Potential, das sich durch ein kostengünstiges Cloud-PLM-Angebot<br />
heben ließe.<br />
Mehrmandantenfähig und skalierbar<br />
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass Autodesk als Cloud-<br />
PLM-Pionier vor allem in der mittelständischen Fertigungsindustrie<br />
gut positioniert ist und inzwischen einige Referenzkunden vorweisen<br />
kann, die mit Fusion Lifecycle zum Teil beachtliche Einsparungen<br />
realisiert haben. Die Software ist von der Architektur her mehrmandantenfähig<br />
und somit automatisch aktualisierbar, lässt aber<br />
trotzdem ein gewisses Maß an kunden- bzw. prozessspezifischen<br />
Anpassungen zu. Zu den Besonderheiten des Cloud-Stacks gehört<br />
eine Entwicklungsumgebung, die es Kunden und Drittanbietern ermöglicht,<br />
Zusatzanwendungen oder branchenspezifische Spezial -<br />
lösungen zu entwickeln. Bei der Implementierung der Tenants und<br />
der Integration anderer Unternehmensanwendungen stützt sich<br />
Autodesk stark auf sein bestehendes Partnernetz, das die Kunden<br />
auch bei Migrationen unterstützt.<br />
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www.autodesk.de<br />
Weitere Details zum Cloud-Angebot von Autodesk:<br />
hier.pro/xyuvz<br />
54 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
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In Zusammenarbeit mit<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 55
TRENDS<br />
ADDITIVE MANUFACTURING<br />
VDI-Studie zur Effizienz additiver gegenüber konventioneller Fertigung<br />
Wie effizient ist der<br />
Metall-3D-Druck wirklich?<br />
Der Metall-3D-Druck steht an der Schwelle zur Serienfertigung. Doch viele kleine und mittlere<br />
Unternehmen stellen sich die Frage, ob es sich für sie überhaupt lohnt, ihre gewohnten Pfade zu<br />
verlassen. Eine Studie des Zentrums Ressourceneffizienz der VDI-Gruppe gibt Aufschluss.<br />
Die konventionell hergestellte<br />
Dämpfergabel entstammt einem<br />
aktuellen Produktionsprozess.<br />
Dadurch ist eine Erhebung von<br />
Daten für die ökologische und<br />
ökonomische Analyse der VDI-<br />
Studie erst möglich<br />
Bild: Fraunhofer EMI<br />
Die VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH in Berlin hat in einer<br />
Studie den Ressourcenverbrauch eines additiven Fertigungsverfahrens<br />
mit einem konventionellen Fertigungsverfahren<br />
verglichen. Bei der Studie mit dem Titel „Ökologische und ökonomische<br />
Bewertung des Ressourcenaufwands - Additive Fertigungsverfahren<br />
in der industriellen Produktion“ wurde am Beispiel einer<br />
Dämpfergabel für einen Pkw eine mittelgroße Serienproduktion<br />
(10.000 Stück jährlich) untersucht, wie sie derzeit für den 3D-Druck<br />
noch nicht üblich ist. Die Ingenieure untersuchten dabei folgende<br />
Fragen:<br />
• Welche Energie- und Rohstoffaufwendungen fallen über den gesamten<br />
Lebensweg der Bauteile an?<br />
• Welche Unterschiede resultieren aus dem Einsatz additiver Technologien<br />
und der computergestützten Strukturoptimierung der<br />
Bauteile?<br />
• Welche Aufwendungen an versorgungskritischen Rohstoffen,<br />
Wasser und Fläche sind nötig?<br />
• Welche Treibhausgasemissionen (in CO 2 -Äquivalenten) werden je<br />
Variante emittiert?<br />
• Welche Kosten ergeben sich für die betrachteten Varianten über<br />
deren jeweiligen Lebenszyklus?<br />
• Welche wirtschaftlichen Vorteile<br />
liegen im Einsatz von additiver<br />
Fertigung und der Nutzung<br />
strukturoptimierter Bauteile in<br />
Fahrzeugen?<br />
Der Hauptaugenmerk bei der<br />
<strong>Konstruktion</strong> des additiv zu fertigenden<br />
Bauteils lag auf der<br />
Struktur und deren Optimierung.<br />
So ließ sich das Volumen des<br />
Bauteils reduzieren und der Materialverbrauch verringern. Bei der<br />
konventionellen Fertigung besteht diese Struktur aus einer gesenkgeschmiedeten<br />
Aluminium-Gusslegierung und wiegt 1,3 kg. Die<br />
konventionelle Herstellung umfasst die Produktionsschritte Gießen,<br />
Gesenkschmieden, Entgraten, Wärmebehandeln und Fräsen. Bei<br />
der additiven Fertigung kam das Laser Beam Melting (LBM) zum<br />
Einsatz. Bei diesem selektiven Laserschmelzen wurden zwei verschiedene<br />
Aluminiumpulver lokal (Scalmalloy AlMg4.5Sc0.7Zr0.3<br />
und AlSi10Mg) geschmolzen und Schicht für Schicht auf einer<br />
Grundplatte aufgebracht. Zur Datenerhebung für die ökologische<br />
und ökonomische Bewertung wurde das strukturoptimierte Bauteil<br />
in einer LBM-Anlage des Typs EOS M 400 hergestellt.<br />
Im betrachteten Fall zeigte sich, dass beim 3D-Druck mehr Energie,<br />
mehr Rohstoffe, mehr Wasser und mehr Fläche verbraucht wurden<br />
als bei der konventionellen Produktion. Auch die Treibhausgasemissionen<br />
stiegen an. Zudem waren die Material- und Betriebskosten<br />
wesentlich höher. Diese Effekte seien, laut Studie, vor allem auf den<br />
hohen elektrischen Grundverbrauch der LBM-Anlage sowie auf deren<br />
Pulver- und Wartungskosten zurückzuführen. Technische Verbesserungen<br />
an der LBM-Anlage, mit denen in Zukunft fest zu rechnen<br />
sei, würden die Umweltauswirkungen und die Kosten stark reduzieren.<br />
Der Abstand zwischen konventioneller und additiver Fertigung<br />
werde sich hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Ressourceneffizienz<br />
mittelfristig verringern, so die Studie.<br />
56 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Additiv gefertigtes Bauteil<br />
mit Stützstrukturen: Die<br />
Stützstrukturen sind aus<br />
dem gleichen Werkstoff<br />
wie das Werkstück. Ihr<br />
Werkstoffverbrauch floß<br />
in die Studie mit ein<br />
Small Size<br />
High Tech<br />
Spectra PowerBox<br />
Fraunhofer EMI<br />
KI / AI Vision Robotik<br />
Additive als Ergänzung<br />
zur konventionellen Fertigung<br />
Die additive Fertigung, beziehungsweise der 3D-Druck, zeichnet<br />
sich durch die schichtweise Generierung von Strukturen aus und ist<br />
eine Schlüsseltechnologien der Digitalisierung und Industrie 4.0. Aktuell<br />
stehen die sogenannten 3D-Druckverfahren an der Schwelle<br />
zur Fertigung von kleinen und mittleren Serien. Künftig werden sie<br />
für kleine und mittlere Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes<br />
eine zentrale Rolle spielen.<br />
Die Studie zeigt, dass im Einzelfall sehr genau abzuwägen ist, wann<br />
additive und wann konventionelle Herstellungsverfahren gewählt<br />
werden. Sie bietet dahingehend einen guten Überblick über verschiedene<br />
additive Fertigungsverfahren und eine zusammenfassende<br />
Bewertung dieser. Betrachtet werden:<br />
• Powder Bed Fusion<br />
• Directed Energy Deposition<br />
• Material Extrusion<br />
• Binder Jetting<br />
• Sheet Lamination<br />
Im Falle der Pkw-Dämpfergabel fällt die Massereduktion durch die<br />
additive Fertigung so gering aus, dass dies keinerlei Effekte auf den<br />
Treibstoffverbrauch des Autos haben wird. Anders sieht es in der<br />
Luft- und Raumfahrt, in der Medizintechnik oder für bionische Produktkonzepte<br />
aus: Hier sind in der Nutzungsphase durch leichtere<br />
Bauteile höhere Einsparpotenziale erzielbar. Metallische Werkstücke<br />
werden in Zukunft sehr wahrscheinlich weder ausschließlich auf<br />
konventionellem Wege noch ausschließlich additiv gefertigt. Stattdessen<br />
werden die 3D-Druckverfahren die herkömmlichen Methoden<br />
ergänzen.<br />
eve<br />
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Die Studie:<br />
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HALLE 7<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 STAND 2019 57 420
TRENDS<br />
ADDITIVE MANUFACTURING<br />
TÜV Süd zertifiziert Additive Manufacturer<br />
Wachsamen Auges in die neue Produktion<br />
Viele additiv gefertigte Serienbauteile weisen keine einheitliche Festigkeit auf oder kommen mit Verzug<br />
und abweichenden Maßen aus den Maschinen. Auch die Weiterverarbeitung mit Strahlmitteln<br />
verändert das Materialgefüge teils anders als geplant. Am Beispiel des selektiven Lasersinterns zeigt<br />
der TÜV Süd Product Service, worauf bei einem Zertifizierungsaudit geachtet wird.<br />
Gregor Reischle, Head of Additive Manufacturing, Max Rehberger, Program Manager Additive Manufacturing,<br />
TÜV Süd Product Service, München<br />
Für den Aufbau seiner Produktion hat ein deutsches mittelständisches<br />
Unternehmen den TÜV Süd Product Service beauftragt,<br />
sein Qualitätsmanagement rund um die additive Fertigung zu prüfen.<br />
Das Unternehmen, das unter anderem Teile für Pumpen herstellt,<br />
möchte mit einer Zertifizierung die Risiken neuer Technologien<br />
minimieren, seine Investitionen sichern und sich vom Wettbewerb<br />
differenzieren. Auf der anderen Seite sollen seine Kunden, die<br />
aus dem Maschinen- und Gerätebau, der Medizintechnik sowie aus<br />
der Lebensmittel-, Automobil- und Möbelindustrie stammen, von<br />
mehr Sicherheit und Vertrauen in die Qualität der Produkte und damit<br />
von einer geringeren Anzahl von Lieferantenaudits profitieren.<br />
Bei einer Zertifizierung rückt die gesamte Prozesskette in den Fokus:<br />
Die externen Auditoren begutachteten die Materialprüfung und<br />
die gesamte Führung des Fertigungsprozesses. Auf der Frage, ob<br />
die Maschinenabnahme transparent ist und reproduzierbar dokumentiert<br />
wird, lag der Hauptaugenmerk der Prüfer. Die Bediener, Ingenieure<br />
und QM-Manager sowie den Vertrieb und die Projektleiter<br />
hatten die Prüfer dabei ebenfalls im Blick.<br />
Ein Beispiel für ein additives Fertigungsverfahren ist das selektive<br />
Lasersintern (SLS). Hier wandelt eine punktgenaue Hitzeeinwirkung<br />
Pulver schichtweise in einen festen Kunststoff um. Unterschiedlichste<br />
Parameter müssen dafür bezogen auf den Ausgangswerkstoff<br />
und das Design eingestellt werden. Dazu gehören die Laserenergie,<br />
die Belichtungsgeschwindigkeit und die Bautemperatur.<br />
Nur wenn das Pulver vollständig durchgeschmolzen ist, stimmen<br />
die Festigkeitswerte des späteren Bauteils. Eine gleichbleibende<br />
Qualität der Rohstoffe ist wichtig – gerade für Kleinserien.<br />
Wareneingang und Qualitätskontrolle<br />
Das angelieferte Pulver nimmt das Unternehmen nur an, wenn zuvor<br />
Laboranalysen und ein Rieseltest die bestellten Parameter bestätigen.<br />
Denn der Feuchtigkeits- und der Feinstgehalt oder die<br />
Schüttdichte sind für die Energieaufnahme des Pulvers und damit<br />
für das spätere Schmelzverhalten entscheidend. Wo nicht durchgängig<br />
mit Handschuhen gearbeitet wird, können auch winzige Mengen<br />
Hautschuppen, Haare oder Talg zu Verunreinigungen führen.<br />
Weil selbst PE-Säcke nicht 100% wasserdicht sind, können Kunststoffpulver<br />
Feuchtigkeit aufnehmen. Das verringert mitunter die<br />
Festigkeit des Endprodukts signifikant. Bei Bedarf muss die Lieferung<br />
nachträglich mittels Trockenluft fluidisiert werden. Auch die<br />
Temperatur der Ausgangstoffe ist ein Faktor.<br />
Wurde zu kühl angeliefert, sind bis Produktionsstart<br />
eigens klimatisierte Zwischenlager<br />
erforderlich.<br />
Für Serien oder bei kurzen Lieferzeiten werden<br />
auf verschiedenen Maschinen die gleichen<br />
Bauteile produziert. Die übergreifende<br />
Einstellung ist eine besondere Herausforderung,<br />
da sich einige Anlagen selbst herstellerseitig<br />
mitunter nicht exakt gleich kalibriert lassen.<br />
Verbunden mit teils fluktuierender Pulverqualität<br />
oder bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen<br />
erfordert es bisweilen<br />
langjährige Erfahrung, um die zugehörigen<br />
Parametersätze auch unterschiedlicher Maschinen<br />
aufeinander abgestimmt auszubalancieren.<br />
Bild: TÜV Süd<br />
Wenn Konstrukteure die gesamte Prozesskette im Blick behalten,<br />
legen sie bereits bei der Entwicklung eines Bauteils den Grundstein<br />
für dessen erfolgreiche Produktion<br />
58 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Neue Norm<br />
DIN SPEC 17071<br />
PLUS<br />
Bei der Zertifizierung Additive Manufacturer begutachten<br />
TÜV Süd-Experten die Mitarbeiter und Maschinen, aber auch<br />
die Werkstoffe, Prozesse und Methoden von Unternehmen.<br />
Neben technologieübergreifenden und technologiespezi -<br />
fischen Standards und Normen kommt dabei die DIN SPEC<br />
17071 zum Einsatz. Hierzu das Wichtigste:<br />
• Sie ist eine Vorgehensweise für die Qualifizierung von Fertigungszentren,<br />
in denen additive Fertigungsverfahren zum Einsatz<br />
kommen, die unabhängig vom eingesetzten Werkstoff und<br />
Fertigungsverfahren ist.<br />
• Als additive Fertigungszentren sind dabei alle Fertigungsstätten<br />
zu betrachten, die die Prozesskette der additiven Fertigung<br />
abbilden und Bauteile für Endanwendungen fertigen; beispielsweise<br />
als Fertigungsdienstleister oder als interner Bereich eines<br />
größeren Unternehmens.<br />
• Ziel der Verfahrensqualifizierung ist die Sicherstellung der Produktqualität<br />
durch Überwachung und Regelung von qualitätsrelevanten<br />
Merkmalen und Faktoren entlang der Prozesskette.<br />
Die DIN SPEC 17071 ist ein Leitfaden und erscheint Mitte<br />
November 2019.<br />
Probennahme und Dokumentation<br />
Zur Qualitätskontrolle nimmt das Unternehmen mitunter Rückstellproben<br />
aus der laufenden Fertigung, die vakuumiert eingeschweißt<br />
werden. Anhand eines normierten Zugversuchs lassen sich typische<br />
Materialkennwerte wie Streckgrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung<br />
bestimmen. Die Prüfmaschine misst den Weg und visualisiert<br />
den Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung der Probe in<br />
einem zugehörigen Diagramm. Die Umgebungsbedingungen und<br />
die Kalibrierung der Prüfmittel sind entscheidend für einheitliche Ergebnisse.<br />
Auch der Prüfplan hat einen großen Einfluss auf die Qualitätssicherung,<br />
da anisotrope und damit von der Orientierung abhängige<br />
Bauteileigenschaften relevant sein können.<br />
Wechselwirkungen entlang der Prozesskette zeigen, wie wichtig eine<br />
vollständige Dokumentation ist. Sie sollte nicht nur den Umgang<br />
mit den Rohstoffen umfassen, sondern auch die Wartung oder die<br />
Kalibrierung von Prüfmitteln. Eine lückenlose Historie zu den Werkstoffen,<br />
Bauteilen und CAD-Prozessen sowie ein reproduzierbares<br />
Datenhandling eine Grundvoraussetzung. Neben dem Betrieb der<br />
Anlage dokumentiert das Unternehmen auch das Ausgangsmaterial<br />
und dessen Management sowie den Fertigungsprozess selbst –<br />
vom Wareneingang über die Parametrierung der Maschinen bis zum<br />
ausgelieferten Bauteil.<br />
eve<br />
www.tuev-sued.de<br />
Industrie-4.0-taugliche<br />
Lösung mit OPC UA<br />
■ Sicherheitssteuerung PSC1 mit<br />
integriertem OPC-UA-Server<br />
■ Weitergabe von umfangreichen<br />
Prozessdaten und Datensätzen<br />
von Schmersal-Produkten<br />
■ Vereinfacht herstellerübergreifenden<br />
Datenaustausch<br />
■ Unterstützt Predictive Maintenance<br />
■ In Kombination mit SD-Bus: Anzeige<br />
von erweiterten Diagnosedaten<br />
www.schmersal.com<br />
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auf der SPS in<br />
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Wir machen Ihre<br />
Maschine sicher<br />
Prüfung und Zertifizierung additive Fertigung:<br />
hier.pro/3bIAB<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 59
TRENDS<br />
NEWS<br />
Siemens bringt mit Sinumerik Edge künstliche Intelligenz an die Werkzeugmaschine<br />
Edge-Computing erhöht Verfügbarkeit von Anlagen<br />
Bild: Siemens<br />
Die Siemens Digital Industries (DI) AG, Nürnberg,<br />
erweitert ihr Industrial-Edge-Angebot<br />
für die Sinumerik Edge um weitere Applikationen.<br />
Mit dem Softwareangebot unterstützt<br />
das Unternehmen Werkzeugmaschinenanwender<br />
dabei, die Werkstück- und Prozessqualität<br />
zu verbessern, die Maschinenverfügbarkeit<br />
zu erhöhen sowie die Maschinenprozesse<br />
weiter zu optimieren. Mit Edge<br />
Computing lassen sich große Datenmengen<br />
lokal an der Werkzeugmaschine verarbeiten.<br />
Zusätzlich verringern sich für Anwender die<br />
Speicher- und Übertragungskosten, da große<br />
Datenmengen vorverarbeitet werden können<br />
und ausschließlich relevante Daten anschließend<br />
in eine Cloud- oder IT-Infrastruktur übertragen<br />
werden.<br />
Die Edge-Applikation Analyze MyWorkpiece<br />
/Vision basiert auf künstlicher Intelligenz (KI)<br />
und erkennt, ob das richtige Werkstück in der<br />
korrekten Position vorliegt – und das besser<br />
als es das menschliche Auge zulässt. Liegt<br />
das Werkstück korrekt, kann die Bearbeitung<br />
gestartet werden. Neben der Überwachung<br />
des Bearbeitungsraumes lässt sich auch der<br />
Verschleiß von Werkzeug beobachten. So<br />
können Ressourcen effizienter eingesetzt<br />
werden.<br />
Als Edge-Applikation Protect MyMachine /3D<br />
Twin beinhaltet die Sinumerik-Anwendung<br />
Collision Avoidance nun einen vollumfänglichen<br />
Schutz von Maschine und Werkzeugen<br />
gegenüber der aktuellen Aufspannsituation<br />
inklusive dynamischer Betrachtung des Werkstückschutzes.<br />
Die Leistung und die Produktivität<br />
der NCU wird durch den Einsatz von Sinumerik<br />
Edge von Rechenleistung entlastet<br />
und in ihrer eigentlichen Steuerungsaufgabe<br />
nicht beeinträchtigt. Mit Create MyVirtual<br />
Machine und Run MyVirtual Machine – beides<br />
Softwareapplikationen für die Sinumerik<br />
One zur Erstellung digitaler Zwillinge – können<br />
Rechenmodelle, die in diesem Kontext<br />
erstellt wurden, auch für Protect MyMachine<br />
/3D Twin einbezogen werden. Diese reiht<br />
sich neben der bereits bekannten Edge-Applikation<br />
Analyze MyMachine /Condition in<br />
die Digitalisierungslösungen rund um die Zustandsüberwachung<br />
von Werkzeugmaschinen<br />
ein.<br />
mc<br />
www.siemens.com<br />
Per interaktiver Online-Akademie von Simcon Spritzgieß-Simulationssoftware lernen<br />
Version 12 von Cadmold für Ende 2019 angekündigt<br />
Bild: Simcon<br />
Wie die Spritzgieß-Simulationssoftware Cadmould<br />
bedient wird, können Interessenten<br />
ab November 2019 über interaktive Online-<br />
Akademie lernen. Software-Anbieter Simcon<br />
kunststofftechnische Software GmbH aus<br />
Würselnhat diese zusammen mit dem<br />
E-Learning-Spezialisten Multra GmbH, Frank-<br />
furt a. M.,entwickelt. Simcon war dabei besonders<br />
wichtig, dass das Angebot für Kunden<br />
flexibel und interaktiv nutzbar ist. Multra<br />
hat diese Vorgabe technisch umgesetzt und<br />
bestehende Schulungsinhalte didaktisch aufbereitet.<br />
Die Lernmodule ermöglichen es,<br />
Wissen im effektiven Selbstlernprozess zu<br />
erwerben, zu festigen und zu testen. Der Anwender<br />
kann zudem lernen, wann es ihm<br />
passt, unabhängig von festen Terminen und<br />
Orten.<br />
Um weiteren Kundenwünschen gerecht zu<br />
werden, hat Simcon für Dezember 2019 die<br />
Version 12 von Cadmould angekündigt. Diese<br />
hält für die Entwicklung von Kunststoff-<br />
Spritzgießteilen und Werkzeugen zu ihrer<br />
Herstellung neue Funktionen sowie eine<br />
deutlich intuitivere Handhabung bereit. Via<br />
Hoops-Schnittstelle können nun etwas aus<br />
den Simulationsberechnungen auch 3D-PDF-<br />
Berichte erstellt werden. Diese enthalten<br />
drehbare Ansichten, sind auch ohne Cadmould<br />
nutzbar und erleichtern die Zusammenarbeit<br />
unterschiedlicher Abteilungen<br />
oder Unternehmen. Zusätzlich zum bewährten<br />
modularen Aufbau seiner Software bietet<br />
Simcon in Zukunft anwendergerechte Paketlösungen<br />
an. Viele Kundenanforderungen<br />
können mit Fill-it!, Warp-it!, Engineer-it!“und<br />
Varimize-it! noch passgenauer bedient werden.<br />
mc<br />
www.simcon.com<br />
Version 6.0 von Inneos Startup Tools jetzt verfügbar<br />
Creo-Arbeitsumgebung noch vollständiger managen<br />
Version 6.0 der Startup Tools zur Konfigura -<br />
tion und zentralen Verwaltung der PTC-<br />
Arbeitsumgebung hat die Inneo Solutions<br />
GmbH aus Ellwangen zum Beispiel mit dem<br />
integrierten Konfigurationssystem Genius<br />
Tools Starter für das vollständige Management<br />
von Creo-Arbeitsumgebungen ausgestattet.<br />
Durch die neue Softwarearchitektur<br />
und die verwendeten Synchronisationsmethoden<br />
werde ein hoher Performancegewinn<br />
erreicht, so die Ellwangener. Das Lizenz-<br />
Borrowing (Ausleihen) für mobiles Arbeiten,<br />
die integrierten Ausfallsicherheitsmechanis-<br />
men und bestmögliche Start- und Antwortzeiten<br />
– auch bei international verteilten<br />
Standorten, sind nur einige der Neuerungen<br />
der Version 6.0. Hinzu kommt, dass die bisherigen<br />
Creo-Zusatzfunktionalitäten überarbeitet<br />
und erweitert wurden. Neben vielen<br />
kleineren Optimierungen wurde Genius Tools<br />
Forms für Formular- und Regelgesteuerte<br />
Bauteile und Baugruppen funktionell signifikant<br />
erweitert. Das neue Modul Genius Tools<br />
Inspect ermöglicht das Platzieren von Prüfmerkmalen<br />
und Tabellen für die durchgängige<br />
Nutzung im Qualitätsmanagement. Die in<br />
Startup Tools enthaltenen Softwarekomponenten<br />
Genius Tools Starter, Parameter und<br />
Library stehen, je nach Kundenanforderung,<br />
auch als Einzelmodule zur Verfügung. mc<br />
www.inneo.de<br />
Bild: Inneo Solutions<br />
60 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
NEWS<br />
TRENDS<br />
3D-Tool CAD-Viewer filtert Baugruppen anhand von Zeichenfolgen<br />
Ermittelt jetzt auch den Flächeninhalt einzelner Bereiche eines Bauteils<br />
Bild: 3D-Tool<br />
In Version 14 des 3D-Tool CAD-Viewers und<br />
Konverters hat die 3D-Tool GmbH & Co. KG,<br />
Weinheim, lassen sich Baugruppen und Teile<br />
nun anhand von Zeichenfolgen und logischen<br />
Ausdrücken filtern und auswählen, selbst<br />
wenn die 3D-Modelle komplexer Anlagen<br />
und Maschinen mehrere hundert Bauteile<br />
enthalten. Zur schnellen Beurteilung von<br />
Spritzgussteilen wurde in der 3D-Werkzeuganalyse<br />
das Ausrichten der Formtrennung<br />
vereinfacht. Neu ist die Ermittlung des Flächeninhalts<br />
einzelner Bereiche eines Bauteils,<br />
was die Kalkulation von Oberflächenbearbeitungen<br />
erleichtert.<br />
3D-Tool ist in drei Ausführungen erhältlich:<br />
• 3D-Tool Basic öffnet STL, 3DS, VRML und<br />
andere 3D-Visualisierungsformate.<br />
• 3D-Tool Advanced unterstützt die 3D-Austauschformate<br />
STEP, IGES, VDA, SAT und<br />
Parasolid.<br />
• Für native CAD-Modelle aus Catia, Siemens<br />
NX, Creo, SolidWorks, SolidEdge<br />
und Inventor sowie für das JT-Format wird<br />
3D-Tool Premium benötigt.<br />
Die Premium-Version des Viewers unterstützt<br />
in Version 14 erstmalig native 2D-Zeichnungen<br />
aus Catia und SolidWorks. Der ebenfalls<br />
enthaltene 3D-Native-CAD-Converter ermöglicht<br />
die Konvertierung nativer CAD-Modelle<br />
in die 3D-Austauschformate STEP, IGES, VDA,<br />
SAT und Parasolid. Die Software veröffentlicht<br />
3D-Modelle im 3D-Tool-Format DDD und im<br />
3D-PDF-Format für den Adobe Reader. Für<br />
DDD-Dateien gibt es den kostenlosen Freeviewer<br />
auf der Website des Anbieters. Alternativ<br />
packt 3D-Tool den Freeviewer und das<br />
Modell in eine unter Windows direkt ausführbare<br />
EXE-Datei. Der Freeviewer und die EXE-<br />
Dateien enthalten alle wichtigen Mess- und<br />
Analysefunktionen der Vollversion. mc<br />
www.3D-Tool.de<br />
Mit Smart Wiring 2.9 von Eplan Projektfortschritt besser im Blick halten<br />
Verdrahtungstool integriert nun Kabel und Schläuche<br />
Lösungsanbieter Eplan Software & Service<br />
GmbH & Co. KG aus Monheim am Rhein präsentiert<br />
zur SPS 2019 die Version 2.9 von Eplan<br />
Smart Wiring. Sie präsentiert sich mit einer<br />
neuen Bedienoberfläche, die flexibel unterschiedliche<br />
Workflows abbildet und integriert<br />
nun auch Kabel und Schläuche. Architektur und<br />
Layout des Eplan Smart Wiring Monitors wurden<br />
komplett überarbeitet. Der Verdrahtungsstatus<br />
von Projekten wird nun direkt angezeigt,<br />
inklusive Prüfmodus. Dashboards können<br />
individuell angepasst werden und mit Hilfe<br />
von Display-Bibliotheken für Webdiagramme<br />
automatisch angezeigt werden. Fertigungsplaner<br />
und -leitern sehen so in Sekundenschnelle,<br />
wie viele Anwender an einem Projekt arbeiten,<br />
wie viele Drähte derzeit verdrahtet sind oder<br />
ob noch Material bestellt werden muss und<br />
die personellen Ressourcen reichen.<br />
Ob PC-Anwendung oder direkt per Tablet: Die<br />
Version 2.9 bietet hier alle Möglichkeiten. So<br />
kann der Verdrahter per Touchscreen die Software<br />
bedienen und den Verdrahtungsfortschritt<br />
direkt im System hinterlegen. Dabei<br />
lässt die intuitive Bedienung auch den Einsatz<br />
weniger qualifizierter Fachkräfte in der Verdrahtung<br />
zu, was in Zeiten des Fachkräftemangels<br />
bei der Planung von Ressourcen hilft.<br />
Ab dieser Version können User auch Kabel<br />
und Schläuche in ihre Workflows integrieren.<br />
Dabei werden die unterschiedlichen Verbindungsarten<br />
berücksichtigt und verfügbare Informationen<br />
zu Kabeln und Schläuchen automatisch<br />
angezeigt. Für Kabeldaten ist die Darstellung<br />
übrigens umfassender als bei Drähten:<br />
Zusatzinformationen wie BMK (Betriebsmittelkennzeichen),<br />
Kabellänge (Gesamtlänge),<br />
Absetzlänge oder auch die Anzahl der Verbindungen<br />
im Kabel – das alles lässt sich mit<br />
Eplan Smart Wiring 2.9 bestimmen. mc<br />
www.eplan.de<br />
Bild: Eplan Software & Service<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 61
TRENDS<br />
PERSPEKTIVEN<br />
Bild: sdecoret/stock.adobe.com<br />
Vorausschauende Wartung unter Aspekten künstlicher Intelligenz (KI), Teil 2<br />
Viel Spielraum für KI-Anwendungen<br />
Die Bedeutung vorausschauender Wartung steigt. Gegenüber herkömmlicher präventiver Wartung<br />
bietet sie klare Vorteile. Und mittlerweile arbeiten Unternehmen bereits an der nächsten Stufe:<br />
an Prescriptive Maintenance. Welchen Stellenwert KI-Technologien dabei einnehmen, um übergeordnete,<br />
datenbasierte Zusammenhänge in Maschinen und Anlagen zu erkennen, zeigen aktuelle<br />
Entwicklungen, die neue Services und Geschäfte ermöglichen.<br />
Nico Schröder, Korrespondent <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>, Augsburg<br />
Der Maschinen- und Anlagenbau strebt per se ausgereifte Komponenten<br />
und Systeme an. Schließlich setzt sich am Markt<br />
durch, was bereits hohe Qualität bietet und Ausfallsicherheit verspricht.<br />
Welche Bedeutung hat also vorausschauende Wartung –<br />
Predictive Maintenance – und welche Produktentwicklungen dominieren,<br />
um noch mehr Ausfallsicherheit zu erreichen?<br />
„Der Nutzen, den eine prädiktive Wartung liefert, variiert stark und<br />
hängt enorm vom Anwendungsfall ab“, sagt Dr. Tim Wirtz, stellvertretender<br />
Leiter der Abteilung Knowledge Discovery am Fraunhofer-<br />
Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS in<br />
Sankt Augustin. Dem gegenüber stünden oft hohe Entwicklungsund<br />
Wartungskosten zu Predictive Maintenance sowie hohe Erwartungen<br />
der Kunden. Hinzu käme, dass beinahe jeder Anbieter die<br />
klassische Wartung als Teil des eigenen Geschäftsmodells anbietet.<br />
Wirtz meint: „Die prädiktive Wartung befindet sich in einem Spannungsfeld,<br />
das ihren Erfolg und ihre Akzeptanz auf dem Markt individuell<br />
beeinflusst“.<br />
Zwei Strategien der Marktentwicklung<br />
Demnach fordert dieses Spannungsfeld aktuell zwei Strategien der<br />
Marktentwicklung: Zum einen die evolutionäre Entwicklung bezie-<br />
62 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Perspektive: Maschinen und Anlagen müssen<br />
funktionstüchtig laufen. Bevor sie ausfallen<br />
könnten, bedarf es einer geplanten Wartung.<br />
Hierfür nutzt Predictive Maintenance auch KI<br />
Bild: Fraunhofer IAIS<br />
„Gerade die neuen<br />
Geschäftsmodelle im<br />
Bereich der prädiktiven<br />
Wartung lassen oft<br />
viel Spielraum für die<br />
Anwendung neuester<br />
Technologien künst -<br />
licher Intelligenz.“<br />
Dr. Tim Wirtz, stellvertretender<br />
Leiter Knowledge Discovery,<br />
Fraunhofer IAIS<br />
hungsweise die Integration von Lösungen zum Condition Monitoring,<br />
die den Weg für eine iterative Entwicklung hin zur prädiktiven<br />
Wartung ebnen. Zum anderen eine Entwicklung, die Wirtz für „sehr<br />
viel fruchtbarer“ hält: nämlich eine radikale Weiterentwicklung oder<br />
Ablösung der bestehenden Geschäftsmodelle – etwa zu As-a-<br />
Service- oder Pay-as-you-use-Modellen. „Diese Geschäftsmodelle<br />
verlagern in erster Linie das Risiko vom Kunden zum Anlagenbauer“,<br />
sagt Wirtz. Kunden müssten zum Beispiel keine Ersatzteile mehr<br />
einlagern und würden weniger in die Wartungskompetenzen des<br />
eigenen Personals investieren müssen. Gleichzeitig minimiere sich<br />
das Gesamtrisiko durch situations- und serviceorientierte<br />
Geschäftsmodelle, was die Lösungen auch für die Anlagenbauer<br />
selbst attraktiv mache und ihnen beziehungsweise einem kooperierenden<br />
Partner genügend Spielraum für ein profitables Geschäftsmodell<br />
bieten könne.<br />
Wirtz empfiehlt unterschiedliche Ansätze: „So empfiehlt es sich für<br />
Anbieter mit kleinen, aber fokussiertem Produktportfolio – etwa<br />
einem mittelständischen Pumpenhersteller – eher in den Aufbau<br />
von neuen Geschäftsmodellen zu investieren, wohingegen Anbieter<br />
von individuellen, komplexen Lösungen – etwa Papiermaschinen –<br />
eher in den iterativen Ausbau von Condition-Monitoring-Lösungen<br />
investieren sollten.“<br />
Ziel: Wartungsmaßnahmen frühzeitig einleiten<br />
Die vorausschauende Wartung basiert unter anderem auf dem aktuellen<br />
Zustand und dem Verschleißtrend der Komponenten. Dafür<br />
müssen diese mit einem Zustandsüberwachungssystem ausgerüstet<br />
sein. Einen Service, der beispielsweise Echtzeitinformationen zu<br />
Parametern und Ereignissen angeschlossener Frequenzumrichter<br />
liefert, bietet ABB mit seinem Condition Monitoring: Für die Fernüberwachung<br />
von Niederspannungsmotoren, Stehlagern und Kreiselpumpen<br />
sind spezifische smarte Sensoren verfügbar, die eine<br />
vorausschauende Wartung dieser Komponenten ermöglichen. Das<br />
Angebot zur Zustandsüberwachung des Antriebsstrangs besteht<br />
aus Umrichter, Motor, Lager und zum Beispiel einer Pumpe. Mögliche<br />
Probleme einzelner Komponenten des Antriebsstrangs sollen<br />
frühzeitig erkannt werden, um schließlich notwendige Wartungsmaßnahmen<br />
einleiten zu können. „Generell lässt sich sagen, dass<br />
die Bedeutung von vorausschauender Wartung steigt, denn gegenüber<br />
herkömmlicher präventiver Wartung hat sie klare Vorteile. So<br />
sind standardmäßige Wartungsverfahren im Vergleich dazu teuer,<br />
weil sie die Produktion und Verfügbarkeit beeinträchtigen können,<br />
während die Zustandsüberwachung die Stillstandszeiten reduzieren<br />
oder sogar vermeiden kann“, erklärt Michael Herbort, Head of Service<br />
Sales Drives bei ABB Automation Products.<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 63
TRENDS<br />
PERSPEKTIVEN<br />
Bild: ABB<br />
Mit Predictive Maintenance könne die Instandhaltungs- und Stillstandsplanung<br />
im Maschinen- und Anlagenbau optimiert werden,<br />
so Herbort: Bei wenig Verschleiß würden die Intervalle länger; es<br />
könnten damit Kosten gespart und geplante Stillstandszeiten verkürzt<br />
werden. Bei höherem Verschleiß könnten vor allem ungeplante<br />
Stillstände reduziert werden. Die für die Instandhaltung zuständigen<br />
Mitarbeiter bekämen damit Kennzahlen und Empfehlungen an<br />
die Hand, um Verfügbarkeitsrisiken besser einschätzen zu können.<br />
Aber nicht jeder Verschleiß könne vorhergesagt werden: „Inspektionen<br />
vor Ort wird es, wenn auch vermindert und besser unterstützt,<br />
weiterhin geben, um eine Vorhersage zu untermauern. Die Frage<br />
wird sein, wie diese Informationen in die Bewertung integriert werden“,<br />
erklärt Herbort. Mit den Lösungen zum Condition Monitoring<br />
soll Anwendern die Möglichkeit geboten werden, manuelle Inspektionen<br />
und Wartungen in die Analysen einfließen zu lassen.<br />
Künstliche Intelligenz erkennt Zusammenhänge<br />
„Da immer mehr Daten zur Verfügung stehen, können mithilfe von<br />
künstlicher Intelligenz schon heute übergeordnete Zusammenhänge<br />
erkannt werden. Im Rahmen des Cloud Computing und maschinellen<br />
Lernens werden etwa die Leistung und der Zustand von<br />
ABB-Antrieben kontinuierlich analysiert und dadurch selbst kleinste<br />
Anomalien in den Antrieben oder den Prozessen erkannt“, so Herbort.<br />
Ein weiteres Beispiel seien die Digital Twins. ABB hat von allen<br />
Komponenten ihrer Antriebslösungen digitale, standardisierte Abbilder<br />
und liefert den Kunden mit dem Produkt gleichzeitig einen digitalen<br />
Zwilling, der die Daten aller Geräte des selben Typs beinhaltet.<br />
Gibt es bei dem Gerät, das beim Kunden steht, eine Änderung, die<br />
vom eigentlich zu erwartenden Verhalten abweicht, wird ein Alarm<br />
ausgelöst. Zur aktuellen Entwicklung vorausscheuender Wartung<br />
gibt Herbort folgenden Ausblick: „Mittlerweile arbeiten wir bereits<br />
Remote Condition Monitoring: Via ABB-Smart-Sensoren kann der Zustand<br />
von Niederspannungsmotoren online überprüft werden<br />
Bild: ABB<br />
„Mittlerweile arbeiten<br />
wir bereits an<br />
der nächsten Stufe<br />
des Predictive<br />
Mainte nance, nämlich<br />
Prescriptive<br />
Maintenance.“<br />
Michael Herbort, Head of Service<br />
Sales Drives, ABB Automation<br />
Products<br />
an der nächsten Stufe des Predictive Maintenance, nämlich<br />
Prescriptive Maintenance. Die Kunden erhalten dabei Informationen<br />
dazu, was sie tun müssen, um einen Ausfall zu verhindern, wie sie<br />
einen Defekt verzögern können oder wo sie bei der Reparatur ansetzen<br />
müssen, um den Ausfall zu beheben.“<br />
Auch bei Siemens arbeiten erste Lösungen zu Predictive Maintenance<br />
mit KI-Algorithmen, die Unregelmäßigkeiten gegenüber einem<br />
antizipierten Normalzustand erkennen. Den Erfolgsfaktor hierfür<br />
sieht Heinz Eisenbeiss, Marketingleiter Industrial Automation Systems<br />
bei Siemens , darin, dass das Expertenwissen der Anlagenbediener<br />
direkt in das Modelltraining einfließen kann: „Die Entscheidungen<br />
werden so nachvollziehbar<br />
und bewertbar. Dies ist wichtig,<br />
da oftmals das Vertrauen in<br />
die Entscheidungen eines<br />
Algorithmus die Basis dafür ist,<br />
dass KI-gestütztes Predictive<br />
Maintenance den Sprung vom<br />
Versuchslabor in die Fabrik<br />
schafft“, erklärt Eisenbeiss.<br />
Damit die Rechenmodelle beziehungsweise<br />
KI-Algorithmen<br />
zuverlässige Ergebnisse liefern,<br />
bedarf es laut Eisenbeiss einer<br />
qualitativen und aussagekräftigen<br />
Datenbasis, die sowohl Gutals<br />
auch Schlechtdaten enthält:<br />
„Bisherige Projekte zeigen, dass<br />
die Erhebung einer ausreichend<br />
großen Datenmenge mit hohem<br />
Aufwand verbunden ist. Die<br />
Lösung: Es gibt erste Ideen,<br />
Daten synthetisch zu generieren,<br />
das heißt man nutzt ein vorhandenes<br />
Simulationsmodell einer<br />
64 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
„Erste Predictive-<br />
Maintenance-Lösungen<br />
arbeiten heutzutage<br />
mit KI-Algorithmen, die<br />
Unregelmäßigkeiten<br />
gegenüber einem antizipierten<br />
Normalzustand<br />
erkennen.“<br />
Schutz für<br />
Mensch und<br />
Maschine<br />
Individuelle Faltenbälge, Abdeckungen, Unfallschutz:<br />
• Faltenbälge<br />
• Gleitbahnschützer<br />
• Kastenbälge<br />
• Jalousien<br />
• Gummiformteile<br />
• Rollbandabdeckungen<br />
• Spiralfedern<br />
• Schürzen<br />
• Kompensatoren<br />
• Manschetten<br />
Bild: Siemens<br />
Heinz Eisenbeiss, Marketingleiter<br />
Industrial Automation Systems,<br />
Siemens<br />
Maschine – Stichwort digitaler Zwilling – und produziert durch<br />
gezielte Stimulation des Modells Datensätze, die zum Modelltraining<br />
verwendet werden können.“<br />
Predictive Maintenance und Kosten-Nutzen-Balance<br />
Gerade die neuen Geschäftsmodelle im Bereich der prädiktiven Wartung<br />
lassen aus Sicht des Fraunhofer IAIS viel Spielraum für die<br />
Anwendung neuer Technologien künstlicher Intelligenz, „weil hier in<br />
der Regel das Geschäftsmodell und dessen technologische Basis<br />
von Grund auf neu entwickelt wird“, erklärt Wirtz. Dabei hätten die<br />
Anlagenbauer verstanden, dass es nicht immer Deep Learning sein<br />
müsse, damit eine Lösung funktioniert. „Gerade was das Maschinelle<br />
Lernen angeht hat sich eine nachhaltige Einstellung etabliert,<br />
in der Ansätze verfolgt werden, die eine gute Balance aus Kosten<br />
und Nutzen bieten“, so Wirtz. Beispielsweise würden Regeln, die<br />
mit Hilfe von Subgruppensuche als Methode des klassischen<br />
Maschinellen Lernens identifiziert wurden, oft schon sehr gut funktionieren<br />
, um Ausfälle einzelner Sensorik verlässlich zu detektieren.<br />
Wirtz meint: „Diese Ansätze haben den klaren Vorteil, dass sie<br />
transparent und nachvollziehbar sowie leicht in der Pflege sind.<br />
Außerdem stellt man fest, dass Unternehmen nicht davor zurückschrecken,<br />
Anlagen durch Sensorik und Rechenleistung aufzurüsten<br />
um Ansätzen den Weg zu ebnen, die eine höhere Qualität in ihren<br />
Vorhersagen bei guter Kosten-Nutzen-Balance bieten.“<br />
www.faltenbalg.net<br />
info@faltenbalg.net<br />
Tel. +49 (0) 202 / 8 45 82<br />
Fax +49 (0) 202 / 8 28 85<br />
www.iais.fraunhofer.de<br />
www.abb.com<br />
www.siemens.com<br />
Teil 1 von „Vorausschauende Wartung unter Aspekten<br />
künstlicher Intelligenz“ erschien in <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>,<br />
Ausgabe 07/08 2019: hier.pro/CCh5z<br />
Messe SPS:<br />
ABB in Halle 4, Stand 420<br />
Siemens in Halle 11<br />
HFI ANTRIEBE<br />
Leistungsstark, kommunikativ und sicher<br />
– für einen vielseitigen Einsatz<br />
• Integrierter Synchron- Servoantrieb<br />
• variable Feldbusanbindung<br />
CANopen®, EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP<br />
• optional mit funktionaler Sicherheit<br />
<br />
Performance Level e Kat. 3, SIL 3<br />
Produktseite<br />
HFI Antriebe<br />
www.engelantriebe.de<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 65
ANTRIEBSTECHNIK<br />
TITELSTORY<br />
Kleingetriebe von Maxon mit verbessertem Wirkungsgrad<br />
Hohe Leistung in<br />
kompaktem Format<br />
Wenn die Leistung bei stark erhöhtem Drehmoment und entsprechend reduzierter<br />
Drehzahl erbracht werden soll, empfehlen sich Präzisionsgetriebe.<br />
Entsprechend der Getriebeuntersetzung reduziert sich die Abgangsdrehzahl,<br />
während sich das Abgangsdrehmoment erhöht. Zu dessen genauer Ermittlung<br />
ist der Wirkungsgrad zu berücksichtigen. Insbesondere Planetengetriebe<br />
eignen sich zur Übertragung hoher Drehmomente. Maxon hat mit<br />
der Baureihe GPX UP nun Kleingetriebe mit einem maximalen Wirkungsgrad<br />
von circa 90 % (bei dreistufigen Getrieben) entwickelt. Diese eignen sich<br />
unter anderem für sogenannte Force-Feedback-Anwendungen.<br />
Felix Schinner, Getriebeentwicklung Maxon Motor GmbH, Sexau<br />
66 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
TITELSTORY<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Maxon hat für ihre Standard-Kleingetriebe ein besonderes<br />
Upgrade in Form einer neuen Produktreihe entwickelt: Eine<br />
Vielzahl von Performance-Verbesserungen bietet nun ganz neue<br />
Möglichkeiten. Ein wesentlicher Vorteil dieser neuen Getriebereihe<br />
ist der Wirkungsgrad. Er definiert sich als Verhältnis von abgegebener<br />
zu aufgenommener Leistung. Verringert man die in jedem<br />
mechanischen System auftretende Reibung signifikant, so lässt sich<br />
damit unmittelbar der Wirkungsgrad des Antriebes optimieren. In<br />
den neuen GPX-Planetengetrieben der UP-Baureihe wird dies technisch<br />
so umgesetzt, dass die Planetenräder, die in herkömmlichen<br />
Planetengetrieben direkt auf den tragenden Achsen gleitgelagert<br />
sind, nun über Kugel- beziehungsweise Nadellager gelagert werden.<br />
Der Maschinenbauer würde es „Übergang von der<br />
Gleit- zur Rollreibung“ nennen.<br />
Maximaler Wirkungsgrad von circa 90 %<br />
Betrachtet man beispielhaft ein GPX32 UP in dreistufigem Aufbau,<br />
lässt sich damit ein maximaler Wirkungsgrad von circa 90 % erzielen.<br />
Vergleichbare Kleingetriebe liegen hier etwa bei 70 %. Bezogen<br />
auf die Standardausführung kann man davon sprechen, dass man<br />
mittels oben genannter <strong>Konstruktion</strong>sverbesserungen eine Erhöhung<br />
des Wirkungsgrades um Faktor 1,3 – also 30 % erreicht. Dies<br />
hat auch unmittelbare Auswirkung auf weitere Parameter des Antriebssystems:<br />
Bei gleicher Eingangsleistung, das heißt bei der Verwendung<br />
des gleichen Motors und der gleichen Motoransteuerung<br />
kann das Getriebe 30 % mehr Drehmoment abgegeben. Oder umgekehrt<br />
gesprochen: Bei gleicher abgenommener Leistung reicht<br />
bereits eine 23 % niedrigere Eingangsleitung für den Antrieb aus.<br />
Insbesondere bei batteriebetriebenen Anwendungen ergibt sich dadurch<br />
eine deutliche Verlängerung der möglichen Einsatzdauer bis<br />
zum nächsten Ladezyklus. Durch die Absenkung der erforderlichen<br />
Eingangsleistung kann der verwendete Motor zudem in einem<br />
günstigeren Arbeitspunkt betrieben werden. Dieser Aspekt verbessert<br />
zusätzlich den Wirkungsgrad beim Motor und damit beim gesamten<br />
Antriebssystem. Alternativ ist es möglich kleinere, beziehungsweise<br />
leichtere Motoren und Elektronik einzusetzen, was sich<br />
nicht nur auf das Gewicht, sondern grundsätzlich auch auf die Kosten<br />
positiv auswirkt.<br />
Bild: Maxon/Konradin Mediengruppe<br />
Erhöhung der Getriebe-Lebensdauer<br />
Wie oben dargestellt, konnte die Reibung im System Planetenrad -<br />
Achse deutlich verringert werden. Gleichzeitig verringert sich die<br />
Wärmeentwicklung beim Betrieb des Antriebs merklich, da weniger<br />
Reibleistung erbracht werden muss. Insbesondere bei Anwendungen,<br />
die einen bestimmten Temperaturbereich nicht überschreiten<br />
dürfen (wie zum Beispiel Medical Power Tools), können dadurch<br />
bessere Leistungen übertragen werden. Beim Verschleiß der mechanischen<br />
Bauelemente eines Getriebes spielt die Dauerhaftigkeit<br />
des eingesetzten Schmierstoffes eine entscheidende Rolle. Je höherer<br />
dessen Wärmebelastung, desto schneller gehen seine<br />
Schmiereigenschaften verloren und desto eher und stärker tritt abrasives<br />
Verhalten im mechanischen System zu Tage. Die abgeriebe-<br />
Schnitt durch ein GPX-UP-Getriebe,<br />
Ø 22 mm. Zudem sind die Getriebe im<br />
Durchmesser GPX32 UP bereits am<br />
Markt verfügbar. Im Frühjahr 2020<br />
folgt die Ausführung GPX42 UP<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 67
ANTRIEBSTECHNIK<br />
TITELSTORY<br />
Bild: Maxon<br />
Bild: Maxon<br />
Wirkungsgradverlauf über Drehmoment von GPX32 UP und GPX32 (gestrichelt)<br />
Abgegebene Leistung und Lebensdauer im Vergleich<br />
„Mit dem Planetengetriebe<br />
GPX32 UP in dreistufigem<br />
Aufbau, lässt sich ein maximaler<br />
Wirkungsgrad von circa 90 %<br />
erzielen.“<br />
nen Metallpartikel wiederum führen zu einer Verklumpung des<br />
Schmierstoffs, dessen Schmierwirkung in der Folge vollständig versagen<br />
kann. Lässt sich der Wärmeeintrag jedoch eindämmen, so<br />
kann darüber eine deutlich längere Lebensdauer bei sonst gleichen<br />
Einsatzbedingungen realisiert werden. Dieser Effekt fällt bei den<br />
Getrieben des Typs GPX UP nach Angaben des Herstellers enorm<br />
aus: Die erreichbare Lebensdauer ist gegenüber herkömmlichen<br />
Vergleichsgetrieben des Unternehmens etwa 5-mal höher, gegenüber<br />
marktgängigen Varianten des Wettbewerbs sogar 11-mal<br />
höher. Alternativ zur längeren Lebensdauer können deutlich kleinere<br />
und leichtere Getriebe einsetzt werden, da das Verhältnis Drehmoment<br />
zu Durchmesser (Leistungsdichte) deutlich verbessert wurde.<br />
eine mess- oder fühlbare mechanische Rückmeldung verliehen. Um<br />
das zu erreichen, müssen die Getriebe rückdrehbar sein, also Drehmomente<br />
bzw. Drehmomentänderungen, die an der Abtriebsseite<br />
anliegen, auf die Antriebseite proportional übertragen werden. Folgende<br />
Beispiele veranschaulichen diese Anwendung: Bei der elektronischen<br />
Flugsteuerung (Fly-by-Wire) werden die Steuerbewegungen<br />
des Piloten nicht wie herkömmlich mechanisch oder hydraulisch<br />
an die Aktoren übertragen, sondern elektronisch. Dadurch verliert<br />
der Bediener zunächst jede spürbare Rückmeldung zu seinen Steuerhandlungen.<br />
Durch den Einsatz eines Antriebs im Steuerknüppel,<br />
lassen sich die elektronisch ermittelten Rückmeldungen darüber<br />
mechanisch an die Hand des Piloten weitergeben. Die Rückdrehbarkeit<br />
wird vor allem im Normalbetrieb benötigt, da der zusätzlich installierte<br />
Antrieb die Bewegung des Steuerknüppels nicht behindern<br />
darf. Ähnliches gilt für die innovativen Operationsroboter im<br />
Neues Getriebe ermöglicht<br />
Force-Feedback- Anwendungen<br />
Es sind nicht nur die Verbesserungen in den einzelnen Parametern<br />
der Getriebespezifikation, die die Vorteile der neuen Bauweise widerspiegeln.<br />
Vielmehr lassen sich mit den Getrieben nun zusätzliche<br />
Einsatzfälle abdecken, insbesondere sogenannte Force-Feedback-<br />
Anwendungen. Bei solchen Anwendungen kommen die Vorteile der<br />
<strong>Konstruktion</strong> der GPX-UP-Ausführung richtig zum Tragen: Der Einsatz<br />
von gelagerten Planetenrädern ermöglicht die Rückdrehbarkeit<br />
der Getriebe im Normalbetrieb ohne Hakeln und bei Bedarf ein<br />
Feedback an den Bediener auszugeben. Genau genommen werden<br />
dem kraft- beziehungsweise drehmomentaufbringenden Element<br />
Gerade für Operationsroboter im Bereich der Mikro- und Telechirurgie<br />
ist es unabdingbar, dass der Operateur eine unmittelbar fühlbare Rück -<br />
meldung über die ausgeführten Bewegungen vernehmen kann<br />
Bild: phonlamaiphoto/stock.adobe.com<br />
68 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
TITELSTORY<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Bild: Maxon<br />
Ein wesentlicher Vorteil der neuen Kleingetriebe-<br />
Reihe GPX UP von Maxon ist der Wirkungsgrad.<br />
Er definiert sich als Verhältnis von abgegebener<br />
zu aufgenommener Leistung<br />
Bild: Maxon<br />
Ultra-Performance-GPX-Getriebe von Maxon sind in den Durchmessern<br />
GPX22 UP und GPX32 UP bereits am Markt verfügbar, wie<br />
alle X-Typen konfigurier- und online bestellbar<br />
Mechatronische<br />
Antriebssysteme<br />
INFO<br />
Komplexe mechatronische Antriebssysteme funktionieren<br />
nur, wenn alle Komponenten von höchster Qualität und perfekt<br />
aufeinander abgestimmt sind. Maxon entwickelt und<br />
produziert nicht nur DC- und BLDC-Motoren, Getriebe, Sensoren<br />
und Steuerungen, sondern ist auch in der Lage, die<br />
hochwertigen Antriebskomponenten in einem mechatronischen<br />
System zu vereinen. Die Vorteile: ein kompaktes Design<br />
und kundenspezifisch konfigurierte Komponenten. Um<br />
dies zu gewährleisten orientieren sich die F&E-Aktivitäten<br />
des Unternehmens an den Markt- und Kundenbedürfnissen.<br />
Wo die Kombination von Standardprodukten nicht genügt,<br />
entwickeln die Spezialisten Spezialausführungen. Das können<br />
entweder Produktmodifikationen oder Neuentwicklungen<br />
sein. Kooperationen mit Hochschulen und Universitäten<br />
auf der ganzen Welt tragen dazu bei, dass die Antriebssysteme<br />
den Anforderungen neuster Technologien gerecht werden.<br />
Maxon unterhält sowohl am Hauptsitz in Sachseln<br />
(Schweiz) als auch im Zweigbetrieb in Sexau (Deutschland)<br />
Forschungs- und Entwicklungsabteilungen. Diese sind neben<br />
kontinuierlichen Produktentwicklungen für die stetige Verbesserung<br />
von Fertigungsverfahren sowie Produktions- und<br />
Prüfmitteln verantwortlich. Zu den Kompetenzen des Herstellers<br />
zählen: fünf Wickeltechniken für präzise DC-Motoren,<br />
Standard- und Spezialgetriebebau, Encoder-Technologie,<br />
Elektronik und Systemtechnik, Spritzgussverfahren für Kunststoff,<br />
Keramik und Metallpulver (CIM/MIM), Montage- und<br />
Automatisierungstechniken, Entwicklung und Projektmanagement<br />
sowie Qualitätsmanagement. Über 8 % des Umsatzes<br />
fließen in die Forschung und Entwicklung, in der über<br />
200 Mitarbeiter beschäftigt sind.<br />
Bereich der Mikro- und Telechirurgie. Gerade hier ist es unabdingbar,<br />
dass der Operateur eine unmittelbar fühlbare Rückmeldung über die<br />
ausgeführten Bewegungen vernehmen kann, beziehungsweise gesundes<br />
Gewebe nicht angefahren werden kann. Die Rückdrehbarkeitsforderung<br />
von Antrieben gibt es zum Beispiel auch im Anlagenbau.<br />
Im Einrichtebetrieb müssen die Achsen stromlos von der Abtriebsseite<br />
aus zu bewegen sein.<br />
Mehr Leistung, mehr Drehmoment,<br />
mehr Wirkungsgrad<br />
Die neuen Getriebetypen-Typen vereinen also eine Reihe von Produktvorteilen:<br />
Mehr Leistung, mehr Drehmoment, mehr Wirkungsgrad,<br />
ein Mehr an Lebensdauer, geringere Wärmeentwicklung, geringeres<br />
Gewicht des Antriebssystems sowie die zusätzliche Funktion<br />
der Rückdrehbarkeit auch bei mehrstufigen Getrieben. Zieht man<br />
nur die ersten beiden Faktoren in Betracht, wäre man geneigt, von<br />
Ultra Power-Getrieben zu sprechen. Zusammen mit den restlichen<br />
genannten Eigenschaften wird man aber leicht den eigentlichen Namenspaten<br />
erkennen: Ultra Performance. Ultra-Performance-GPX-<br />
Getriebe von Maxon sind in den Durchmessern GPX22 UP und<br />
GPX32 UP bereits am Markt verfügbar, wie alle „X-Typen“ konfigurier-<br />
und online bestellbar. Im Frühjahr 2020 folgt die Ausführung<br />
GPX42 UP. Zudem werden bereits kundenspezifische Getriebe der<br />
Ultra-Performance-Baureihe in den Größen Ø 8 - 58 mm produziert.<br />
www.maxongroup.de<br />
Details zu Präzisionsgetrieben von Maxon Motor:<br />
hier.pro/tP4dh<br />
Messe SPS: Halle 1, Stand 224<br />
jg<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 69
ANTRIEBSTECHNIK<br />
ELEKTROMOTOREN<br />
Leicht Stanzautomation setzt auf Antriebs- und Automatisierungslösungen von Stöber<br />
Gut gewickelt<br />
Leicht Stanzautomation entwickelt, fertigt und vertreibt weltweit unter anderem Anlagen für das Auf- und<br />
Abwickeln von Bändern und Drähten. In der neuesten Generation der automatischen Mehrfachwickler des<br />
Herstellers werden erstmals die Antriebsregler der Baureihe SI6 von Stöber verbaut. Damit lässt sich im<br />
Vergleich zur Vorgängerversion nicht nur die Performance steigern, sondern durch das Konzept der<br />
Anreihtechnik auch platzsparend konstruieren.<br />
Die Antriebsregler SI6 von Stöber sorgen für mehr<br />
Performance. In Anreihtechnik sparen sie zudem<br />
sehr viel Platz im Schaltschrank<br />
GmbH in Ölbronn-Dürrn, „antworten wir mit Lösungen, die wir entsprechend<br />
ausmodellieren. Bei der <strong>Konstruktion</strong> unserer Maschinen<br />
achten wir zum Beispiel auf Langlebigkeit und Zuverlässigkeit. Design<br />
und Funktionalität haben wir dabei stets im Blick.“ Und da der<br />
Hersteller nicht alles selbst fertigt, legt der Marktführer sehr viel<br />
Wert auf ausgewählte Zulieferer, oder besser: auf Partner. Dazu gehört<br />
seit vielen Jahren die Stöber Antriebstechnik GmbH + Co. KG<br />
aus Pforzheim.<br />
Bild: Stöber Antriebstechnik<br />
Die Anforderungen an Maschinen- und Anlagenbauer steigen,<br />
so auch im Bereich für periphere Anlagen für die Stanz- und<br />
Umformtechnik, Profilier- und Extrusionstechnik, Halbzeug-Fertigung<br />
sowie für die Spritzgieß- und Montagetechnik. Von diesen steigenden<br />
Anforderungen betroffen ist auch die Leicht Standautomation,<br />
denn das Unternehmen entwickelt, fertigt und vertreibt weltweit<br />
Bandschweißautomaten sowie die gesamte Bandauf- und<br />
Bandabwickeltechnik für die Stanz- und Umformtechnik. Zum Kundenkreis<br />
zählen namhafte Zulieferer aus der Automobil- und Elektroindustrie,<br />
aus der Luft- und Raumfahrt sowie der Medizintechnik.<br />
Aber auch die Möbelindustrie sowie Hersteller weißer Ware gehören<br />
dazu. Die Anforderungen des Markts? „Der Kunde wünscht<br />
höchste Produktqualität. Um ganz oben mitspielen zu können“, betont<br />
Jürgen Leicht, Geschäftsführer der Leicht Stanzautomation<br />
Antriebstechnik für höchste Performance<br />
„Von Stöber haben wir in fast allen unseren Anlagen Getriebe, Motoren,<br />
Antriebsregler oder vollständige Automatisierungslösungen<br />
verbaut“, sagt Leicht. Zum Beispiel in der neuen Generation der automatischen<br />
Mehrfachwickler der Baureihe ASW: Hier kommen<br />
erstmals die Antriebsregler SI6 zum Einsatz. Das Besondere an der<br />
Maschine ist, dass sie automatisch die Spulen wechselt. Dadurch<br />
entsteht an der vorgeschalteten Stanzmaschine kein Produktionsstopp.<br />
Der Spulenwechsel wird einfach zur nächsten freien Spule<br />
vorgenommen, sobald die vorgewählte Stückzahl erreicht ist. „Mit<br />
dem Antriebsregler können wir die Performance im Vergleich zur<br />
Vorgängerversion spürbar steigern“, so der Geschäftsführer zufrieden.<br />
Damit der Anwender wirtschaftlich arbeiten kann, seien Dynamik<br />
und Geschwindigkeit ganz wichtig, sagt er. Je schneller die Prozesse<br />
sind, desto produktiver ist die Maschine. Der Faktor Zeit ist<br />
für die Kunden entscheidend, um wettbewerbsfähig zu sein. „Wir<br />
haben insgesamt sieben Antriebe in der Anlage verbaut“, beschreibt<br />
Leicht und zeigt auf ein Kegelradgetriebe, das den Vorschubkopf<br />
neigt, ein weiteres platzsparendes Winkelgetriebe übernimmt den<br />
präzisen Vorschub des Bands. Die dynamischen Antriebsregler arbeiten<br />
auch bei anspruchsvollen Bewegungen unbemerkt und zuverlässig<br />
im Hintergrund. Integriert sind die Funktionen STO (Safe Torque<br />
Off) und SS1 (Safe Stopp 1). In der Baureihe SI6 sind diese nach<br />
EN 13849-1 zertifiziert und lassen sich ohne produktionsunterbrechende<br />
Funktionstests nutzen. Das automatische Aufwickeln von<br />
Bauteilen nach dem Stanzen erfolgt mit der neuen Maschine in wenigen<br />
Minuten, die Spulen werden über koaxiale Servogetriebemotoren<br />
angetrieben und der Wechsel von Spule zu Spule beträgt mit<br />
einem Planetengetriebe knapp zwei Sekunden.<br />
„Mit dem Encodersystem Heidenhain Endat 2.2 steht das elektronische<br />
Getriebemotortypenschild zur Verfügung, das die Parametrierung<br />
der Motor- und Getriebedaten einfach und sicher erledigt“, be-<br />
70 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
ELEKTROMOTOREN<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Bild: Stöber Antriebstechnik<br />
Leicht Stanzautomation entwickelt, fertigt und vertreibt weltweit Bandaufund<br />
Bandabwickeltechnik für die Stanz- und Umformtechnik<br />
schreibt der Experte. „Konnten bisher nur Motorparameter übermittelt<br />
werden, ermöglichen wir es jetzt, auch zusätzliche applikationsrelevante<br />
Getriebedaten vollelektronisch zu übertragen.“ Encoderund<br />
Leistungsanschluss des Motors erfolgen über eine gemeinsame<br />
Kabelverbindung. Verbunden sind die einzelnen Geräte mit dem<br />
zentralen Versorgungsmodul PS6. Damit seien weder dezentrale<br />
Einspeiseeinheiten erforderlich noch Absicherungen und Verkabelung<br />
für jede Achse, berichtet Stolowski. „Der Anwender spart<br />
enorm viel Platz im Schaltschrank. Im Klartext: Leicht Stanzautomation<br />
kann bei den Kunden auf wenig Stellfläche eine nicht unerhebliche<br />
Anzahl an Wickeltechnik ermöglichen. Die neue Mehrfachwickler<br />
ist zudem gut zugänglich, und über ein zehn Zoll großes Display<br />
kann der Anwender die Anlage komfortabel bedienen.<br />
Entwicklung profitiert von Zusammenarbeit<br />
„Die Entwicklung der gesamten Maschine fußt auf unserer Erfahrung,<br />
die Integration und die Auslegung der Antriebe haben wir in<br />
Zusammenarbeit mit Stöber konzipiert“, sagt Leicht und nickt dabei<br />
Stolowski zu. „Das Unternehmen war von Anfang an dabei und unterstützte<br />
uns vom ersten Bleistiftstrich in der <strong>Konstruktion</strong>sphase<br />
bis hin zur Inbetriebnahme der Maschine.“ Mit der Kooperation sind<br />
beide sehr zufrieden. Das sei ein offenes und ehrliches Miteinander<br />
und versprühe einen ganz besonderen Geist, sagt Leicht. „Uns verbindet<br />
ein ähnlicher Anspruch an Qualität, das Herauskitzeln von Nuancen,<br />
um letztendlich ganz oben dabei sein zu können“, ergänzt<br />
Stolowski. Dazu kommt der sehr kurze Weg von Tür zu Tür. Das<br />
macht es für die Mitarbeiter beider Häuser einfacher, sich schnell<br />
gemeinsam an den Tisch zu setzen. „Die technische Beratung, der<br />
Support, das ist echte gelebte Partnerschaft“, beschreibt der Geschäftsführer.<br />
Das Ziel von Leicht Stanzautomation ist es, die Anzahl<br />
der Lieferanten zu reduzieren – mit dem Hintergrund, Kostenpotenzial<br />
zu heben und den Aufwand zu reduzieren. Bleiben sollen Partner<br />
wie Stöber.<br />
jg<br />
www.stober.com<br />
Details zu den Antriebsreglern von Stöber<br />
Antriebstechnik:<br />
hier.pro/T4Ff9<br />
Messe SPS: Halle 3A, Stand 451<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 71
ANTRIEBSTECHNIK<br />
ELEKTROMOTOREN<br />
AMK kann aus einem umfangreichen dezentralen<br />
Portfolio wählen: von dezentralen Steuerungen bis<br />
zu Umrichter und Wechselrichter in verschiedenen<br />
Leistungsklassen und Baugrößen<br />
Bild: AMK<br />
Dezentrale Antriebstechnik zur Realisierung von Maschinenkonzepten<br />
Die Kunst der Komponenten-Kombination<br />
In der Antriebstechnik gehen Unternehmen zunehmend weg von der klassischen Schaltschranklösung<br />
hin zu dezentralen oder hybriden Antriebslösungen. AMK realisiert seit Jahren dezentrale Automati -<br />
sierungslösungen und berät dank seiner großen Erfahrung Maschinenhersteller dabei, welche Lösung<br />
im speziellen Anwendungsfall am sinnvollsten ist.<br />
Andreas Böhringer, Leiter Produktmanagement, AMK Arnold Müller GmbH & Co. KG, Kirchheim/Teck<br />
Maschinenhersteller stehen heute vor großen Herausforderungen:<br />
Sie müssen flexibel und schnell auf veränderte Marktgegebenheiten<br />
und Kundenanforderungen reagieren. Dabei steht<br />
den hohen Anforderungen an die Flexibilität ein Bedürfnis nach weniger<br />
Komplexität gegenüber. Seit den 80er Jahren gilt die Modularisierung<br />
im Maschinenbau als Schlüssel für eine derartige, flexible<br />
und kundenorientierte Produktentwicklung. Konfigurierbare Maschinenkonzepte<br />
erlauben es, bestimmte Funktionalitäten und damit<br />
Module für eine Maschinenvariante zusammenzustellen. Diese Vorgehensweise<br />
stellt allerdings hohe Ansprüche an eine Automatisierungslösung<br />
und deren Komponenten. Sie müssen ebenso flexibel<br />
und durchgängig gestaltet sein, wie die Maschine selbst. Die Antwort<br />
darauf sind auch in diesem Fall Baukastenprinzipien und<br />
Plattformstrategien.<br />
Die langjährige Erfahrung in der zentralen Automatisierung hat bei<br />
AMK dazu beigetragen, dass neue Ansätze und Lösungskonzepte<br />
entwickelt wurden. Seit mehr als 15 Jahren verfügt der Automatisierungsanbieter<br />
über ein dezentrales Produktportfolio, das mit der<br />
Zeit zu einem Komplettsystem ausgebaut wurde, welches durchgängige,<br />
dezentrale Automatisierungslösungen ermöglicht. Diese<br />
Lösungen haben sich seit Jahren bereits tausendfach in der Praxis<br />
bewährt und dadurch ihren Teil dazu beigetragen, dass die anfängliche<br />
Skepsis gegenüber motornaher oder motorintegrierter Antriebsregler<br />
fast vollständig überwunden wurde. Mittlerweile kann<br />
der Maschinenhersteller aus einem umfangreichen dezentralen<br />
Portfolio wählen: Von dezentralen Steuerungen bis zu Umrichter und<br />
Wechselrichter in verschiedensten Leistungsklassen und Baugrößen<br />
– auch in baulicher Einheit mit einem Servomotor.<br />
Dezentrale Steuerung<br />
Der dezentrale Motion Controller iSA in IP65 Ausführung bietet zusätzlich<br />
zu seiner Steuerungsintelligenz eine integrierte Einspeisung,<br />
die für 5kW Dauerleistung ausgelegt ist. Am Ethercat-Master<br />
der iSA wurden bereits Applikationen mit 36 Antrieben realisiert.<br />
Die iSA kann auch als Gateway für Ethernet/IP, Profinet und Ethercat<br />
eingesetzt werden. Ihre Rechenperformance bildet die Grundlage<br />
für schnelle und präzise Motion-Control mit ausreichend Luft für die<br />
Ablaufsteuerung und falls notwendig für die Visualisierung. Der iSA<br />
verfügt über eine integrierte 24V-Versorgung und es bedarf nur der<br />
Leistungsversorgung mit 3x 400 VAC um die DC- Versorgungsspannung<br />
für die Servoantriebe zu erzeugen.<br />
Dezentrale Servoregler<br />
Die dezentralen Servoregler iX gibt es in IP65 Ausführung und einem<br />
skalierbaren Kühlkonzept für Dauer-Antriebsleistungen bis 5<br />
72 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
ELEKTROMOTOREN<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Bild: AMK<br />
Mit Amkasmart von AMK wird echte Modularität im Maschinenbau möglich. Der Motion Controller iSA sorgt für die dezentrale Intelligenz. Für die Quer -<br />
kommunikation im Master-Slave-Betrieb sowie für generelle Gateway-Funktionen kommt Ethercat zum Einsatz. Zudem gibt es Anschlussmöglichkeiten<br />
für CAN, Profinet und Ethernet IP<br />
kVA (I Nenn = 8,2 A) bzw. kurzzeitiger doppelter Spitzenleistung. Werden<br />
dezentrale Servoregler in modulare Maschinenmodule integriert,<br />
verändert dies zunächst die Verkabelungsarchitektur: Die Motorkabel,<br />
also Leistungs- und Geberkabel, müssen nicht mehr zentral<br />
über viele Meter hinweg vom Schaltschrank zu jedem Antrieb<br />
gezogen werden. Es werden entweder Leistungs- und Echtzeit-<br />
Ethernet-Kabel oder gar Hybridkabel von der Einspeisung oder von<br />
einen zum anderen Servoregler durchgeschleift. Dann wird der Motor<br />
nur noch über meist sehr kurze Motorleistungs- und Geberkabel<br />
mit dem dezentralen Regler verbunden, denn der Regler soll möglichst<br />
nahe am Motor auf dem Maschinengestell platziert werden.<br />
Der Vorteil dieser Daisy-Chain-Verdrahtung kommt besonders bei<br />
bewegten Achsen zum Tragen: Befinden sich mehrere Antriebe auf<br />
einer bewegten Achse, reduziert sich der Kabelschlepp auf oftmals<br />
nur eine Zuleitung. Bei einer Maschine mit mehreren Achsen kommen<br />
hier schnell einige Meter zusammen, die so eingespart werden<br />
können. Weiterer großer Vorteil der Daisy-Chain Verdrahtung ist,<br />
dass die Antriebe am gleichen Zwischenkreis hängen und sich so<br />
vor allem bei intermittierendem Betrieb der einzelnen Achsen (typ.<br />
Servobetrieb) ein mittlerer Strombedarf auf dem Zwischenkreis einstellt.<br />
Dies kommt vor allem dadurch, dass generatorische Energie<br />
und motorischer Betrieb einzelner Achsen sich im Zwischenkreis<br />
ausgleichen können und somit eine optimale Energienutzung stattfindet.<br />
Motorintegrierte Servoregler iDT/ihXT<br />
Das höchste Kabel-Einsparpotenzial bieten Servomotoren mit integriertem<br />
Umrichter. Durch die bauliche Einheit von Servomotor und<br />
Servowechselrichter entfallen schließlich auch noch das Motorleistungs-<br />
und das Gebersignalkabel. Und mit jedem eingesparten Kabel<br />
reduzieren sich auch die Installationskosten. Zusätzlich werden<br />
bis zu 50 % Bauvolumen und damit auch die entsprechende Schaltschrankgröße<br />
eingespart. Die einzelnen motorintegrierten Antriebslösungen<br />
sind in verschiedenen Flanschgrößen von 55 – 100 mm<br />
und jeweils in verschiedenen Baulängen erhältlich. Durch den Einsatz<br />
verschiedener Kühlkonzepte sind weitere Optimierungen möglich.<br />
Dabei stehen Konvektions-, Luft- und Flüssigkeitskühlung zur<br />
Verfügung. Daraus ergeben sich Leistungssteigerungen um bis zu<br />
50 % Spitzenleistung und 65 % Dauerleistung. So können Maschinen<br />
in unterschiedlichen Leistungsklassen generiert werden. Im<br />
harten Produktionsalltag punkten die dezentralen Antriebe nicht nur<br />
in Sachen Schock- und Vibrationsfähigkeit und der Schutzartausführung<br />
in IP65. Auch STO ist bereits integriert. Weitere Sicherheitsfunktionen<br />
wie SS1 und SS2 können über FSoE realisiert werden.<br />
Je größer die Auswahl der unterschiedlichen Antriebsmodule, desto<br />
mehr Freiheit bei der Realisierung von Maschinenkonzepten. Es<br />
geht aber nicht nur darum, was technisch möglich ist. Entscheidend<br />
ist am Ende, was im speziellen Anwendungsfall am sinnvollsten ist.<br />
Das erfordert auf der Seite des Automatisierungsanbieters eine hohe<br />
Lösungskompetenz. Die Kunst liegt in der Kombination der Komponenten<br />
und der entsprechenden Einbindung in die endgültige Automatisierungslösung<br />
für die jeweilige Maschine. Dabei spielen im<br />
Zeitalter von IIoT natürlich auch die Integration in die Anlagenperipherie<br />
bis hin zu Cloudsystemen und der mobile Zugriff über Apps<br />
eine wichtige Rolle. Nachträgliche Erweiterungen bestehender Anlagen<br />
sind problemlos möglich. Dies sorgt für Nachhaltigkeit, eine<br />
längere Lebensdauer und hohe Wertbeständigkeit der Maschinen.<br />
www.amk-group.com<br />
Details zum Thema dezentrale Antriebstechnik von<br />
AMK:<br />
hier.pro/zyWwX<br />
Messe SPS: Halle 4, Stand 210<br />
jg<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 73
ANTRIEBSTECHNIK<br />
ELEKTROMOTOREN<br />
Dezentrales Motormanagementsystem von MSF-Vathauer für eine flexiblere Fertigung<br />
Mitdenkendes System<br />
Eine Anlage dezentral zu steuern, soll den Produktionsprozess vereinfachen und dem Anwender mehr<br />
Übersicht und Zeit verschaffen. Antriebsspezialist MSF-Vathauer Antriebstechnik zeigt mit dem Field<br />
Drive System ein dezentrales Motormanagementsystem, das genau dies möglich macht.<br />
Karla Röttger, Marketing & Unternehmenskommunikation, MSF-Vathauer Antriebstechnik GmbH & Co KG,<br />
Detmold<br />
Überzeugt mit Leistung und Intelligenz –<br />
Das Field Drive System in der Anwedung<br />
berücksichtigt worden ist. Durch die Auswahlmöglichkeiten verschiedener<br />
Optionen kann das Field Drive System den Produktionsprozess<br />
vereinfachen und sowohl dem Anwender als auch dem Maschinenhersteller<br />
mehr Übersicht, Flexibilität und größere Freiheitsgrade<br />
ermöglichen. Das dezentrale Motormanagementsystem mit<br />
integrierter Energieverteilung spart aufgrund der modernisierten<br />
Schnellanschlusstechnik Installationszeiten und Ressourcen. „Projekte<br />
des Maschinenherstellers werden somit schneller umgesetzt<br />
und die Stillstandszeiten des Maschinenanwenders reduziert. Mit<br />
dem Field Drive System wird die Anlagenverfügbarkeit für den Anwender<br />
im Wartungsfall erheblich erhöht“, so Geschäftsführer Marc<br />
Vathauer. Die Vorteile:<br />
• Der integrierte Energiebus wird schnell, einfach und sicher in der<br />
Maschinenapplikation verlegt. An jeder beliebigen Position kann<br />
mittels der Power Box die Energie abgegriffen werden.<br />
• Durch standardisierte Sensoranschlüsse werden die Sensoren<br />
ohne Mehrkosten direkt an dem Motorstarter und an dem Frequenzumrichter<br />
angeschlossen.<br />
Bild: MSF Vathauer<br />
Um herauszufinden, welches Optimierungspotenzial noch vorhanden<br />
ist, hat der Antriebshersteller Vathauer verschiedenen<br />
Unternehmen die Frage gestellt: „Wie funktioniert Ihr Produktionsablauf?<br />
Ist dieser auch schon 4.0-reif?“ Die Lösung: kompakt und<br />
einfach. Flexibilität für den Anwender war in der Entwicklungsphase<br />
eines der wichtigsten Merkmale, die in jeder Funktion des Systems<br />
Große Auswahl an Kommunikationsbussen<br />
Auch die Auswahl der Kommunikationsbusse bietet dem Anwender<br />
mehrere Freiheitsgrade. Zur Verfügung stehen Profinet, Profibus,<br />
AS-Interface, 24V Binär und Even Thinking. Das Even Thinking-System<br />
erlaubt bereits heute die autonome Produktsteuerung ohne eine<br />
übergeordnete Anlagensteuerung in der Weise, dass alle Even-<br />
Thinking-Geräte untereinander kommunizieren und über eine interne<br />
Intelligenz das Produkt weiterbefördern. Somit ist bereits in der<br />
Gegenwart der Industrie 4.0-Gedanke in der Fördertechnik mit dem<br />
Field Drive System realisierbar. Zusätzliche Sensoren können angeschlossen<br />
werden, sodass die Signale direkt zu der Anlagensteuerung<br />
gesendet werden – und dies ohne Zusatzkosten. Das Field<br />
Drive System kann über weitere Anschlusstechnologien an alle am<br />
Markt erhältlichen Energiebussysteme angeschlossen werden.<br />
Für einen noch effizienteren Prozessablauf bietet das System ein<br />
durchgängiges Programm mit verschiedenen Motoransteuerungsmöglichkeiten.<br />
So sind sowohl Mono-Switch wie auch Duo-Switch,<br />
als Direkt- oder Softstarter, für alle Kommunikationsbussysteme<br />
einsetzbar. Darüber Hinaus wird das Field Drive System mit den Frequenzumrichtern<br />
Vector ebenfalls für alle Kommunikationsbussysteme<br />
ergänzt. Zusätzlich gibt es für das Field Drive System auch Zubehör,<br />
wie beispielsweise Planungs- und Inbetriebnahme-Tools, das<br />
dezentrale Netzteil FDS Power Supply 24 mit dem im Maschinen-<br />
74 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
ELEKTROMOTOREN<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Bild: MSF Vathauer<br />
Bild: MSF Vathauer<br />
Verschafft mehr Übersicht, Flexibilität und größere Freiheitsgrade in der<br />
Produktion: das Field Drive System von MSF-Vathauer Antriebstechnik<br />
Komplexe Technik kompakt verbaut: Die<br />
Steuerplatine des FDS von MSF-Vathauer<br />
„Das Field Drive System erhöht<br />
die Anlagenverfügbarkeit für den<br />
Anwender im Wartungsfall.“<br />
feld 24Vdc über weite Strecken verteilt werden kann, Wartungsschalter,<br />
Sicherungsmodule oder das Kopiertool, mit dem Geräteparameter<br />
im Revisionsfall gerätespezifisch kopiert werden können.<br />
Kompakte <strong>Konstruktion</strong><br />
spart Platz im Maschinenfeld<br />
Damit die Maschinenhersteller von dem System ebenso profitieren<br />
können, hat das Entwicklungsteam des Herstellers sich besonders<br />
bemüht das FDS so klein und kompakt wie möglich zu konstruieren.<br />
Dies spart Platz im Maschinenfeld und bietet dem Anlagenhersteller<br />
weitere Möglichkeiten, Neuanlagen noch kompakter zu planen. Das<br />
System kann im ‚Multimounting’ an jeder beliebigen Position in der<br />
Maschinenapplikation, in individuell gewünschter Einbaulage eingesetzt<br />
werden. Auch ein zusätzlicher Schutzleiter am Außengehäuse<br />
ist aufgrund der halogenfreien, hochfesten Kunststoffgehäuse nicht<br />
erforderlich. Für viele Bereiche der Fördertechnik wie beispielsweise<br />
Lagertransport, Intralogistik, Distributionslogistik, und viele weitere<br />
fördertechnischen Anwendungen ist das Field Drive System die<br />
Lösung, um dem Maschinenhersteller und dem Anwender jegliche<br />
Art der Arbeit zu vereinfachen.<br />
jg<br />
www.msf-technik.de<br />
Details zum Field Drive System von MSF-Vathauer:<br />
hier.pro/2Q3rF<br />
Messe SPS: Halle 4, Stand 236<br />
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auf der sps, Nürnberg<br />
Halle 3 / Stand 461<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 75
ANTRIEBSTECHNIK<br />
ELEKTROMOTOREN<br />
Nominiert für den Automation Award (S. 124/AW 8): Neue Hollow-Shaft-Kits bieten jetzt Multiturn-Fähigkeit<br />
„Unser Wiegand-Draht ermöglicht jetzt<br />
auch energieautarke Hohlwellen-Geber“<br />
Dass sich ein im Magnetfeld rotierender Wiegand-Draht, über den sich Energie gewinnen lässt, gut<br />
für energieautarke Multiturn-Drehgeber eignet, hat Posital Fraba bereits gezeigt. Bislang galt dies aber<br />
nur für Vollwellen-Geber. Zur SPS 2018 stellte das Unternehmen dann erstmals den Prototypen eines<br />
energieautarken Multiturn-Hohlwellen-Gebers vor, der ebenfalls den Wiegand-Draht nutzt. Wie die zur<br />
SPS 2019 nun verfügbare Multiturn-Ausführung funktioniert, erläutert Jörg Paulus, Posital-Fraba-<br />
Europa-Chef in der Kölner Fraba GmbH im Interview mit <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>.<br />
Interview: Michael Corban, Chefredakteur <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Herr Paulus, wie ist<br />
es Ihnen gelungen, das Prinzip der<br />
Energiegewinnung per Wiegand-<br />
Draht in einem Hohlwellen-Drehgeber<br />
zu nutzen?<br />
Jörg Paulus (Posital Fraba):<br />
Durchgangs- beziehungsweise<br />
Hohlwellen-Geber<br />
gab es bislang fast nur als<br />
Singleturn-Lösung. Beim<br />
Vergleich mit Vollwellen-<br />
Gebern wird auch klar, warum:<br />
Hier können wir einen<br />
Wiegand-Draht als Bestandteil<br />
unseres Kit-Encoders direkt<br />
auf der Achse montieren<br />
– und damit Energie für einen<br />
energieautarken Multiturn-Geber<br />
gewinnen. Bei einem Hohlwellen-<br />
Geber können wir den Wiegand-Draht<br />
allerdings nur seitlich montieren, was<br />
zwangsläufig zu einer Off-Axis-Lösung führt.<br />
Diese so zu realisieren, dass wir nun einen ebenfalls<br />
energieautarken Multiturn-Hohlwellen-Geber anbieten können, war<br />
keine einfache Aufgabe. Unsere jetzt verfügbaren kapazitiven Hohlwellen-Kits<br />
verfügen aber auf diese Weise über einen integrierten<br />
Rotationszähler, der jede einzelne Umdrehung exakt erfasst und dokumentiert<br />
– und das ohne externe Stromversorgung oder stör- und<br />
wartungsanfällige Batterien.<br />
Bild: Posital Fraba<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welcher Aufwand ist erforderlich, um den<br />
Wiegand-Draht ‚in Seitenlage‘ sinnvoll nutzen zu können?<br />
Paulus: Hier kommt uns unser Know-how von den Kit-Encodern zugute<br />
– bei diesen gelingt es uns ja, über die Analyse des Magnetfeldes<br />
die Genauigkeit eines magnetischen Sensors in Richtung optischer<br />
Systeme zu verschieben. Entsprechend viel Analytikaufwand<br />
Die Multiturn-Ausführung der neuen Hollow- Shaft-Serie<br />
kommt dank des Einsatzes eines Wiegand-Drahtes<br />
nun auch ohne stör- und wartungsanfällige<br />
Batterien aus und eignet sich aufgrund der<br />
kompakten Bauform vor allem für den<br />
Einsatz in Robotern<br />
steckt in der Entwicklungsphase<br />
der Hohlwellen-Kits – am Ende<br />
aber vor allem das praktische Experiment,<br />
welche Lösung am besten<br />
funktioniert. Konkret nutzen<br />
wir ein System mit vier diametral<br />
angeordneten Magneten. Diese<br />
sorgen für ein stabiles Magnetfeld,<br />
das der im Stator installierte Wiegand-Sensor<br />
detektieren und nutzen<br />
kann. Der Wiegand-Draht kann auf diese<br />
Weise die Zählelektronik mit Energie versorgen<br />
und sicherstellen, dass jede einzelne<br />
Umdrehung exakt erfasst wird. Der Multiturn-Zähler<br />
verfügt dazu über einen 43-bit-Speicher für einen<br />
Messbereich von fast neun Billionen Umdrehungen. Entscheidend<br />
für die Umsetzung dieser Lösung ist letztlich unser detailliertes<br />
Know-how zu Magnetfeldern – hier zeichnet der Kollege Dr.<br />
Hanno Volker verantwortlich – und Wiegand-Sensoren, die wir ja<br />
selbst produzieren. Übrigens: Nicht jeder Wiegand-Draht eignet sich<br />
für die Hohlwellen-Kits – hier muss vorab eine genaue Auswahl erfolgen,<br />
damit wir die Funktion sicherstellen können.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Beim Messverfahren selbst setzen Sie beim<br />
Hohlwellen-Geber aber auf ein kapazitives System?<br />
Paulus: Exakt – wir haben hier bewusst einen anderen Weg gewählt,<br />
obwohl wir generell ja den Wechsel von optischer zu magnetischer –<br />
weil robusterer – Messtechnik vorantreiben (Anm. d. Red.: siehe Interview<br />
mit Fraba-Vorstand Christian Leeser, <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> Sonderausgabe<br />
Antreiben – Steuern – Bewegen 2017, S. 16ff, hier.pro/0bZfk).<br />
Der Grund ist einfach, dass sich magnetische Systeme nur sehr<br />
schwer in ein Hohlwellen-Design umsetzen lassen. Zudem punktet<br />
76 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
ELEKTROMOTOREN<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Bild: Konradin Mediengruppe<br />
Jörg Paulus, Europa-Chef bei der Fraba GmbH (rechts); hier zusammen mit<br />
Dr. Hanno Volker, der für die Entwicklung der Multiturn-Ausführung des<br />
Hohlwellen-Drehgebers verantwortlich zeichnet<br />
„Der von Posital seit Jahren bei<br />
Vollwellen-Gebern eingesetzte Wiegand-<br />
Harvester, der Rotationsbewegungen in<br />
elektrische Impulse umsetzt, wurde mit<br />
viel Aufwand für das Hohlwellen-Design<br />
fit gemacht und ermöglicht nun den<br />
komplett energieautarken Betrieb von<br />
Multiturn-Hohlwellen-Gebern.“<br />
die kapazitive Messtechnik mit Zuverlässigkeit und Präzision zu moderaten<br />
Kosten – auch das ein Aspekt, der für uns eine sehr wichtige<br />
Rolle spielt; der Aufwand muss sich letztlich ja auch rechnen. Die Auflösung<br />
der Hohlwellen-Kits erreicht immerhin 18 bit bei Singleturn- oder<br />
16 bit bei Multiturn-Einsätzen bei einer Genauigkeit von ± 0,02 Grad.<br />
Schlüsselkomponenten der kapazitiven Kits sind die mit unterschiedlichen<br />
Mustern gestalteten leitfähigen Oberflächen von Rotor und Stator;<br />
sie erzeugen elektrische Hochfrequenzsignale, die über ASIC-Prozessoren<br />
gescannt werden. Dabei werden die aktuellen Weg- und<br />
Winkelparameter als eindeutiger Positionswert über die Open-Source-Schnittstellen<br />
SSI oder BiSS C an die zentrale Steuerung weitergeleitet.<br />
Ein Vorteil ist zudem, dass beim Scannen immer die komplette<br />
Oberfläche erfasst wird – dadurch lassen sich die Hohlwellen-Kits<br />
auch von punktuellen Verschmutzungen nicht irritieren.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche Awendungen adressieren Sie mit<br />
den Hohlwellen-Kits?<br />
Paulus: Die Nachfrage kommt vor allem aus dem Bereich der Robotik<br />
– nicht zuletzt von den immer populärer werdenden Cobots. Unsere<br />
Montage-Kits, die bei einem Außendurchmesser von 80 Millimeter<br />
gerade einmal 110 Gramm wiegen, lassen sich direkt in die Gelenke<br />
der Roboterarme integrieren. Punkten können die Kits überall dort,<br />
wo Bauraum knapp ist. Sie sind nur 17,8 Millimeter tief und die zentrale<br />
Öffnung misst 30 oder 50 Millimeter im Durchmesser – was sie nicht<br />
nur für viele Anwendungen interessant macht, sondern auch Montage<br />
und Inbetriebnahme vereinfacht. Ein paar Handgriffe genügen – und<br />
das Messsystem ist ganz ohne schwierige Kalibrierung einsatzbereit.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche weiteren Entwicklungstrends ver -<br />
folgen Sie?<br />
Paulus: Zum einen erleichtern wir über die Unterstützung weiterer<br />
Schnittstellen und Protokolle weiter die Einbindung unserer Lösungen<br />
in übergeordnete Systeme – beispielsweise über IO-Link oder Profinet.<br />
Zum anderen arbeiten wir permanent an der weiteren Miniaturisierung<br />
unserer Produkte. Unser Standard-Kit-Encoder hatte bei seiner<br />
Einführung einen Durchmesser von 36 Millimeter – zur SPS 2019<br />
stellen wir eine 22-Millimeter-Variante vor.<br />
www.posital.com<br />
Weitere Details zur Funktionsweise<br />
des Multiturn-Hohlwellen-Drehgebers:<br />
hier.pro/ltMso<br />
Messe SPS: Halle 4A, Stand 401<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 77
ANTRIEBSTECHNIK<br />
ELEKTROMOTOREN<br />
Elektromechanische Lösungen für komplexe Bewegungsszenarien<br />
Intelligent und maßgeschneidert<br />
Die Moog Industrial Group, Böblingen, wird auf der SPS ihre Entwicklungen im Bereich elektromechanischer<br />
Bewegungssteuerung vorstellen. Zu den elektromechanischen Antriebslösungen, die in Nürnberg präsentiert<br />
werden, gehören anwenderspezifisch anpassbare Servomotoren und Steuerungen, elektrohydraulische und<br />
lineare Bewegungstechnologien sowie Technologien für große, drehende Maschinen.<br />
Leonhard Dander, Marketing Manager, Moog Memmingen GmbH, Memmingerberg<br />
Moog verfolgt im Bereich Bewegungssteuerung einen technologieneutralen<br />
Ansatz, bei dem stets die Anforderungen des<br />
Anwenders im Mittelpunkt stehen. Flexible, anpassbare Lösungen<br />
und eine enge, auf Kooperation setzende Beziehung mit der tech -<br />
nischen Abteilung des Kunden gewährleisten, dass alle Anforde -<br />
rungen erfüllt werden.<br />
Anspruchsvolle, flexible Antriebslösungen<br />
Zu den Innovationen gehört der neue, kompakte Antrieb ISA1 für<br />
intelligente Schiebesysteme, der ideal für den Einsatz in der Gebäudeautomatisierung<br />
geeignet ist. Ebenfalls zu erwähnen ist das<br />
aktualisierte Kommunikationsprotokoll Combitronic. Über den Antrieb<br />
DS2020, der nun das Combitronic-Protokoll versteht, lassen<br />
sich auch Motoren mit einer Leistung von 800 W und mehr nahtlos<br />
in das Netzwerk integrieren.<br />
Der DS2020 ist nur eines der Beispiele für die durch Moog-Antriebe<br />
ermöglichte Flexibilität, die Besuchern auf der Messe vorgestellt<br />
wird. Der mehrachsige Servoantrieb DM2020 mit seiner modularen<br />
Plattform und innovativer Steuerungssoftware beispielsweise erlaubt<br />
es Maschineningenieuren, sämtliche Vorteile einer dezentra -<br />
lisierten Architektur zu nutzen. Möglich macht das die nahtlose Inte-<br />
Bild: Moog<br />
gration zweier von Moog entwickelter Antriebe in ein und dasselbe<br />
Konzept: des motorintegrierten Antriebs DI2020 und des achsnahen<br />
Antriebs DR2020.<br />
Lineartechnik – einfach einzubauen und anzupassen<br />
Daneben präsentiert der Hersteller mit seinen Linearmotoren und<br />
Gewindetrieben auch neue Entwicklungen im Bereich der Lineartechnik.<br />
Zwar finden sich im Moog-Portfolio an Linear-Flachmotoren<br />
verschiedene Motorserien mit jeweils unterschiedlichen Merkmalen<br />
(höhere Schutzklasse, eisenfreie Komponenten usw.), sie alle haben<br />
jedoch zwei Gemeinsamkeiten: Sie lassen sich ausgesprochen<br />
einfach einbauen und anwenderspezifisch anpassen.<br />
Auch die die Kugelgewindetriebe und Planetenrollengewindetriebe<br />
in Standard- und invertierter Ausführung werden mit Blick auf die<br />
Erfüllung sämtlicher Anwenderanforderungen entworfen und gefertigt.<br />
Das abgedichtete Design der invertierten Planetenrollengewindetriebe<br />
macht sie zur idealen Wahl für raue oder gefährliche Einsatzumgebungen<br />
oder wenn es um Kontaminierungsrisiken geht.<br />
Ihr robuster, hochpräziser Gewindemechanismus ermöglicht zudem<br />
einen deutlich höheren Lastfaktor. Dies wird unter Beweis gestellt<br />
vom neuen Stellantrieb MGI633 mit integriertem invertiertem Planetenrollengewindetrieb,<br />
der auch auf der Messe<br />
gezeigt wird. Er ist hervorragend geeignet für<br />
Anwendungen, bei denen eine Alternative<br />
zu klassischen hydraulischen Antriebslösungen<br />
benötigt wird.<br />
Elektrohydrostatische<br />
Antriebssysteme<br />
Eine weitere technologische Alternative<br />
zu konventionellen Systemen sind<br />
die elektrohydrostatischen Pumpeneinheiten<br />
(EPU) als Kernprodukt und<br />
die elektrohydrostatischen Antriebssysteme<br />
(EAS) als Komplettlösungen.<br />
Sie sind die Schlüsselkomponenten<br />
des Moog-Portfolios an Hybridtechno -<br />
logie, das ebenfalls in Nürnberg zu sehen<br />
sein wird. Elektrohydrostatische Antriebe<br />
ISA-Antrieb für intelligente<br />
Schiebesysteme<br />
78 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
ELEKTROMOTOREN<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Bild: Moog<br />
Bild: Moog<br />
Bild: Moog<br />
Der DS2020-Servoantrieb<br />
unterstützt jetzt das<br />
Kommunikationsprotokoll<br />
Combitronic<br />
Multi-Achs-Servo -<br />
antrieb DM2020<br />
Invertierter Planetenrollengewindetrieb<br />
gehören zu den energieeffizientesten Optionen für Anwendungen,<br />
bei denen sowohl große Kräfte als auch Ausfallsicherheit erforderlich<br />
sind (z. B. Metallumformung und Pressen, Schwerindustrie,<br />
Spritzgießen, Dampf- und Gasturbinen usw.).<br />
Das Unternehmen wird außerdem sein kürzlich erweitertes Port -<br />
folio an großen drehenden Maschinen und Großmotoren präsentieren.<br />
Darunter befindet sich der Hochdrehmoment-Motor als neues<br />
primäres Antriebssystem für Servosteuerungen von 139 kW bis<br />
1 MW, das Servomotoren, Servoantriebe, Maschinensteuerungen,<br />
Energiemanagementsysteme, Stromversorgung und Software<br />
enthält. Das System wurde entwickelt, um eine hohe Maschinenproduktivität<br />
in anspruchsvollen industriellen Anwendungen zu<br />
ermöglichen.<br />
Ganz gleich, ob rein elektrisch, elektrohydraulisch, drehend oder linear:<br />
Wer ein leistungsfähiges, modulares und spezifisch anpassbares<br />
Bewegungssystem sucht, findet bei Moog eine ideale Lösung. bec<br />
www.moog-memmingen.com<br />
www.moog.de<br />
Detaillierte Informationen zu den kompakten Antrieben<br />
für intelligente Schiebesysteme:<br />
hier.pro/I5WwW<br />
Messe SPS: Halle 3, Stand 338<br />
MORE THAN JUST A GEARBOX<br />
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Planetengetriebe<br />
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HALLE 3A, STAND 451<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 79
ANTRIEBSTECHNIK<br />
NEWS<br />
Dunkermotoren präsentiert BLDC-Motoren mit integrierter Elektronik für Agrarapplikationen<br />
Smart Motors for Smart Farming<br />
Die Dunkermotoren GmbH, Bonndorf, präsentierte<br />
auf der Agritechnica ihre anwenderspezifischen<br />
Antriebslösungen. Moderne<br />
Landwirtschaft erfordert moderne Lösungen:<br />
Vernetzung cloudbasierter Plattformen und<br />
Dezentralisierung von Rechnerleistung eröffnen<br />
neue Möglichkeiten – Smart Motors for<br />
Smart Farming.<br />
Immer häufiger setzen Hersteller deshalb auf<br />
intelligente Motoren. Mit einer Abgabeleistung<br />
von bis zu 3,9 kW ist Dunkermotoren<br />
führend bei BLDC-Motoren mit integrierter<br />
Elektronik. Neben Steuerungsaufgaben kön-<br />
nen diese BLDC-Motoren weitere Aufgaben<br />
wie Datenmonitoring übernehmen und sind<br />
dadurch fähig, Daten aufzuzeichnen, diese zu<br />
analysieren und Grenzwerte zu überwachen.<br />
Dunkermotoren entwickelte auf Basis des<br />
modularen Baukastenansatzes die Motor<br />
Control Platform, die eine flexible Konfiguration<br />
der Elektronik je nach Funktionsanforderungen<br />
wie z. B. Drehzahl-, Positionier- und<br />
Stromregelbetrieb, ermöglicht. Außerdem ist<br />
eine Ansteuerung über CANopen oder industrielle<br />
Ethernet-Schnittstellen möglich. Durch<br />
den robusten Aufbau mit massivem Gehäuse<br />
Bild: Dunkermotoren<br />
kann die Schutzklasse IP69K erreicht werden.<br />
Das Baukastensystem des Herstellers<br />
ermöglicht große Flexibilität und deckt eine<br />
große Bandbreite an Agrarapplikationen ab.<br />
bec<br />
www.dunkermotoren.de<br />
Messe SPS: Halle 1, Stand 438<br />
Bürstenlose Flachmotoren von Servotecnica<br />
Hohes Drehmoment auf kleinem Raum<br />
Bild: Servotecnica<br />
Mit den neuen bürstenlosen Flachmotoren<br />
der Baureihe SVTM F erweitert die Servotecnica<br />
GmbH, Raunheim, ihre Produktlinie<br />
für Anwendungsbereiche wie Medizintechnik,<br />
Robotik oder Drohnentechnologie. Die<br />
SVTM-Flachmotorenreihe verfügt über Außenläufer<br />
und Eisenkernwicklung und eignet<br />
sich optimal für Anwendungen, die ein hohes<br />
Drehmoment bei kompakten Abmessungen<br />
erfordern. Alle Motoren haben eine Leistung<br />
von 200 W, erhältlich sind Größen von 20 bis<br />
90 mm Durchmesser. Zudem zeichnen sie<br />
sich durch ihre lange Lebensdauer und hohe<br />
Wirtschaftlichkeit aus. Dank vollautomatischer<br />
Fertigung kann der Hersteller Motoren<br />
zu wirtschaftlichen Preisen anbieten. kf<br />
www.servotecnica.de<br />
Messe SPS: Halle 1, Stand 620<br />
Überwachungsmodul von Mayr Antriebstechnik<br />
Intelligente Sicherheit für kleine Bremsen<br />
Das Modul Roba-brake-checker von Mayr<br />
Antriebstechnik kann Sicherheitsbremsen<br />
nicht nur sensorlos überwachen und versorgen.<br />
Es liefert zudem auch Daten und sorgt<br />
damit für intelligente Sicherheit. Auf der SPS<br />
2019 in Nürnberg präsentiert das Unternehmen<br />
neue Ausführungen des Moduls, mit<br />
denen jetzt auch kleine Bremsenbaugrößen<br />
überwachbar sind. Damit eröffnen sich neue<br />
Möglichkeiten für das Bremsenmonitoring –<br />
gerade auch bei Federdruckbremsen in Servomotoren<br />
und für Anwendungen in den Bereichen<br />
Robotik und Automation.<br />
Der Spezialist für Sicherheitsbremsen, Sicherheitskupplungen<br />
und Wellenkupplungen<br />
bietet zum Beispiel mit der Roba-Servostop-<br />
Baureihe leistungsstarke Sicherheitsbremsen.<br />
Diese sind geeignet für den Einbau in<br />
Servomotoren. Eine spezielle Hohlwellenausführung<br />
in schlanker Bauform, mit geringem<br />
Gewicht ist auf die Anforderungen der<br />
Robotik zugeschnitten. Daneben hat das Unternehmen<br />
mit der Roba-Linearstop in elektromagnetischer<br />
Ausführung eine fluidfreie<br />
Linearbremse im Programm, die dafür konzipiert<br />
ist, schwerkraftbelastete Vertikalachsen<br />
abzusichern. Sie kommt bei Anwendungen<br />
zum Einsatz, bei denen keine Kompressoren<br />
beziehungsweise Aggregate für Druckluft<br />
oder Ölhydraulik zur Verfügung stehen bzw.<br />
unerwünscht sind Auch für diese Bereiche eröffnen<br />
sich nun mit dem intelligenten Modul<br />
Roba-brake-checker neue Möglichkeiten für<br />
das Bremsenmonitoring. Denn mit einer neuen<br />
Ausführung des Moduls können jetzt dank<br />
noch feinerer Auswertung auch kleine Bremsengrößen<br />
ab einem Bremsmoment von 2<br />
Nm versorgt und überwacht werden.<br />
Das Modul arbeitet ohne Sensoren. Es erkennt<br />
durch eine erweiterte Analyse von<br />
Strom und Spannung die Bewegung der Ankerscheibe<br />
und weiß, in welchem Zustand<br />
sich die Bremse befindet. Es überwacht neben<br />
Schaltzustand, Temperatur und Verschleiß<br />
auch auf Zugweg- oder Zugkraftreserve,<br />
also ob der Magnet noch in der Lage ist,<br />
die Ankerscheibe anzuziehen. Mit dem neuen<br />
Modul werden somit jetzt bei der Überwachung<br />
deutlich mehr Parameter als mit Mikroschaltern<br />
und Initiatoren abgebildet. Bei<br />
Erreichen der Zugkraftreserve sendet der Roba-brake-checker<br />
so frühzeitig ein Warnsignal,<br />
dass noch eine gewisse Betriebszeit der<br />
Bremse möglich ist.<br />
Mayr Antriebstechnik bietet mit der Lösung<br />
im Standard eine intelligente Lösung für die<br />
sensorlose Überwachung elektromagnetischer<br />
Bremsen an.<br />
jg<br />
www.mayr.com<br />
Messe SPS: Halle 4, Stand 278<br />
Bild: Mayr Antriebstechnik<br />
80 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
NEWS<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Sieb & Meyer ergänzt Servoverstärker um ein neues Optionsmodul<br />
Mehr Möglichkeiten bei komplexen Antriebsaufgaben<br />
Die Sieb & Meyer AG in Lüneburg hat den<br />
Servoverstärker SD3 um ein Optionsmodul<br />
für die Auswertung von zwei Transducern<br />
(Drehmomentaufnehmern) sowie einer Hiperface<br />
DSL-Schnittstelle erweitert. Die zusätzlichen<br />
Schnittstellen eröffnen neue Anwendungsmöglichkeiten<br />
zum Beispiel im Bereich<br />
der Schraub-, Press- und Hebetechnik,<br />
zudem lässt sich der Aufwand auf der Verkabelungs-<br />
und Komponentenseite reduzieren.<br />
Die beiden Transducer-Schnittstellen des neuen<br />
Optionsmoduls ermöglichen die direkte<br />
Auswertung von aktiven und passiven Drehmomentaufnehmern,<br />
sodass der Systemhersteller<br />
auf teure externe Auswerteelektroniken<br />
verzichten kann. Durch die direkte Inte-<br />
gration im Servoverstärker und dem Applikationsprogramm<br />
wird gleichzeitig auch die<br />
Auswertegüte verbessert, da die Auswertung<br />
im Systemtakt ohne zusätzliche Latenzzeiten<br />
erfolgt. Dies spart Kosten auf der<br />
Hardwareseite und ermöglicht die Applikationsprogrammierung<br />
auf nur einem System.<br />
Dank der neuen Hiperface DSL-Motor-Feedback-Schnittstelle<br />
lässt sich der Motor mittels<br />
Einkabeltechnologie anbinden, was Kosten<br />
spart und das Handling der oftmals handgeführten<br />
Systeme erleichtert.<br />
Der SD3 verfügt über ein offenes Betriebssystem,<br />
sodass weitere kundenseitige Funktionen<br />
und Programme zeitgleich ausgeführt<br />
werden können. Nicht zuletzt bietet der<br />
Bild: Sieb&Meyer<br />
Servoverstärker durch die Integration eines<br />
OPC-UA-Servers eine zukunftsorientierte<br />
Plattform.<br />
kf<br />
www.sieb-meyer.de<br />
Messe SPS: Halle 4, Stand 230<br />
Control Techniques verlängert Gewährleistung für Umrichter<br />
Von zwei auf fünf Jahre<br />
Bild: Control Techniques<br />
Käufer der Antriebe aus der Commander-Serie<br />
können sich bei der Control Techniques<br />
AG registrieren, um die Gewährleistung ohne<br />
zusätzliche Kosten von zwei auf fünf Jahre zu<br />
verlängern. Das neue Angebot bezieht sich<br />
auf die C200- und C300-Universalumrichter.<br />
Grund für das Angebot sei, so heißt es aus<br />
dem Unternehmen, die „Erfolgsbilanz der<br />
Produkte in Bezug auf Zuverlässigkeit und<br />
Haltbarkeit“. Beide Geräte verfügen über eine<br />
Onboard-SPS, die eine externe Steuerung<br />
überflüssig macht. Durch den Leistungsbereich<br />
von 0,25 bis 132 kW eignen sich die robust<br />
gebauten Umrichter für Anwendungen<br />
mit niedrigerer und hoher Leistung. Für komplexere<br />
Anwendungen sind beide Modelle<br />
mit den Einsteck-Optionsmodulen des Herstellers<br />
kompatibel.<br />
kf<br />
www.controltechniques.com<br />
Messe SPS: Halle 4, Stand 258<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 81
ANTRIEBSTECHNIK<br />
NEWS<br />
Kompakter Schrittmotor von Nanotec<br />
Hohes Drehmoment<br />
Mit dem SCA5618 bietet Nanotec jetzt einen<br />
Schrittmotor mit 15 bis 30 % mehr Drehmoment<br />
als vergleichbare Motoren mit Flanschgröße<br />
56 mm (NEMA 23) an. Dank einer verbesserten<br />
Statorgeometrie und optimierter<br />
Magnetmaterialien ist das Rotorträgheitsmoment<br />
nicht höher als das des Vorgängermodells.<br />
Der Schrittmotor ist in drei Längen und<br />
mit zwei verschiedenen Wicklungen erhältlich.<br />
Das Haltemoment dieses Schrittmotors<br />
beträgt je nach Länge 0,6 bis 2,3 Ncm, seine<br />
Auflösung liegt bei 1,8°.<br />
Für eine höhere Auflösung ist der Schrittmotor<br />
auch mit einem optischen oder magnetischen<br />
Encoder kombinierbar. Durch den integrierten<br />
Stecker ist der Anschluss an kundenspezifische<br />
Kabel oder der Austausch eines<br />
Motors problemlos möglich. Der neue<br />
High-Torque-Schrittmotor des Herstellers<br />
kann mit einer oder zwei Motorwellen bestellt<br />
werden. Das Wellenende wird in zwei<br />
unterschiedlichen Ausführungen angeboten –<br />
mit D-Cut und 8 mm Durchmesser sowie mit<br />
6,35 mm Durchmesser, jedoch ohne D-Cut.<br />
Zusammen mit den neu entwickelten High-<br />
Torque-Planetengetrieben der Serie GP56<br />
des Unternehmens ergibt sich eine ideale<br />
Motor-Getriebe-Kombination.<br />
jg<br />
www.nanotec.de<br />
Messe SPS: Halle 1, Stand 510<br />
Bild: Nanotec<br />
Posital erweitert Schnittstellenangebot für Stepper Kits<br />
Tuning-Kits für Schrittmotoren<br />
Bild: Posital<br />
Der zur Fraba-Gruppe gehörende Sensorhersteller<br />
Posital hat das Schnittstellenangebot<br />
für die im vergangenen Jahr gelaunchten<br />
Stepper Kits erweitert. Ab sofort gibt es die<br />
Motorfeed-Kits nicht nur mit dem BiSS C-Interface<br />
für die bidirektionale Kommunikation,<br />
sondern auch mit der synchronseriellen SSI-<br />
Schnittstelle. Beide sind ‚Open Source’-Interfaces,<br />
die sich über Computer auslesen las-<br />
sen. Die Gleichstrommotoren haben einen<br />
breiten Anwendungsbereich. Im industriellen<br />
Umfeld werden sie für klassische Positionieraufgaben<br />
in Maschinen oder für Pick & Place-<br />
Prozesse mit hoher Geschwindigkeit genutzt.<br />
Gegenüber Servomotoren fallen<br />
Schnittmotoren deutlich schlichter aus. Während<br />
Schrittmotoren prinzipiell ohne Feedbacksystem<br />
positionieren können, kommen<br />
hier optische Inkrementalgeber zum Zug.<br />
Diese Encoder gleichen typische Schwachstellen<br />
aus. Durch das Erfassen und Bereitstellen<br />
von Winkelwerten kompensieren sie<br />
Schrittverluste, die durch zu hohe Lastmomente<br />
entstehen und zu ungenauer Positionierung<br />
führen können.<br />
Das Ergebnis reicht von besserem Rundlauf<br />
über mehr Transparenz bei den Steuerungsprozessen<br />
bis zu mehr Qualität bei der eigentlichen<br />
Positionieraufgabe. Bei den<br />
Stepper Kits, die mit 17 Bit Singleturn- und 16<br />
Bit Multiturn-Auflösung aufwarten, sind alle<br />
Komponenten in einem kompakten Elektronikpaket<br />
(d: 37 mm) untergebracht. Ein paar<br />
Handgriffe genügen, um das Kit im Motor zu<br />
montieren. Während die Hall-Sensoren über<br />
das rotierende Magnetfeld die Singleturn-Position<br />
erfassen, werden die Umdrehungen<br />
über einen energieautarken Rotationszähler<br />
festgehalten.<br />
kf<br />
www.posital.de<br />
Messe SPS: Halle 4A, Stand 401<br />
Smarte Sensorik<br />
Besuchen Sie uns:<br />
Halle 7A | Stand 506<br />
KOMPAKTE UND VERSCHLEISSFREIE LÖSUNG<br />
Lagerlose Drehgeber geeignet für den Einsatz in Asynchronmotoren<br />
bis hin zu Großmotoren und Generatoren. Hohe Regelgüte dank<br />
digitaler Echtzeit-Signalverarbeitung – Smart Technology.<br />
82 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019<br />
· Berührungsloses Messprinzip<br />
· Magnetische Abtastung<br />
· Für Wellendurchmesser bis Ø 740 mm<br />
kuebler.com/lagerlose_drehgeber
Synchronmotoren von Engel Elektroantriebe mit hohem Wirkungsgrad<br />
Platzsparend und anpassbar<br />
Zweifellos hat die Entscheidung für den richtigen<br />
Elektromotor maßgebenden Einfluss<br />
auf die Performance, die Kosten und den Instandhaltungsaufwand<br />
einer antriebstechnischen<br />
Anwendung. In ihrer Servomotoren-<br />
Baureihe HBR stellt die Engel Elektroantriebe<br />
GmbH den Anlagenbauern, Systemherstellern<br />
und Automatisierern daher insgesamt 14<br />
Motoren in sechs verschiedenen Flanschmaßen<br />
mit Nennleistungen von 80 bis 6600 W<br />
zur Verfügung. Hinsichtlich der maximalen<br />
Drehzahlen erstreckt sich die Baureihe über<br />
eine Spanne von 4500 bis 11.000 min-1. Dabei<br />
überzeugt diese am breitesten aufgestellte<br />
Servomotoren-Linie des Herstellers mit<br />
exzellenten Wirkungsgraden von bis zu 95<br />
%. Der Anwender erhält also effiziente Antriebslösungen,<br />
mit denen er nicht nur aktuelle,<br />
sondern auch zukünftige Anforderungen<br />
an die Effizienz und Leistung kinematischer<br />
Systeme abzudecken vermag.<br />
Grundsätzlich lassen sich die Servomotoren<br />
der Baureihe universell einsetzen. Insbesondere<br />
aber wo die Konstrukteure enge Einbausituationen<br />
und Bauraumkonflikte zu bewältigen<br />
haben, erweisen sich diese dynamischen<br />
Drehstrommotoren dank ihrer kompakten<br />
Formgebung als überaus platzsparende<br />
Komponenten. Die kleinen Motoren<br />
1625/1650 (Nennleistungen 80 bis 155 W)<br />
punkten beispielsweise mit Flanschmaßen<br />
Bild: Engel Elektroantriebe<br />
von nur 40 x 40 mm; und mit Flanschmaßen<br />
von 120 x 120 mm zeigen sich selbst die<br />
größten Motoren der Baureihe 63150/63210<br />
– sie leisten 2490 bis 6600 W – immer noch<br />
als kompakte Lösungen. Alle Varianten sind<br />
Drehstrom-Synchronmotoren mit permanentem<br />
Magnetfeld und lassen sich auf vielfältige<br />
Weise an den Anwendungsfall und ihre<br />
steuerungstechnische Umgebung anpassen.<br />
Für die Baureihen HBR 16xx, 22xx und 26xx<br />
steht zudem der digitale Servo-Umrichter<br />
DSV 1032 zur Verfügung. Er realisiert kurze<br />
Zykluszeiten von Strom-, Drehzahl- (100 μs)<br />
und Lageregler, und gewährleistet dadurch<br />
eine hohe Regelgenauigkeit.<br />
Alle Antriebe verfügen über die Schutzart<br />
IP54 und lassen sich auf Wunsch auch für<br />
IP65 ausrüsten.<br />
jg<br />
www.elektroantriebe.de<br />
Messe SPS: Halle 1, Stand 535<br />
AC-Motoren von Groschopp mit hoher Energieeffizienz<br />
Kompakt und luftgekühlt<br />
Bild: Groschopp<br />
Vor allem bekannt für seine kunden- und anwendungsspezifischen<br />
Elektromotoren ergänzt<br />
Groschopp sein Portfolio um eine Baureihe<br />
mit sechs Standardantrieben. Diese<br />
kompakten, luftgekühlten Induktions-Gehäuse-Motoren<br />
der Serie IGLC zeichnen sich<br />
durch ein gutes Preis-Leistungsverhältnis<br />
und eine hohe Energieeffizienz aus. Mit Leistungen<br />
von 40 W und 600 W liegen die Motoren<br />
in ihrer Leistungsdichte dabei über vergleichbaren<br />
Normmotoren. Die kompakten<br />
und robusten Induktionsmotoren sind variabel,<br />
langlebig und geräuscharm. Sie besitzen<br />
die Schutzklasse IP 54, die Isolationsklasse F<br />
und eignen sich für Spannungen von 400 V<br />
und 230 V.<br />
Die Baureihe umfasst insgesamt sechs unterschiedliche<br />
Motormodelle, die sich wahlweise<br />
zum Anbau an die Getriebe des Herstellers<br />
der Baureihen Vario VE31 beziehungsweise<br />
VE40 (Schneckengetriebe) und SG 80<br />
(Stirnradgetriebe) eignen. Die einfachen<br />
Schneckengetriebe besitzen Wellendurchmesser<br />
von zehn beziehungsweise 12 mm<br />
und können je nach Untersetzung (5:1…75:1)<br />
mit einem Dauerdrehmoment bis 15 Nm, beziehungsweise<br />
bis 45 Nm betrieben werden.<br />
Das Stirnradgetriebe ist durch seinen mehrstufigen<br />
Aufbau sehr kompakt. Sein Dauerdrehmoment<br />
beträgt 8 Nm bei Untersetzungen<br />
zwischen 4:1 bis 262:1.<br />
jg<br />
www.groschopp.de<br />
Messe SPS: Halle 1, Stand 358<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 83
AUTOMATISIERUNG<br />
MESSTECHNIK & SENSOREN<br />
Servohydraulische Prüfmaschinen von Zwick Roell für Prüfungen von Hochleistungsschrauben<br />
Erprobte Sicherheit<br />
Hohe Zugspannungen und Vibrationen belasten Verbindungselemente enorm und können zum Bruch<br />
führen. Speziell in der Luftfahrt- und Motorsportindustrie werden deshalb nicht nur besondere<br />
Herstellungsverfahren genutzt, sondern auch umfassende Materialprüfungen durchgeführt, um die<br />
genauen Abläufe unter Belastung besser zu verstehen.<br />
Dr. Peter Stipp, technischer Fachjournalist, Awikom GmbH, Lorsch<br />
schen Belastungen und hohe Schwingungen. Das erfordert neben<br />
speziellen Herstellungsverfahren auch umfassende Prüfungen der<br />
Materialien in der Qualitätssicherung. Ein Hersteller von Verbindungselementen<br />
im High-End-Bereich ist das Unternehmen Johann<br />
Maier in Stuttgart. Die Anwendungen des umfangreichen Portfolios<br />
reichen vom Einsatz in der Internationalen Raumstation und Satelliten<br />
über Hubschrauber und Jets bis hin zu Getrieben und Motoren.<br />
Um die geforderten Werte für die jeweiligen Anwendungen zu erreichen,<br />
werden anspruchsvolle Fertigungsverfahren wie Warmschmieden,<br />
Wärmebehandlung und Gewinderollen eingesetzt und<br />
die Bauteile in zerstörenden und zerstörungsfreien Prüfverfahren<br />
kontrolliert. „Wir nennen es erprobte Sicherheit“, erklärt Dr. Oliver<br />
Lang, Geschäftsführer des Unternehmens. „Wenn wir maximale<br />
Qualität, höchste Präzision und absolute Sicherheit unserer Produkte<br />
garantieren, müssen wir sie entsprechend prüfen.“<br />
Bild: Zwick Roell<br />
Zugversuch an Schrauben mit MakroXtens-Extensometer<br />
Verbindungselemente wie beispielsweise Schrauben sind in der<br />
Luftfahrt- und Motorsportindustrie besonders hohen Beanspruchungen<br />
ausgesetzt. Entsprechend hoch sind die Forderungen in<br />
Bezug auf Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit, wiederholte<br />
Festigkeits- und Temperaturzyklen, Schwankungen der dynami-<br />
Zyklische Beanspruchungen<br />
Verbindungselemente unterliegen neben einer statischen Belastung<br />
in der Regel auch zyklischen Beanspruchungen wie beispielsweise<br />
Vibrationen. Um die Schwingfestigkeit von Bauteilen über uniaxiale<br />
Ermüdungsversuche zu bestimmen, setzt das Unternehmen eine<br />
servohydraulische Prüfmaschine von Zwick Roell aus Ulm ein. Die<br />
Stärke dieses Antriebsprinzips liegt in seinen vielfältigen Optionen<br />
in Bezug auf Kraft, Amplitude und Frequenz. Außerdem sind sie universell<br />
einsetzbar; beispielsweise können mit diesen Prüfmaschinen<br />
zusätzlich Lebensdauer- oder Crash-Untersuchungen mit Geschwindigkeiten<br />
von bis zu 20 m/s durchgeführt werden. Die servohydraulische<br />
Ermüdungsprüfmaschine mit einer dynamischen<br />
Nennkraft von 250 kN gehört zur HA-Baureihe, die in Standardbaugrößen<br />
von 50 bis 500 kN lieferbar ist. Sie ist speziell für die Ermittlung<br />
von Werkstoffkennwerten unter schwingender Beanspruchung<br />
konzipiert und eignet sich besonders für Versuchsanordnungen, bei<br />
denen Temperierkammern oder Öfen im Prüfraum montiert sind.<br />
Durch die Anordnung des Zylinders, der in der unteren Traverse und<br />
unterhalb des Prüfraums liegt, wird verhindert, dass erhitzte Luft<br />
nach oben steigt und den Zylinder aufheizt. Außerdem wird so vermieden,<br />
dass Öl in den erhitzten Prüfraum tropfen kann. Eine typische<br />
Anwendung für servohydraulische Prüfmaschinen sind Low-<br />
Cycle-Fatigue Versuche. Hierbei wird das Material bei einer meist erhöhten<br />
Temperatur zyklisch jeweils bis zu einer geringen plastischen<br />
Verformung belastet. Die Probe hält bei dieser Belastungsart nur<br />
wenige tausend Lastwechsel aus. Aber auch der Regler der Maschine<br />
ist gefordert. Da sich die Steifigkeit der Probe beim Übergang<br />
84 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
MESSTECHNIK & SENSOREN<br />
AUTOMATISIERUNG<br />
Bild: Zwick Roell<br />
Einhänge-Probenhalter für die Prüfung<br />
von Muttern<br />
Übersicht der Proben<br />
Bild: Zwck Roell<br />
von der elastischen zur plastischen Verformung sehr schnell ändert,<br />
muss der Regler innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne reagieren,<br />
um beispielsweise eine konstante Zunahme der Dehnungsgeschwindigkeit<br />
zu garantieren. Hierbei spielt die hohe Steifigkeit der<br />
Prüfmaschine ebenfalls eine entscheidende Rolle.<br />
Zugfestigkeit und Bruchdehnung<br />
Zu den zentralen statischen Prüfungen an Schrauben gehört die Bestimmung<br />
der Zugfestigkeit in N/mm 2 . Für diese Untersuchungen<br />
setzt der Verbindungselemente-Hersteller eine elektromechanische<br />
Prüfmaschine der Serie AllroundLine der Ulmer ein. Sie ist speziell<br />
für Zug, Druck- und Biegeversuche sowie Scherung und Torsion ausgelegt<br />
und mit spielfrei vorgespannten Kugelumlaufspindeln und einem<br />
wartungsfreien AC-Antrieb mit Motorfeedback-System ausgestattet.<br />
Dadurch erreicht sie auch bei niedrigen Geschwindigkeiten<br />
sehr gute Gleichlauf-Eigenschaften, um präzise Messwerte zu generieren.<br />
Eine weitere relevante Größe neben den Parametern Zugfestigkeit,<br />
Streck- und Dehngrenze ist die Bruchdehnung. Diese bleibende<br />
plastische Dehnung ist ein Indikator für die Verformbarkeit<br />
des Werkstoffs und wird an abgedrehten Schrauben gemessen.<br />
Das vom Prüfungsspezialisten entwickelte Extensometer Makro<br />
Xtens zur Dehnungsmessung erfasst über seine Messfühler die<br />
elastischen und plastischen Verformungen während des gesamten<br />
Zugversuchs – auch bei hohen Kräften und spröden Materialien –<br />
und ist bis zum Probenbruch einsetzbar. Es ist werksseitig kalibriert<br />
und erfüllt ab 20 μm Längenänderung die Klasse 0,5 der<br />
EN ISO 9513. Zum Einspannen der Proben in der Prüfmaschine<br />
kommen sogenannte Einhänge-Probenhalter mit entsprechenden<br />
Kopf- und Gewindeaufnahmen zum Einsatz. Damit wird unter anderem<br />
sichergestellt, dass die in der Norm ISO 8981 vorgegebene<br />
Mindestprobenlänge für Schrauben aus Kohlenstoffstahl und legiertem<br />
Stahl eingehalten wird. Die Probenhalter stehen sowohl für die<br />
Prüfung von Schrauben und Muttern, als auch für die Prüfung von<br />
Schulter- und Gewindekopfproben nach entsprechenden Normen<br />
zur Verfügung. Mit Hilfe von speziellen Prüfdornen und Matrizen<br />
sind sie außerdem für Prüfkraftversuche (Zug- und Druckversuche)<br />
an Muttern einsetzbar.<br />
Prüfsoftware und Regelelektronik<br />
Zur Prüfung der Festigkeitswerte von Schrauben und Muttern nach<br />
ISO 8981 und ISO 8982 ist die von Zwick Roell entwickelten Prüfsoftware<br />
Test Xpert III bereits mit einer entsprechenden Prüfvorschrift<br />
ausgestattet. Die in den Normen geforderte Mindestbruchkraft<br />
ist bereits hinterlegt und wird mit Prüfergebnissen abgeglichen.<br />
Darüber hinaus bietet die Software ein intuitives Bedienkonzept<br />
für alle Prüfmaschinen und Prüfgeräte und führt den Bediener<br />
von der Vorbereitung über die Durchführung der Prüfung bis hin zur<br />
Ergebnisanalyse. Unterstützt wird er auch durch die Regelelektronik<br />
Test Control II. In Verbindung mit der Prüfsoftware erlaubt sie schon<br />
bei sehr geringen Dehnungen eine präzise Regelung der Dehngeschwindigkeit<br />
über einen geschlossenen Regelkreis.<br />
Anspruchsvolle Prüfungen von<br />
Hochleistungsschrauben effizient durchführen<br />
Mit seinem breiten Spektrum modularer Prüfmaschinen zeigt der<br />
Hersteller, dass auch anspruchsvolle Prüfungen von Hochleistungs-<br />
Schrauben effizient durchgeführt werden können. Dazu tragen auf<br />
die jeweilige Prüfaufgabe zugeschnittene Kraftbereiche und die einfache<br />
Anpassung der Halterungen für Schrauben und Muttern auf<br />
andere Größen bei. Von Vorteil sind zudem die einfache und schnelle<br />
Bestückung und der frontale Zugriff auf die Werkzeuge.<br />
jg<br />
www.zwickroell.com<br />
Details zu den servohydraulischen Prüfmaschinen von<br />
Zwick Roell:<br />
hier.pro/Kj3Hs<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 85
AUTOMATISIERUNG<br />
MESSTECHNIK & SENSOREN<br />
Präzise Spaltüberwachung in Maschinen und Anlagen<br />
Aktive Temperaturkompensation<br />
Basierend auf dem Wirbelstromverfahren hat Micro-Epsilon mit dem EddyNCDT 3060 ein Wegmesssystem<br />
entwickelt, das Präzision, Geschwindigkeit sowie Temperaturstabilität bietet. Sein Haupteinsatzgebiet<br />
stellen schnelle, berührungslose Spaltmessungen in rauen Umgebungen dar.<br />
Stefan Stelzl, Produktmanager Sensorik, Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG, Ortenburg<br />
Bild: Micro-Epsilon<br />
Die Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG hat das System<br />
EddyNCDT 3060 für die Weg- und Abstandsmessung konzipiert.<br />
Aufgrund der robusten Bauweise und der hohen Mess -<br />
genauigkeit kann es sowohl zur Überwachung des Schmierspaltes<br />
und der thermischen Ausdehnung als auch zur Bestimmung von<br />
Wellenbewegungen sowie des Rundlaufs von Maschinenteilen und<br />
Antriebskomponenten eingesetzt werden. Das induktive Wegmesssystem<br />
besteht aus einem kompakten Controller, einem Sensor<br />
sowie einem Kabel und ist werkseitig auf ferromagnetische beziehungsweise<br />
nicht ferromagnetische Materialien abgestimmt. Darüber<br />
hinaus ist es mit über 400 Sensormodellen kompatibel, bietet<br />
eine intelligente Signalverarbeitung und ist unempfindlich bei<br />
Schmutz, Druck oder Öl.<br />
Micro-Epsilon hat das System EddyNCDT 3060 für die Weg- und Abstandsmessung<br />
konzipiert. Die Produktreihe ist mit über 400 Sensormodellen kompatibel<br />
und bietet eine hohe Genauigkeit sowie eine intelligente Signalverarbeitung<br />
Ein temperaturkompensiertes System<br />
Anwendungsseitig ist das Wirbelstrommesssystem prädestiniert<br />
für schnelle, berührungslose Wegmessungen auf metallische Messobjekte<br />
in industriellen Umgebungen. Sensor und Controller sind<br />
dafür aktiv temperaturkompensiert, sodass auch bei Temperaturschwankungen<br />
eine sehr hohe Messgenauigkeit bis in den Mikrometerbereich<br />
erreicht wird. Die Sensoren sind für Umgebungstemperaturen<br />
bis maximal +200 °C sowie einen Umgebungsdruck bis<br />
20 bar ausgelegt. Messungen erfolgen mit einer Grenzfrequenz von<br />
bis zu 20 kHz. Die kompakte Bauform des Controllers und die Feldbusanbindung<br />
ermöglichen zudem eine einfache Integration in<br />
Maschinen und Anlagen. Eine weitere Besonderheit stellt die<br />
abstandsunabhängige Mehrpunktkalibrierung dar, mit der neben der<br />
werksseitigen Kalibrierung zusätzlich<br />
eine kundenseitige<br />
Feldlinearisierung erfolgen<br />
kann: Es besteht die Möglichkeit<br />
mit der Controllerausführung<br />
DT3061 eine 5-Punkt-<br />
Linearisierung durchzuführen<br />
und damit die Messgenauigkeit<br />
nochmals zu steigern.<br />
Das DT3061 bietet darüber<br />
hinaus Schalt- und Temperaturausgänge<br />
sowie die Speicherung<br />
von Mehrfachkennlinien.<br />
Die Parametrierung des<br />
EddyNCDT 3060 erfolgt dabei<br />
über ein bedienerfreundliches<br />
Webinterface, das über die<br />
Ethernet-Schnittstelle aufgerufen<br />
wird.<br />
Ölspaltüberwachung<br />
in hydrostatischen<br />
Lagern<br />
In hydrostatischen Lagern, die<br />
an vielen Großanlagen wie<br />
Steinmühlen oder Teleskop -<br />
anlagen verwendet werden,<br />
bieten die berührungslosen<br />
Wegmesssysteme der Reihe<br />
eine gute Reproduzierbarkeit<br />
sowie die bereits erwähnte<br />
hohe Temperaturstabilität. Die<br />
Überwachung des Ölspaltes<br />
in diesen Lagern ist deshalb<br />
86 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Bild: Micro-Epsilon<br />
TorqueControl4.0<br />
Integrierte<br />
Drehmentüberwachung<br />
für Industrie 4.0<br />
Seine Stärken kann das Wirbelstrommesssystem<br />
EddyNCDT 3060 unter anderem bei der<br />
Spaltanalyse in Axialkolbenpumpen ausspielen.<br />
Dort überwachen die Sensoren auf besonders<br />
kleinem Raum sogenannte Dichtspalte – bei<br />
hohen Drehzahlen und rauen<br />
Umgebungsbedingungen<br />
besonders wichtig, da der Öldruck bei Störungen in der Hydraulik<br />
sinken kann und dies im Extremfall den Spalt schließt. Die Folge<br />
wäre eine Beschädigung am Lager, die einen Ausfall der Großanlage<br />
nach sich ziehen kann. Des Weiteren muss das eingesetzte Messsystem,<br />
das am Lagerschuh montiert wird, für eine Nachrüstung<br />
älterer Anlagen einfach installierbar und aufgrund der langen<br />
Lebensdauer sowie des weltweiten Einsatzes der Anlagen sollte<br />
ein einfacher Austausch des Sensors möglich sein.<br />
Spaltanalyse in Axialkolbenpumpen<br />
Auf engem Raum überwachen die Sensoren des EddyNCDT 3060<br />
sogenannte Dichtspalte bei der Spaltanalyse in Axialkolbenpumpen<br />
und das bei hohen Drehzahlen sowie rauen Umgebungsbedingungen,<br />
die eine Spaltmessung im Inneren der Pumpen bisher oft<br />
unmöglich gemacht haben: Axialkolbenpumpen wandeln mechanisch<br />
gewonnene Bewegungsenergie in hydraulische Energie um.<br />
Häufig werden sie in Arbeitsmaschinen verwendet, die neben ihrer<br />
Fortbewegung gleichzeitig hydraulische Bewegungen wie Heben,<br />
Drehen oder Greifen ausführen. Um hydraulischen Druck aufzubauen,<br />
rotiert im Inneren der Pumpe ein Zylinder mit Kolben zwischen<br />
zwei fixierten Platten. Über diese Platten kann der gewünschte<br />
Druck durch eine Regulierung der Durchflussöffnung gesteuert werden.<br />
Damit sich die verbundenen mechanischen Teile gut und möglichst<br />
lange drehen können, sollte die Reibung minimal sein. Deshalb<br />
sind zwischen den Bauteilen schmale Spalte vorhanden, die<br />
optimale Gleiteigenschaften aufweisen. Meist sind diese Spalte<br />
unter 20 μm, teilweise sogar unter 10 μm breit. Neben der Reibungsreduzierung<br />
haben die Dichtspalte auch die Aufgabe, das<br />
Hydrauliköl im Kreislauf zu halten und beeinflussen damit die Wirkungsweise<br />
der Maschinen maßgeblich. Veränderungen im Spalt<br />
können zu Druckverlust bis hin zum Ausfall der Pumpe führen. Das<br />
Verhalten des Spaltes wird daher am Teststand gemessen, um die<br />
<strong>Konstruktion</strong> der Pumpen möglichst optimal zu gestalten. ik<br />
www.micro-epsilon.de<br />
Klassische Drehmomentüberwachung<br />
erlaubt nur eine Drehmomenteinstellung<br />
Schutz<br />
+ + + =<br />
Überlastkupplung<br />
Getriebemotor<br />
Getriebemotor<br />
Sanftanlauf<br />
Integrierte Drehmomentüberwachung<br />
ermöglicht variable Drehmomenteinstellungen<br />
+ { }<br />
TorqueControl4.0 =<br />
SET<br />
SET<br />
Ihr Vorteil<br />
• Direkte Einbindung von Motoren in die SPS<br />
über IO-Link<br />
• Motor als Industrie 4.0-Komponente<br />
• Schnelle Drehmomentmessung<br />
• Schnelle Momentfreischaltung bei Überlast<br />
• Status- und Prozess-Monitoring<br />
• Sanftanlauf und Sanft-Stopp<br />
• Adaptive Lastregelung<br />
• Integrierte Bremsenansteuerung<br />
• Elektronisches Typenschild<br />
Details zu den auf dem Wirbelstromprinzip basierenden<br />
induktiven Sensoren von Micro-Epsilon:<br />
hier.pro/hEsD3<br />
Messe SPS: Halle 7A, Stand 130<br />
Bauer Gear Motor GmbH<br />
Eberhard-Bauer-Strasse 37 • 73734 Esslingen am Neckar • Germany<br />
Tel: +49 711 3518 0 • Fax: +49 711 3518 381 • info@bauergears.com<br />
www.TorqueControl40.com<br />
Besuchen Sie uns - Halle 3, Stand 3-270<br />
26.-28. November K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 2019, Nürnberg, Germany 11 2019 87
AUTOMATISIERUNG<br />
MESSTECHNIK & SENSOREN<br />
Autokollimatoren von Trioptics sorgt für präzise Geradheitsmessungen<br />
Mechanische Achsen präzise messen<br />
Immer wenn Linearführungen für den Maschinenbau zwecks Qualifizierung ihrer Geradheit die<br />
Endabnahme durchlaufen, ist eine hohe Präzision der Messtechnik notwendig. Daher hat Trioptics die<br />
elektronischen Autokollimatoren der TriAngle-Serie im Hinblick auf die spezifischen Anforderungen im<br />
Maschinenbau weiterentwickelt. Eine computergestützte Geradheitsmessung von Führungsschienen<br />
erfolgt nun mit einer Genauigkeit von bis zu 1 μm/m.<br />
Qualitätsprüfungen der Geradheit von Führungsschienen unterlagen<br />
bisher häufig der Hands-on-Erfahrung und der Aufmerksamkeit<br />
des Anwenders, weswegen die Genauigkeit schwankte. So<br />
kann beispielsweise bei einer Geradheitsmessung mit Messuhren<br />
lediglich in eine Richtung gemessen werden, wodurch ein korrektes<br />
Ergebnis nur durch eine exakte Positionierung der Messuhr erreicht<br />
wird. Auch die Oberflächenrauigkeit kann die Messergebnisse verfälschen.<br />
„Bei manuellen Messungen können sich schnell Fehler<br />
einschleichen, die in der Folge zu einer Beschädigung der zu prüfenden<br />
Komponenten durch eine ungenaue Ausrichtung der Werkstücklinie<br />
führen“, berichtet Fabio Kraft, Projektleiter bei der Trioptics<br />
GmbH. „Die Messung mit TriAngle-Autokollimatoren ist hingegen<br />
computergestützt und garantiert dadurch eine höhere Präzision und<br />
Wiederholbarkeit der Ergebnisse – eine falsche Justierung von Optik-<br />
und Maschinenkomponenten wird damit vermieden.“<br />
Bild: Trioptics<br />
Geradheitsmessung bis zu 1 μm/m genau<br />
Der Messaufbau bestand aus einem Autokollimator, einem Spiegel<br />
und einem Standard-PC mit dem Software-Paket OptiLevel. Für die<br />
Geradheitsmessung von Führungsschienen wird ein Spiegel auf einem<br />
Führungswagen befestigt und der Autokollimator darauf ausgerichtet.<br />
Durch die Verschiebung des Führungswagens mit dem<br />
Spiegel erfolgt die Messung an mehreren Positionen entlang der<br />
Führungsschiene, um ein Neigungsprofil zu ermitteln, aus dem das<br />
Höhenprofil errechnet wird. Diese Messung der Geradheit von Maschinenführungen<br />
erfolgt mit dem Autokollimator berührungslos<br />
und es werden für den Aufbau nur wenige Minuten benötigt. „Unsere<br />
Software begleitet den Anwender dabei durch den gesamten<br />
Prozess. So gibt sie etwa den vordefinierten Abstand an, um den<br />
der Spiegel bewegt werden muss“, erläutert Kraft. Zur Unterstützung<br />
von Montage und Fertigung können die Auswirkungen von vereinzelten<br />
Nacharbeiten an einer bereits vermessenen Führung direkt<br />
in das veränderte Geradheitsprofil umgerechnet werden. Durch<br />
den modularen Aufbau der Serie kann die Prüfvorrichtung über eine<br />
Vielzahl verschiedener Komponenten angepasst werden. Zum Beispiel<br />
unterstützen verschiedene Objektivrohre mit unterschiedlichen<br />
Brennweiten und Aperturen die ideale Messlösung für verschiedene<br />
Messabstände und Genauigkeiten. Für die Messung berechnet<br />
die Software das Neigungsprofil entlang der Bewegungsrichtung<br />
automatisch. Im Gegensatz zu Messuhren ist hierbei die<br />
TriAngle-Autokollimatoren sind vielseitig und modular<br />
aufgebaut, wodurch sich eine Vielzahl an Objektivrohren,<br />
verschiedenen Sensoren, Strichplatten und Lichtquellen<br />
anbringen lässt<br />
88 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
escha.net<br />
Bild: Trioptics<br />
Mit TriAngle-Autokollimatoren<br />
können geübte Anwender in<br />
weniger als 5 min eine präzise<br />
Geradheitsmessung mit einer<br />
Genauigkeit von bis zu 1 μm/m<br />
aufbauen. Die Auswertung<br />
erfolgt automatisch<br />
Die benutzerfreundliche Software OptiLevel begleitet den Anwender durch<br />
den Messprozess und unterstützt ihn bei der Durchführung der einzelnen<br />
Schritte<br />
gleichzeitige 2-achsige Messung von Nick- und Gierfehlern möglich,<br />
sodass der Anwender ein präzises Messergebnis für Profilabweichungen<br />
in zwei Richtungen erhält. Die Software erlaubt die Definition<br />
verschiedener Vorlagen, um Schienen unterschiedlicher Länge<br />
mit unterschiedlicher Auflösung vermessen zu können. Die Benutzeroberfläche<br />
stellt alle notwendigen Daten live zur Verfügung. Sämtliche<br />
Ergebnisse können nach Maßgabe gängiger Normen sowohl in<br />
Zertifikatsform als auch numerisch gespeichert werden. „Unsere<br />
Software ist durch zusätzliche Add-ons für jedes Einsatzgebiet individuell<br />
anpassbar“, ergänzt Kraft. „Bei der Software für den Maschinenbau<br />
wurde besonders auf intuitive Nutzerführung und schlichtes,<br />
jedoch klares Design geachtet.“<br />
jg<br />
www.trioptics.com<br />
Bild: Trioptics<br />
Kunststoffüberwürfe<br />
Die farbige und kostengünstige<br />
Alternative zu Edelstahl<br />
temperatur- und medienbeständig,<br />
robust für Nutz- und Agrarfahrzeuge<br />
Anzug per Hand oder Nm-Schlüssel<br />
IP65 | IP67 | IP68<br />
UL zugelassen<br />
4 Farben zur Steckplatzmarkierung<br />
Details zu den elektronischen Autokollimatoren von<br />
Trioptics:<br />
hier.pro/vaWxv<br />
SPS Nürnberg Halle 10.0 | 321<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 89
AUTOMATISIERUNG<br />
MESSTECHNIK & SENSOREN<br />
Polarisationskameras von Baumer und Bildgebungs-Know-how des Fraunhofer IIS<br />
Ich sehe was, was du nicht siehst<br />
Was im Alltag nützt, hat auch in industriellen Applikationen großes Potential: Während Fotografen schon<br />
lange Polfilter für kontrastreiche Bilder ohne Spiegelungen nutzen, ist die Polarisationsbildgebung erst<br />
vor einigen Jahren wirklich in der Industrie angekommen. Inzwischen bietet Baumer mit den Polarisa -<br />
tionskameras der CX-Serie geeignete Kameras an und tauscht mit dem Fraunhofer IIS Erfahrungen aus.<br />
Torsten Wehner, Produktmanager im Vision Competence Center, Baumer<br />
Bis vor einigen Jahren gab es kaum Kameras oder Knowhow<br />
zum Einsatz von Polarisationsbildgebung in industriellen<br />
Applikationen. Der von Sony entwickelte Bildsensor IMX250MZR<br />
mit direkt auf dem Sensor integrierten Polarisationsfiltern leitete<br />
dann die Wende zur Entwicklung geeigneter Systeme wie die CX-<br />
Polarisationskameras von Baumer ein. Und auch Know-how wurde<br />
kontinuierlich aufgebaut – wie am Fraunhofer-Institut für Integrierte<br />
Schaltungen IIS in Erlangen, das seit mehr als 20 Jahren zu neuen<br />
Methoden der Bildgebung forscht und für viele Unternehmen Pilotprojekte<br />
im Bereich Polarisation umgesetzt hat. Seit dem vergangenen<br />
Jahr tauschen Baumer und das Fraunhofer IIS nun ihre Erfahrungen<br />
aus, um den Effekt zu nutzen, den viele beispielsweise von<br />
Sonnenbrillen kennen: Blickt man an einem sonnigen Tag auf eine<br />
Wasseroberfläche, sind die Spiegelungen oft so stark, dass man die<br />
Augen zusammenkneifen muss. Setzt man aber eine Sonnenbrille<br />
mit Polfilter auf, reicht der Blick bei klarem Wasser auf einmal tief<br />
ins Gewässer hinein. Auch Fotografen nutzen deswegen gerne<br />
Polfilter für ihre Objektive, um Spiegelungen auf Wasser, Glas oder<br />
Metall zu blockieren und kontrastreiche Bilder zu erhalten.<br />
Automatische Bestimmung<br />
von Polarisationswinkel und -grad<br />
Die GigE- und USB-3.0-Polarisationskameras der CX-Serie von<br />
Baumer nutzen die Polarisationseigenschaften des Lichts. Dafür<br />
setzen sie den erwähnten Global-Shutter-Sensor mit 5 Megapixel<br />
IMX250MZR von Sony ein, der über eine zusätzliche Polarisationsschicht<br />
verfügt. In dieser sitzt jeweils vor vier benachbarten Pixeln<br />
ein Polarisationsfilter, der nur Licht einer bestimmten Schwingungsrichtung<br />
– 0°, 45°, 90° oder 135° – durchlässt. Stabile Auswerte -<br />
algorithmen im Software-Development-Kit Baumer GAPI bestimmen<br />
aus den Rohbilddaten automatisch den Polarisationswinkel<br />
(AOP, Angle Of Polarization), den Polarisationsgrad (DOLP, Degree<br />
Of Linear Polarization) oder beides zusammengefasst (ADOLP,<br />
Angle and Degree Of Linear Polarization). Statt eines komplexen<br />
Prüfsystems mit wechselnden Filtern oder eines Mehrkamerasystems<br />
reicht so eine Kamera und eine Aufnahme aus – das reduziert<br />
die Komplexität sowie die Systemkosten. So werden einfache<br />
Lösungen ermöglicht, bei denen der Anwender flexibel bestimmen<br />
kann, welche Informationen für seine weitere Bildauswertung benötigt<br />
werden.<br />
Bild: Baumer<br />
Durch Polarisation analysierbare Eigenschaften<br />
Mithilfe von Polarisationskameras werden physikalische, für das<br />
menschliche Auge nicht erfassbare Materialeigenschaften sichtbar<br />
und damit auswertbar – ein Ölfleck auf einer Metalloberfläche ist für<br />
das Auge zum Beispiel fast unsichtbar, eine Polarisationskamera<br />
sieht dagegen einen hellen Kreis. Dadurch können sie unter anderem<br />
bei der Optimierung von Fertigungsprozessen, der Reduktion<br />
Baumer nutzt für seine Polarisationskameras der CX-Serie den Global-<br />
Shutter-Sensor mit 5 Megapixel IMX250MZR von Sony. Dieser integriert in<br />
einer zusätzlichen Polarisationsschicht vier Polarisationsfilter mit 0°, 45°,<br />
90° und 135° in einer 2×2-Anordnung über das gesamte Pixelarray<br />
90
Die Polarisationskameras der<br />
CX-Serie von Baumer eignen sich<br />
für die Qualitätskontrolle bei der<br />
Glasproduktion, bei der Herstellung<br />
von Kohlefasergeweben oder für<br />
die Oberflächeninspektionen<br />
reflektierender Materialien<br />
Bild: Baumer<br />
In der Glasindustrie werden<br />
beispielsweise Restspannungen<br />
im Glas mithilfe von<br />
Polarisationskameras in nur<br />
einer Aufnahme sichtbar<br />
(Retardation als die gemessene<br />
Verzögerung des Lichts)<br />
Bild: Baumer<br />
von Ausschuss oder der Verbesserung der Qualität helfen. Großes<br />
Potential besteht beispielsweise in der Glasindustrie: Steht Glas<br />
unter mechanischer Spannung, kann es bei Erschütterung, Hitze<br />
oder beim Schneiden brechen. Diese unsichtbaren Spannungen<br />
entstehen schon beim Abkühlen des Glases, besonders aber wenn<br />
es in einen Rahmen mit einer anderen Wärmeausdehnung eingefasst<br />
wird. Kritisch ist das etwa bei Fenstern in sicherheitsrelevanten<br />
Bereichen wie in der Medizin oder in der chemischen Industrie.<br />
Bisher werden zur Messung der Restspannung häufig vor und hinter<br />
dem Glas gekreuzte Polarisationsfilter eingesetzt. Mit weißem<br />
Licht beleuchtet, werden so farbige Strukturen sichtbar, da die Polarisationsebene<br />
des Lichts in Abhängigkeit von der mechanischen<br />
Spannung im Glas gedreht wird – den Effekt nennt man Spannungsdoppelbrechung.<br />
Da jedoch mehrere Bilder hintereinander auf -<br />
genommen werden müssen, ist diese Messmethode nicht inlinefähig.<br />
Setzt man hingegen eine Polarisationskamera ein, liefert ein<br />
Bild alle benötigten Informationen, um verspanntes Glas sicher zu<br />
detektieren. Zu den weiteren industriellen Anwendungsfeldern<br />
robuster Polarisationskameras gehört unter anderem die Kontrolle<br />
von reflektierenden oder glänzenden Oberflächen wie Metall oder<br />
Folien sowie die Qualitätsprüfung von kohlefaserverstärkten Kunststoffen<br />
(CFK), wie sie in der Automobil- oder Luftfahrtindustrie eingesetzt<br />
werden.<br />
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Weitere Informationen zur CX-Serie von Baumer:<br />
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AUTOMATISIERUNG<br />
MESSTECHNIK & SENSOREN<br />
Drucktransmitter von Keller für die Luft- und Raumfahrt<br />
Sicher und zuverlässig<br />
Das Flugzeug ist eines der sichersten Verkehrsmittel auf der Welt. Gründe dafür sind nicht nur die gute<br />
Ausbildung der Piloten, sondern auch die ausgereifte Technik an Bord und auf der Erde. Dies gilt in<br />
noch stärkeren Massen für die Raumfahrt. Hier reiht sich Keller AG für Druckmesstechnik mit seinen<br />
Transmittern zu den Lieferanten von hochsicherer Technik ein.<br />
Jürg Dobler, Mitglied der Geschäftsleitung und Dr. Günther Kaden, Consultant Aircraft-Sensors, beide Keller AG<br />
für Druckmesstechnik, Winterthur, Schweiz<br />
Keller liefert seit 1997 Drucksensoren in unterschiedliche<br />
Bereiche einer Flugzeugflotte. Gegenwärtig<br />
fliegt unter anderem praktisch die gesamte<br />
Airbus-Flotte sowie der Dreamliner von Boeing<br />
mit Druckmesstechnik der Schweizer<br />
Vielen wird es mulmig, wenn sie in ein Flugzeug steigen, im Gegensatz<br />
zur Benutzung von Autos, obwohl da die Unfallwahrscheinlichkeit<br />
wesentlich höher ist. Laut Bundesverband der Deutschen<br />
Luftverkehrswirtschaft (BDL) und des Aviation Safety Networks<br />
(ASN) wurden 2017 insgesamt 4 Milliarden Passagiere befördert,<br />
wovon bei zehn Unglücken im zivilen Flugverkehr 79 Menschen<br />
starben. Das Risiko, in einem Verkehrsflug ums Leben zu<br />
kommen, ist 2017 damit auf den niedrigsten Stand seit Beginn der<br />
Aufzeichnungen gesunken. Fliegen war 2017 also 350 Mal sicherer<br />
als in den 1970er-Jahren. Nicht eingeflossen in diese Bilanz sind Unglücke<br />
mit Militärmaschinen oder kleineren Flugzeugen mit weniger<br />
als 14 Passagiersitzen an Bord. Dieser Erfolg basiert auf der Verbesserung<br />
von Flugzeugtechnik, Flughafeninfrastruktur und der Luftraumüberwachung.<br />
Flugzeuge sind heute allgemein weniger anfällig<br />
gegenüber Störungen. Ein weiterer Erfolgspunkt liegt in der sorgfältigen<br />
Auswahl und strengen Überprüfung der Zulieferer und ihrer<br />
Produkte.<br />
Drucktransmitter in der Luftfahrt<br />
Keller liefert seit 1997 Drucksensoren in die unterschiedlichsten Bereiche<br />
einer Flugzeug-Flotte. Die Haupteinsatzbereiche sind Kabi-<br />
Bild: Vladyslav Danilin/stock.adobe.com<br />
nendruckregelung, Hydraulikverteiler und -filter,<br />
Klappensteuerung, Treibstoffpumpen, Betankungssysteme,<br />
Klimaanlagen, Ventilation<br />
sowie Sauerstoff-Notversorgung der Piloten.<br />
Es können zehn verschiedene Drucktransmitter<br />
im gesamten Flugzeugs eingesetzt werden.<br />
Je nach Flugzeugtyp werden alle Einsatzbereiche<br />
von Keller bedient, oder nur gewisse<br />
Teile davon.<br />
Drucktransmitter<br />
in der Raumfahrt<br />
In rund 400 km Höhe fliegt die Internationale<br />
Raumstation ISS (International Space Station)<br />
mit dem Columbus-Labor der ESA an<br />
Bord mit gut 28.800 Stundenkilometern in einer<br />
mittleren Flughöhe von rund 400 km um<br />
die Erde. Die Station umrundet so die Erde in<br />
nur 90 Minuten. Für die Astronauten bedeutet dies 16 Sonnenaufund<br />
-untergänge pro Tag. Anforderungen, die in der Luftfahrt gelten,<br />
gelten in noch strengerem Masse für die Raumfahrt. Vor einigen<br />
Jahren wurde Keller von einem führenden deutschen Luft- und<br />
Raumfahrtunternehmen angesprochen. Man brauchte hoch zuverlässige<br />
Absolut- und Differenzdrucksensoren für das ACLS (Advanced<br />
Closed Loop System), welches schlussendlich in der ISS eingesetzt<br />
werden sollte. Das System soll Kohlendioxid aus der Modulatmosphäre<br />
entfernen und letztlich atembaren Sauerstoff in einem<br />
geschlossenen Kreislauf erzeugen. Dieses System, mit 37 Sensoren<br />
von Keller, wurde im September 2018 im HTV-7-Versorgungsschiff<br />
der Rakete H-IIB zum Columbus-Labor auf der Raumstation<br />
ISS gebracht. Um atembaren Sauerstoff zu erzeugen, konzentriert<br />
ein Subsystem des ACLS aus der Kabinenluft CO 2 . Ein sogenannter<br />
Sabatier-Reaktor sorgt dafür, dass Wasserstoff und Kohlendioxid<br />
mittels eines Katalysators reagieren und Wasser sowie Methan bilden.<br />
Das kondensierte Wasser wird vom Gasstrom getrennt und zurück<br />
ins Wassermanagement geleitet. Ein Electrolyseur spaltet das<br />
Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Das Methan wird entlüftet.<br />
Wie in der Raumfahrt üblich wurden auch für das ACLS zwei Mal ein<br />
Satz Sensoren vorab gefertigt und geliefert, die in die Gerätemuster<br />
für die Entwicklung und die Qualifikation eingingen. Erkenntnisse<br />
daraus wurden anschließend in der endgültigen Version berücksich-<br />
92 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
MESSTECHNIK & SENSOREN<br />
AUTOMATISIERUNG<br />
Bild: 3dsculptor/stock.adobe.com/Keller AG für Druckmesstechnik<br />
Absolut- und Differenzdrucktransmitter regeln regenerative Prozesse in der Sauerstoffversorgung der Internationalen Raumstation ISS<br />
Bild: Keller AG für Druckmesstechnik<br />
tigt. Diese Muster bleiben auf der Erde und dienen weiterhin für<br />
Testverfahren, Simulation am Objekt und zur Einweisung der ISS-<br />
Crew bei Störungen, Reparaturen und Wartung des ACLS.<br />
Basistechnik piezoresistive Technologie<br />
Das Herz der eingesetzten Drucktransmitter in der Luft und Raumfahrt<br />
ist ein piezoresistiver Silizium-Drucksensor. Der eigentliche<br />
Sensor besteht aus einer durch Druck elastisch verformbaren Membran<br />
aus Silizium. Die Membran biegt sich entsprechend des Druckunterschieds<br />
zu beiden Seiten durch, was in der Oberfläche mechanische<br />
Spannungen hervorruft. Damit man diese mechanischen<br />
Spannungen messen kann, sind in der Randzone der Membran, wo<br />
diese Spannungen am größten sind, Widerstände eindiffundiert.<br />
Die Widerstände reagieren anhand des piezoresistiven Effektes viel<br />
stärker auf die mechanischen Spannungen als herkömmliche Dehnmesstreifen,<br />
die nur geometrischen Änderungen folgen. Der große<br />
Vorteil ist somit zum einen die extrem hohe Empfindlichkeit aber<br />
auch die gute Nullpunktstabilität. Letztere resultiert aus der Verwendung<br />
von einkristallinem Si-Material, welches im Gegensatz zu Metallen<br />
keine Verformungen kennt. Da Druckmessung immer die<br />
Druckdifferenz zwischen zwei Drücken bestimmt, musste man die<br />
Sensoren geeignet kapseln. Für den Messtechnik-Spezialisten erschien<br />
die Druckmessung gegen Vakuum in der Luft- und Raumfahrt<br />
als bester Weg, da nur noch eine Seite gegen Medien geschützt<br />
werden musste. Mit dem elektrostatischen Bonden der Si-Messzelle<br />
auf Glas hatte man ein Verfahren, die das nötige Vakuum auf der<br />
Rückseite fast gratis lieferte. Ohne Vakuum funktioniert nämlich das<br />
elektrostatische Bonden nicht, das auf einer Ionenwanderung zwischen<br />
der Glasplatte der Rückseite und dem Silizium beruht. Auch<br />
die Gestaltung der Ölfüllung und die Isolation gegen die zu messenden<br />
Medien war ein Problem. Wegen den vielen Effekten die beim<br />
Einbau einer piezoresistiver Silizium-Messzelle zu beherrschen sind,<br />
ist es nachvollziehbar, dass ein solcher Sensor immer noch 10 bis<br />
100 Mal teurer ist als die Si-Messzelle allein. Dank ihrer hohen Genauigkeit<br />
und der großen Zuverlässigkeit haben ölgefüllte, piezoresistive<br />
Drucksensoren heute eine führende Rolle in der Druckmessetechnik<br />
erobert und bieten mit dieser Technik das Herzstück für<br />
die Drucktransmitter der Luft- und Raumfahrt.<br />
jg<br />
www.keller-druck.com<br />
Details zuden Drucktransmittern von Keller (Pdf):<br />
hier.pro/mD52G<br />
Messe SPS: Halle 7A, Stand 641<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 93
AUTOMATISIERUNG<br />
STEUERUNGSSYSTEME<br />
ABB-Roboter werden integraler Bestandteil des Automatisierungsportfolios von B&R<br />
Roboter als integraler Bestandteil<br />
Maschinenbauer können zukünftig ABB-Roboter und B&R-Maschinensteuerungssystem aus einer<br />
Hand – der von B&R – beziehen. Die neue Lösung reduziert die Komplexität und optimiert die<br />
Synchronisierung. Kunden profitieren von hoher Präzision und benutzerfreundlicher Programmierung.<br />
Durch die Integration entfällt die Notwendigkeit für eine dedizierte Robotersteuerung, einen eigenen<br />
Schaltschrank und einen spezialisierten Programmierer.<br />
Flexiblere Maschinen entstehen durch die<br />
Verschmelzung von Robotik und Maschinen -<br />
steuerung zu einer einheitlichen Architektur<br />
– der Roboter kann so ohne großen Aufwand<br />
unflexiblere Handlingmodule ersetzen<br />
Als Teil des ABB-Geschäftsbereichs Robotics & Discrete Automation<br />
hat B&R nun die Integration von ABB-Robotern in sein<br />
Automatisierungsportfolio bekanntgegeben. Das mag zunächst nicht<br />
weiter verwundern, doch für die Automatisierung ergibt sich daraus<br />
eine entscheidende Vereinfachung: Die große Auswahl der Knickarm-,<br />
Scara-, Delta- und Palettierroboter von ABB kann künftig durch<br />
die B&R-Steuerung integriert betrieben werden. In der Konsequenz<br />
heißt das auch, dass nur ein Engineering-System für alle Aufgaben<br />
von der Entwicklung bis hin zu Diagnose und Wartung erforderlich<br />
ist. Ganz praktisch führt die Verschmelzung von Robotik und Maschinensteuerung<br />
auch dazu, dass der Roboter keinen eigenen Schaltschrank<br />
mehr benötigt – das spart Platz.<br />
Implementierungsaufwand bleibt minimal<br />
Für den Anwender heißt das konkret, dass er sich künftig auch für<br />
einen gegenüber Handlingsystemen flexibleren Roboter entscheiden<br />
kann, ohne dass dies den Automatisierungsaufwand zu sehr in<br />
die Höhe treibt. Diese Flexibilität dürfte insbesondere für die zunehmend<br />
individualisierte Massenproduktion (bis hin zu Losgröße 1)<br />
von Interesse sein – und damit Maschinenund<br />
Anlagenbauern einen Wettbewerbsvorsprung<br />
ermöglichen.<br />
Die Entwicklungszeit von Maschinen mit integrierten<br />
Robotern lässt sich durch den Einsatz<br />
von vorgefertigten Softwarebausteinen der<br />
Mapp Technology deutlich verkürzen. Der Entwickler<br />
kann auf diese Weise die Maschinenapplikation<br />
einschließlich der Robotik parametrieren<br />
– Kenntnisse spezieller Robotiksprachen<br />
sind nicht erforderlich. Auch sichere Roboterapplikationen<br />
sollen sich nach Angaben<br />
von B&R so einfach und problemlos um -<br />
setzen lassen.<br />
„Normalerweise ist ein Roboter ein in sich<br />
geschlossenes System mit einer eigenen<br />
Steuerung und einem eigenen Schaltschrank“,<br />
führt Sebastian Brandstetter aus, Produktmanager für integrierte Robotik<br />
bei der B&R Industrial Automation GmbH in Eggelsberg. Engineering,<br />
Diagnose und Wartung würden über eigenständige Systeme<br />
mit einer speziellen Robotiksprache laufen, für die oft ein speziell<br />
geschulter Programmierer benötigt werde. „Mit der vollständigen Integration<br />
von ABB-Robotern in das B&R-Automatisierungssystem<br />
beziehen Kunden nun Roboter und Maschinensteuerung von nur einem<br />
Anbieter – für den Maschinenentwickler macht es in Zukunft<br />
keinen Unterschied, ob er eine Einzel-Achse oder einen Roboter in<br />
seine Maschine implementiert.“ Die Tools, die Engineering-Umgebung<br />
und der Ansprechpartner bei B&R seien die gleichen.<br />
Bild: B&R<br />
Synchronisation einfach umsetzbar<br />
„Der Wegfall von separater Hardware und getrennten Kommunika -<br />
tionsnetzen und Anwendungen macht die Synchronisierung zwischen<br />
dem Roboter und anderen Maschinenkomponenten viel exakter“,<br />
so Brandstetter weiter. „Die Bewegungen des Roboters und<br />
aller Maschinenachsen lassen sich mit mikrosekundengenauer Präzision<br />
synchronisieren – damit steigen die Produktivität der Maschine<br />
und der Durchsatz.“ Auch die Synchronisierung zwischen Sensoren<br />
und Roboterbewegungen wird einfacher. So kann beispielsweise<br />
das Ergebnis einer Qualitätsüberprüfung durch eine Vision-Kame-<br />
94 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Sichere Handhabung der stetig wachsenden<br />
Datenmengen für Industrie 4.0<br />
Die Entwicklung modularer Maschinen und Anlagen erleichtern auch neue<br />
kompakte Versionen der motorintegrierten Antriebe der Acopos motor-Serie<br />
Bild: B&R<br />
Daten<br />
bewegt<br />
übertragen<br />
„Für den Maschinenentwickler<br />
macht es in Zukunft keinen<br />
Unterschied, ob er eine Einzelachse<br />
oder einen Roboter in<br />
seine Maschine implementiert.“<br />
ra von B&R in weniger als einer Millisekunde in einen Steuerungs -<br />
befehl für einen ABB-Roboter umgewandelt werden. Dieser entfernt<br />
dann ohne manuellen Eingriff fehlerhafte Werkstücke aus dem Produktionsprozess,<br />
ohne diesen zu verlangsamen.<br />
Dezentrale Antriebstechnik erleichtert Modularität<br />
Speziell die Entwicklung modularer Maschinen und Anlagen erleichtern<br />
übrigens auch zwei neue dezentrale Kleinantriebe der Acoposmotor-Serie.<br />
Die neuen Motoren decken einen Leistungsbereich bis<br />
0,35 kW ab und messen in der kleinsten Variante gerade einmal<br />
60 mm x 90 mm (B x H). Trotz der kompakten Abmessungen ist ein<br />
vollwertiger Servoverstärker integriert, der Regelkreise mit minimal<br />
50 μs ermöglicht. Wahlweise stehen die Geräte auch mit integriertem<br />
Getriebeanbau und integrierter Bremse zur Verfügung.<br />
Die Geräte verfügen über zwei Anschlüsse für Hybridkabel, somit ist<br />
nur ein Kabel zum Schaltschrank notwendig. Das Hybridkabel stellt<br />
die Stromversorgung sowie die Übertragung der Powerlink-Daten<br />
sicher. Weitere Acoposmotoren werden einfach per Daisy-Chain-Ver -<br />
kabelung angeschlossen. Die um 300 Grad drehbaren Anschlüsse<br />
erleichtern zudem die Installation – Aufwand und Kosten für die Verkabelung<br />
sinken.<br />
Die motorintegrierten Antriebe verfügen standardmäßig über die<br />
Sicherheitsfunktion STO. Diese wird über das Hybridkabel angesteuert,<br />
eine spezielle Verdrahtung ist nicht notwendig. Drei Encoder-<br />
Varianten stehen zur Verfügung: Multiturn, Multiturn mit Batterie und<br />
Singleturn. Acoposmotor ist für den Einsatz in rauen Umgebungen<br />
konzipiert. Das Gerät entspricht der Schutzklasse IP65. Es verfügt<br />
weder über einen Lüfter noch einen Kühlkörper.<br />
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AUTOMATISIERUNG<br />
SICHERHEITSSYSTEME<br />
Ein elektronisches Schlüsselsystem von Euchner sorgt bei Ritter Sport für Effizienz und Sicherheit<br />
Mit wenigen Klicks zum neuen Schlüssel<br />
Die Waldenbucher Alfred Ritter GmbH & Co. KG setzt in ihrem neu gebauten Rohwarenlager auf das<br />
Electronic-Key-System EKS von Euchner. Das System mit gerade einmal vier Lesestationen ermöglicht<br />
eine sichere und effiziente Anlieferung von Rohwaren, für die in einer klassischen Ausführung insgesamt<br />
32 Schlüsselschalter notwendig gewesen wären.<br />
Ariane Walther, Marketing/Corporate Communications, Euchner GmbH + Co. KG, Leinfelden-Echterdingen<br />
Mit einem Marktanteil von über 20 % sind sie buchstäblich in<br />
aller Munde, die quadratisch praktischen Schoko-Spezialitäten<br />
von Ritter Sport. Die typische Form der Knick-Pack-Tafeln und die<br />
bunte Sortenvielfalt gehören zu den äußeren Markenzeichen der im<br />
schwäbischen Waldenbuch von der Alfred Ritter GmbH & Co. KG hergestellten<br />
Schokolade. Als Garant für den Erfolg von Ritter Sport gelten<br />
neben den Rezepturen auch die hochwertigen Rohstoffe – allen<br />
voran der Kakao. Ähnlich wie beim Wein sorgen geografische Spezi -<br />
fika und verschiedene Verarbeitungsprozesse hier für spannende<br />
Geschmacksnuancen. In Waldenbuch werden mit Criollo, Forastero<br />
und Trinitario vor allem drei erlesene Sorten aus Nicaragua, Peru und<br />
Ghana sowie von der Elfenbeinküste verwendet.<br />
Um sicherzustellen, dass die unterschiedlichen Zutaten bei der<br />
Anlieferung im Rohwarenlager zuverlässig in die richtigen Behälter<br />
gefüllt werden, wären bei Ritter Sport allerdings insgesamt 32<br />
Schlüsselschalter notwendig gewesen – mit allen damit verbundenen<br />
Nachteilen im Handling: „Das beginnt bei der aufwändigen<br />
Schlüsselverwaltung und endet bei den zeit- und kostenintensiven<br />
Nachbestellungen im Falle des Verlustes einzelner Schlüssel“,<br />
erklärt Euchner-Vertriebsingenieur Oliver Laier. Eine Schlüssellösung<br />
mit dem Electronic-Key-System EKS der Euchner GmbH + Co. KG<br />
mit Sitz im kaum zehn Autominuten von Waldenbuch entfernten<br />
Leinfelden-Echterdingen ist im Gegensatz dazu nicht nur sicherer,<br />
sondern vor allem auch effizienter: Die Aufgaben, für die zuvor<br />
zahlreiche verschiedene<br />
Schlüsselschalter<br />
nötig waren, können<br />
damit durch ein<br />
einziges System mit<br />
gerade einmal vier<br />
Lesestationen erledigt<br />
werden.<br />
Bild: Euchner<br />
Oliver Laier, Vertriebsingenieur bei Euchner und Peter Schetter, Leiter Engineering Elektrotechnik<br />
bei Ritter Sport (v. l.) an einer der vier Electronic-Key-System-Lesestationen über die<br />
die Ware, in Verbindung mit den programmierten EKS-Chips, ausschließlich an der richtigen<br />
Annahmestation sowie im richtigen Zielbehälter abgeladen werden kann<br />
Funktion<br />
des Systems<br />
Das EKS arbeitet<br />
mit einem elektro -<br />
nischen Schlüssel<br />
sowie einer passenden<br />
Schlüsselaufnahme.<br />
Die Datenübertragung<br />
erfolgt<br />
kontaktlos. Dazu verfügt<br />
der Schlüssel<br />
über einen Transponder,<br />
der einen Datenspeicher<br />
beinhaltet.<br />
Anders als bei konventionellen<br />
Anlagen<br />
mit Schlüsselschaltern<br />
muss also nicht<br />
das komplette System<br />
ausgetauscht<br />
96 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
SICHERHEITSSYSTEME<br />
AUTOMATISIERUNG<br />
Bild: Euchner<br />
Das elektronische Schlüsselsystem wurde im neu gebauten Rohwarenlager<br />
der Alfred Ritter GmbH & Co. KG in Waldenbuch installiert<br />
Ritter-Sport-Alpenmilchschokolade kurz vor dem Verpacken<br />
Bild: Euchner<br />
werden, wenn ein Schlüssel verloren geht. Stattdessen lässt sich<br />
beim EKS mit wenigen Klicks ein neuer Schlüssel generieren.<br />
Bei Ritter Sport hat man sich dafür entschieden, die Vorteile der<br />
Technologie zunächst im neu gebauten Rohwarenlager zu nutzen:<br />
Wenn die Rohwaren per Lkw in Waldenbuch ankommen, wird einfach<br />
ein EKS-Chip ausgegeben, mit dem der Mitarbeiter die Lieferung<br />
ausschließlich an der richtigen Annahmestation und im richtigen<br />
Zielbehälter abladen kann. Für jede Annahmestation, jeden Weg<br />
sowie für jeden Zielbehälter gibt es genau einen passend programmierten<br />
und numerisch gekennzeichneten Chip, dessen Code vom<br />
RFID-Lesegerät ausgelesen wird. Die Informationen stehen dann in<br />
der zentralen Datenbank bereit und lassen sich von der Steuerung<br />
verarbeiten. Die Lesegeräte sind dabei über Profinet verbunden.<br />
Weitere EKS-Einsatzgebiete in Planung<br />
Im Moment läuft bei Ritter Sport die Verwaltung des gesamten Rohwarenlagers<br />
mit allen dazugehörenden Elementen und PCs über<br />
das elektronische Schlüsselsystem von Euchner. „In Zukunft wollen<br />
wir das System aber auch auf die Produktionsrechner bringen“, sagt<br />
Peter Schetter, der als Leiter Engineering Elektrotechnik bei Ritter<br />
Sport die Einführung der neuen Technologie in Waldenbuch verantwortet.<br />
Unterstützt hat ihn dabei sein Kollege, Robin Storino, Control<br />
Technician. Er war maßgeblich an der Planung, dem Aufbau der<br />
Anlage, der Programmierung sowie der Inbetriebnahme beteiligt.<br />
Das erweiterte Einsatzgebiet für das Electronic-Key-System ist nicht<br />
zuletzt deshalb geplant, weil die in der Praxis damit gesammelten<br />
Erfahrungen bei Ritter ausschließlich positiv waren. Kein Wunder<br />
also, dass Schetters Fazit geradezu begeistert ausfällt: „Das EKS<br />
ist anwenderfreundlich, zuverlässig, zukunftsorientiert, sicher, gut<br />
projektierbar, einfach zu verwalten und kostengünstig.“<br />
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Weitere Informationen zum<br />
Electronic-Key-System EKS von Euchner:<br />
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Tecnotion GmbH<br />
Elsenheimerstraße 59 | 80687 München<br />
Tel. 089 381537 400 | info@tecnotion.de<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 97
AUTOMATISIERUNG<br />
SICHERHEITSSYSTEME<br />
Schlüssel-Transfer-System, Funkmodul und Handsender von Dold<br />
Sicherheit in der Schamotteproduktion<br />
Die Arbeitssicherheit spielt in praktisch allen Branchen eine wichtige Rolle. Wie die Absicherung von<br />
Arbeitsbereichen auch in rauen Umgebungsbedingungen einfach gelingen kann, zeigt das Beispiel der<br />
Kandern Feuerfest GmbH. Hier sorgen ein Sicherheitsschalter- und Schlüsseltransfersystem Safemaster<br />
STS sowie ein Wireless Safety System Safemaster W von Dold & Söhne in Furtwangen dafür, dass<br />
Personen keinen Gefährdungen ausgesetzt sind.<br />
Dr. Jörg Lantzsch für E. Dold & Söhne KG, Furtwangen<br />
Bild: Dold/Kandern Feuerfest<br />
Der Bediener bestätigt auf<br />
dem Handsender das Öffnen<br />
und Schließen der Klappe des<br />
Massenabwurfs<br />
fünfte Schlüssel kann dann in das STS-System an der Wand gesteckt<br />
werden. Erst wenn alle fünf STS-Schlüssel dort stecken, kann<br />
ein sechster STS-Schlüssel mit dem mechanisch verbundenen<br />
Zündschlüssel für den Radlader entnommen werden.<br />
Erst wenn alle Türen verriegelt sind, kann der Bediener den<br />
STS-Schlüssel mit dem Zündschlüssel entnehmen<br />
Schamotte ist ein künstlich hergestelltes Material, das wegen<br />
seiner Feuerfestigkeit etwa zur Auskleidung von Öfen verwendet<br />
wird. Einer der Hersteller ist die Kandern Feuerfest GmbH. Bei<br />
der Produktion treten zwei Gefährdungen für die Mitarbeiter auf:<br />
Zum einen entsteht durch einen fahrenden Radlader in dem vergleichsweise<br />
engen sogenannten Sumpfhaus eine Kollisionsgefahr<br />
für Personen, die sich dort aufhalten. Die zweite Gefahr stellt der offene<br />
Materialabwurf dar, da diese Öffnung im Boden des Sumpfhauses<br />
so groß ist, dass eine Person hineinfallen kann. Da sich außer<br />
dem Fahrer des Radladers während des Betriebs niemand in<br />
diesem Bereich aufhalten muss, konnte die erste Gefahr durch die<br />
Absicherung des Raums beseitigt werden. Dabei hat sich das Unternehmen<br />
für Sicherheitstechnik von Dold entschieden, die auch den<br />
geforderte Performance Level e nach DIN EN ISO 13849-1 erfüllt<br />
und baumustergeprüft ist. Die fünf Schiebetüren, von denen vier in<br />
das sogenannte Sumpfhaus führen, werden über das Schlüsseltransfersystem<br />
Safemaster STS abgesichert. Die Schlüssel können<br />
erst dann aus der Verriegelung der Schiebetüren entnommen werden,<br />
wenn diese sicher verschlossen sind. Der Fahrer muss die vier<br />
Schlüssel der Schiebetüren in ein weiteres an der Wand montiertes<br />
STS-System einstecken; das Modul ZRH gibt den fünften Schlüssel<br />
erst frei, wenn die elektrisch überwachte Zuhaltung mit einer von<br />
außen zu öffnenden Notentriegelung des fünften Schiebetores richtig<br />
verschlossen wird und die Signale dieser Zuhaltung über die Sicherheits-SPS<br />
am Modul ZRH richtig anliegen. Der freigegebene<br />
Anbindung an die Sicherheits-SPS nach PL e<br />
Die Absicherung des Bereichs verhindert nicht die Gefährdung für<br />
den Fahrer des Radladers. Während des Transports des Materials in<br />
den Extruder durch eine Klappe im Boden des Sumpfhauses muss<br />
sich ein Mitarbeiter in diesem Bereich aufhalten. Da er bei Unachtsamkeit<br />
durch diesen Massenabwurf stürzen kann, kommt bei der<br />
Einbindung der Klappensteuerung ebenfalls ein Produkt von Dold<br />
zum Einsatz. Ein Sitz-Schalter erkennt nun zuverlässig, dass der<br />
Fahrer im Radlader sitzt. Die Anbindung an die Sicherheits-SPS, die<br />
im Schaltschrank im unteren Geschoss neben dem Extruder untergebracht<br />
ist, geschieht über ein Funk-Sicherheitsmodul vom<br />
Typ UH 6900. Außerdem kommt ein Funk-Handsender für das Funk-<br />
Not-Halt-Sicherheitsmodul vom Typ RE 5910 zum Einsatz. Dieser<br />
hat zusätzlich vier frei konfigurierbare Taster für Steuerungsaufgaben.<br />
Sitzt der Fahrer im Radlader, muss er eine der Tasten drücken,<br />
um hierüber die Klappe zu öffnen oder zu schließen. So öffnet sich<br />
die pneumatisch betätigte Klappe nur, wenn der Bediener auf dem<br />
Radlader sitzt und dies über den Taster auf dem Funk-Handsender<br />
bestätigt. Zusätzlich wurde ein Modul ZRH installiert, dessen<br />
Schlüssel sich nur entnehmen lässt, wenn dies über die Sicherheits-<br />
SPS aktiviert ist. So wird sichergestellt, dass die Bedienung der Anlage<br />
nur möglich ist, wenn alle Türen verriegelt, der Fahrer auf dem<br />
Radlader sitzt und die Sicherheitsanforderungen über die Sicherheits-SPS<br />
erfolgt sind.<br />
ge<br />
www.dold.com<br />
Weitere Details über die Sicherheitskomponenten:<br />
hier.pro/bu7Fk<br />
Messe SPS: Halle 9, Stand 331<br />
98 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
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11 2019<br />
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99
AUTOMATISIERUNG<br />
ELEKTROTECHNISCHE BAUELEMENTE<br />
Wärmemanagement für das elektronische Verkehrsmanagementsystem in Singapur<br />
Bei Hitze und hoher Luftfeuchtigkeit<br />
Das elektronische Verkehrsmanagementsystem ist eine der wichtigsten Initiativen Singapurs auf dem Weg,<br />
eine Smart Nation zu werden. Die effektive Kühlung der dafür benötigten, im Freien aufgestellten Schaltschränke<br />
ist in dem heißen und feuchten Klima eine beständige Herausforderung. Nach umfassenden Tests<br />
werden inzwischen robuste und zuverlässige Kühlgeräte der DTS-3000-Serie von Pfannenberg eingesetzt.<br />
Benn Chua, Area Sales Manager for Singapore, Thailand, Philippines, Indonesia, Vietnam, Pfannenberg<br />
Singapur entwickelt das weltweit wohl erste Smart Nation System,<br />
das Infocomm-Technologien, Netzwerke und Big Data<br />
nutzt, um technologiefähige Lösungen zu entwickeln. Ziel dieser<br />
Lösungen ist, globale städtische Herausforderungen anzugehen. Die<br />
Singapore Land Transport Authority verbessert damit beispielsweise<br />
die Netzabdeckung ihres elektronischen Straßenmanagement Systems<br />
gemeinsam mit Pfannenberg und seinen Klimatisierungslösungen<br />
an allen Übertragungsstationen auf der gesamten Insel. Nach<br />
Einbeziehung von vier Projektpartnern – einem Consulting-Unternehmen,<br />
einem Systemintegrator, einem Schaltschrankhersteller sowie<br />
Pfannenberg als Spezialist für Wärmemanagement –, kommen inzwischen,<br />
nach drei Monaten technischer Beratungen, sechs Monaten<br />
Prüfung sowie neun Monaten Installationszeit, die kurzfristig verfügbaren<br />
und bewährten Seitenanbau- Kühlgeräte der Serie DTS 3000<br />
zum Einsatz. Sie meistern die größte Herausforderung für die eingesetzten<br />
Schaltschränke in Singapur: das heiße und feuchte Klima.<br />
Robustes Wärmemanagement<br />
Im Rahmen des Projektes wurde viel Zeit auf die Finalisierung der<br />
technischen Spezifikationen, das Einrichten und den Bau von Test-<br />
stationen sowie deren Abnahmeprüfungen aufgewendet. Installiert<br />
sind die Übertragungsstationen, die im 24/7-Betrieb arbeiten, auf<br />
den Dächern von Wohn- und Geschäftsgebäuden im Freien. Der Prototyp-Teststation<br />
kam dabei besondere Bedeutung zu, da das System<br />
auch für die Abdeckung neuer Standorte vorgesehen ist und<br />
das zu dieser Zeit vorhandene 15 Jahre alte Systeme ersetzen sollte.<br />
Die Wahl fiel schließlich auf die Pfannenberg-Baureihe DTS 3000,<br />
die aufgrund ihrer Auslegung in Schutzart IP56 sowie ihrem niedrigen<br />
Wartungsaufwand für diese Anwendung besonders gut geeignet<br />
ist. Die vorhandenen Systeme eines anderen Herstellers waren<br />
dagegen in hohem Maße anwendungsspezifisch und benötigten<br />
eine speziell konzipierte Abdeckung, um die benötigte hohe IP-<br />
Schutzklasse zu erreichen.<br />
Kühlgeräte der Serie DTS 3000<br />
Die Kühlgeräte mit 300 bis 5800 W der Serie DTS 3000 sind für den<br />
anspruchsvollen Outdoor-Bereich konzipiert und bieten die hohen<br />
Schutzarten N3R und IP 56, die bei Bedarf auf NEMA-Typ 4X und<br />
IP 66 erweitert werden können. Dafür verfügen die Klimageräte<br />
über pulverbeschichtete Hauben aus Stahl oder Edelstahlhauben<br />
Mit Outdoor-Klimageräten der DTS-<br />
3000-Serie übernimmt Pfannenberg<br />
das Wärmemanagement für das<br />
elektronische Verkehrsmanagementsystem<br />
in Singapur<br />
Bild: Pfannenberg<br />
Das Kühlgerät DTS 3165 wurde in<br />
Singapur ausführlich getestet<br />
100 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Bild: Pfannenberg<br />
Die Seitenaufbaukühlgeräte der Baureihe DTS 3000 sind in Leistungs -<br />
klassen von 300 bis 5800 W erhältlich<br />
bis V4A-Güte. Ein hermetisch geschlossener Kältekreislauf sichert<br />
zudem nicht nur gegen Leckagen, sondern macht auch das Nachfüllen<br />
von Kältemitteln überflüssig, während ein thermischer Überlastungsschutz<br />
beispielsweise wie ein Korrosions- und Überdruckschutz<br />
die Lebensdauer der Outdoor-Kühlgeräte verlängert. Ergänzend<br />
bietet Pfannenberg Heizungen, Thermostate sowie Hygrostate<br />
zur Verhinderung von schädlicher Kondensatbildung an.<br />
„Pfannenberg hat den weltweit wachsenden Markt der anspruchsvollen<br />
Outdoor-Kühlung fest im Blick. Mit einem breiten Portfolio an<br />
Geräten, die auch dem NEMA-Standard entsprechen, decken wir<br />
nahezu alle Anwendungsszenarien ab“, sagt Jörg Achenbach, Produktmanager<br />
für Schaltschrankklimatisierung bei Pfannenberg. „Die<br />
Einsatzbedingungen im Outdoor-Bereich sind oft extrem: Starke<br />
Wetterschwankungen, feuchtes Klima, Regen, Frost und Hitze sind<br />
ebenso ein Problem wie eine große Konzentration an Partikeln in<br />
der Umgebungsluft, Hagel, Schneestürme, aggressive Dämpfe und<br />
auch die Reinigung mit einem starken Wasserstrahl und Reinigungsmitteln.<br />
Mit der Serie DTS 3000 hat Pfannenberg für all diese Umgebungsbedingungen<br />
Ausstattungspakete parat und bieten so den<br />
größtmöglichen Einsatzbereich mit einem Temperaturspektrum von<br />
-40 °C bis maximal +60 °C“, erklärt Achenbach.<br />
Die nächsten Schritte der Smart Nation<br />
Die Vision einer Smart Nation hat in Singapur die Komplexität,<br />
Leistungsfähigkeit und Funktionalität der Übertragungsstationen<br />
wesentlich beeinflusst: Die Stationen sollen nicht nur für die Steuerung<br />
des elektronischen Mautsystems (Electronic Road Pricing,<br />
ERP) genutzt werden, sondern außerdem auch weitere Daten übertragen,<br />
wie etwa die Verkehrssituation, Bilder von Verkehrsüberwachungskameras<br />
sowie von Geschwindigkeitskontrollanlagen. Die<br />
vorhandenen Maut-Stationen sollen dafür nach und nach durch das<br />
neue System ersetzt werden. Pfannenberg ist in diesem Zusammenhang<br />
aktuell auch für die präventive Wartung der Übertragungsstationen<br />
zuständig, damit die neu installierten Stationen jederzeit<br />
effektiv und zuverlässig arbeiten.<br />
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www.pfannenberg.com<br />
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Details zur Serie DTS 3000 von Pfannenberg:<br />
hier.pro/XOud0<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 101<br />
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AUTOMATISIERUNG<br />
ELEKTROTECHNISCHE BAUELEMENTE<br />
Schaltschränke effizient auf Spannungsfreiheit prüfen<br />
Sicherheit auf Knopfdruck<br />
Mit dem VeriSafe hat das in den USA beheimatete Unternehmen Panduit ein effizientes und automatisiertes<br />
Testsystem entwickelt, mit dem man bei der Wartung elektrischer Geräte eine Spannungsprüfung<br />
zur Sicherstellung des Fehlens von Spannung durchführen kann. Ein solcher Test wird beispielsweise<br />
im National Electrical Code vorgeschrieben, der mit den für deutsche beziehungsweise europäische<br />
Anlagenbauer und Elektriker angewandten VDE 0100 beziehungsweise IEC 60364 vergleichbar ist.<br />
Martin Kandziora, Senior Manager Marketing, und Patrick-Steeven Skwara,<br />
Marketing Manager DACH-MEA, Panduit EEIG, Schwalbach<br />
Gefahren und Risiken in Schaltanlagen für Mensch, Produktion<br />
und Gebäude sind unter allen Umständen zu vermeiden. Anlagenbauer<br />
müssen dementsprechend in ihren <strong>Konstruktion</strong>en die<br />
Einhaltung der Normen für die elektrische Sicherheit, den Brandschutz<br />
sowie die mechanische Sicherheit garantieren. In Amerika,<br />
dem Mutterland von Panduit, bildet der National Electrical Code<br />
(NEC) die gesetzliche Grundlage dafür und ist als Stand der Technik<br />
akzeptiert. Festgelegt wird er von der National Fire Protection Association<br />
(NFPA), die ihn unter dem Arbeitstitel NFPA 70 veröffentlicht.<br />
Hierzulande ist der NEC mit den für deutsche beziehungsweise<br />
europäische Anlagenbauer und Elektriker angewandten VDE 0100<br />
beziehungsweise IEC 60364 vergleichbar.<br />
Effiziente Prüfung auf Spannungsfreiheit<br />
Zur Einhaltung dieser Sicherheitsrichtlinie muss bei der Wartung<br />
elektrischer Geräte eine Spannungsprüfung zur Sicherstellung des<br />
Fehlens von Spannung durchgeführt werden. Dieser Prozess<br />
umfasst einige Schritte, die bei Verwendung tragbarer Prüfmittel<br />
komplex und zeitaufwendig sein können. Panduit als Anbieter von<br />
Lösungen im Bereich der physikalischen und elektrischen Infrastruktur<br />
für Rechenzentren, Industrie- und Gebäudeautomatisierung<br />
sowie die damit verbundenen Dienstleistungen bietet hier mit dem<br />
VeriSafe eine effiziente und automatisierte Alternative: Das System<br />
prüft auf Knopfdruck die Spannungsfreiheit des Gerätes, an dem es<br />
installiert ist – sowohl bei 3- als auch bei 1-phasigen Anwendungen<br />
mit 50 oder 60 Hz und bis zu 600 V. Dafür lässt es sich einfach montieren<br />
und in EMV-gerechten Aufbauten integrieren. Mit seinem<br />
exakt festgelegten Messablauf<br />
sorgt das Testsystem dann dafür,<br />
dass der vorgegebene Prüfprozess<br />
bei jeder einzelnen Prüfung<br />
eingehalten wird. Im Vergleich zu<br />
bisherigen tragbaren Testinstrumenten<br />
können Anlagenbetreiber<br />
und Maschinenbauer damit<br />
deutlich schneller überprüfen, ob<br />
ein elektrisch sicheres Umfeld<br />
vorliegt.<br />
Bild: Panduit<br />
Bei der Wartung von elektrischen Geräten müssen Sicherheitsrichtlinien eingehalten<br />
werden, die eine Spannungsprüfung zum Sicherstellen des Fehlens von Spannung<br />
vorschreiben – der VeriSafe von Panduit ermöglicht dies effizient und automatisiert<br />
NFPA- und UL-Normen<br />
für Anlagen in den USA<br />
In den USA ist der National Elec -<br />
trical Code per Gesetz Status<br />
quo der Technik. Maschinen- und<br />
Anlagenbauer sind infolgedessen,<br />
wie bereits beschrieben,<br />
aufgefordert, bereits konstruktiv<br />
die Normenkonformität der elektrischen<br />
Sicherheit, des Brandschutzs<br />
sowie der mechanischen<br />
Sicherheit sicher zu stellen. Die<br />
wichtigste Grundlage dafür stellt<br />
der NEC dar, auf den zudem<br />
102 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
• breites Produktspektrum an<br />
Steckverbindern für alle Anwendungen<br />
rund um die Leiterplatte<br />
Bild: Panduit<br />
Bild: Panduit<br />
Der VeriSafe ist bei 3- als auch bei 1-phasigen Anwendungen<br />
mit 50 oder 60 Hz und bis zu 600 V einsetzbar<br />
• optimale Bauteile in fertigungsgerechten<br />
Verpackungsformen<br />
• gesamte Bandbreite an möglichen<br />
Rastermaßen und Montagearten<br />
• Entwicklung kundenspezifischer<br />
Sonderlösungen<br />
• Werkzeugbau<br />
• Kabelkonfektionierung<br />
• Design-In<br />
Nach der Installation des VeriSafe können qualifizierte Elektriker mit<br />
einem einfachen Knopfdruck das Fehlen von Spannung an elektrischen<br />
Geräten prüfen<br />
zahlreiche weitere Vorschriften und Normen zurückzuführen sind.<br />
Darüber hinaus veröffentlichen auch die Underwriters Laboratories<br />
(UL) – die auch in Europa Produkte nach den jeweiligen Vorschriften<br />
testen, und zwar gemäß ihren eigenen sowie anderen Standards –<br />
Standards in Nordamerika. Maschinen- und Anlagenbauer sollten<br />
dabei beachten, dass der Gesetzgeber in den USA nicht zwingend<br />
vorschreibt, dass alle Geräte durch die UL approbiert sein müssen.<br />
Allerdings werden sie in den USA als bekannteste Prüforganisation<br />
immer und überall akzeptiert. Schaltanlagenbauer sowie elektrische<br />
Ausrüster, die in die USA liefern, müssen dementsprechend die UL<br />
508A als Standard für Industrial Control Panels und die NFPA 79 als<br />
Standard für Industrial Machinery erfüllen. Mit der Einhaltung der<br />
Gesetze und Codes lassen sich in Nordamerika sehr viel einfacher<br />
und schneller Anlagen und Maschinen in Betrieb nehmen. Die Kontrolle<br />
darüber übernehmen die verantwortlichen Behörden in den<br />
US-amerikanischen Bundesstaaten.<br />
ik<br />
www.panduit.com<br />
Weitere Informationen zu Panduit-Lösungen<br />
für industrielle Anwendungen:<br />
hier.pro/3fusL<br />
www.wppro.com<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 103
AUTOMATISIERUNG<br />
ELEKTROTECHNISCHE BAUELEMENTE<br />
Die Digitalisierung im Schaltschrankbau beschleunig Abläufe und senkt Kosten<br />
„Der Schaltschrankbau ist ready-to-robot“<br />
In Zeiten wirtschaftlicher Veränderungen sowie zunehmendem Fachkräftemangel müssen Wertschöpfungsprozesse<br />
immer schneller, präziser und wirtschaftlicher erfolgen. Dies gilt auch für den Schaltschrankbau.<br />
Die Digitalisierung ist dabei ein wichtiger Faktor. Im Interview erklärt Dr. Sebastian Durst,<br />
Leiter der Division Cabinet Products bei Weidmüller, wie das Unternehmen den Anforderungen der<br />
Digitalisierung begegnet und welche konkreten Angebote bereits existieren.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Herr Dr. Durst, was bedeutet Digitalisierung<br />
für den Schaltschrankbau?<br />
Dr. Sebastian Durst (Weidmüller): Der Schaltschrankbau ist ein<br />
Projektgeschäft – mit allem, was dazugehört: Bestellungen auf Zuruf,<br />
enge Terminvorgaben und Last-Minute-Änderungen sind die Regel.<br />
Dabei wird der Schaltschrankbau derzeit durch manuelle Prozessschritte<br />
und vielfältige Medienbrüche geprägt: Während <strong>Konstruktion</strong><br />
und Engineering heute weitestgehend durch verschiedene<br />
CAD/CAE-Werkzeuge unterstützt werden, liefert in Fertigung und<br />
Montage der Ordner mit ausgedrucktem Montage- und Stromlaufplan<br />
häufig die benötigten Informationen. Die Digitalisierung bietet<br />
hier vielfältige Chancen, die Fehleranfälligkeit zu reduzieren, Abläufe<br />
zu beschleunigen und gleichzeitig Kosten zu senken. Zugleich sind<br />
mit Automatisierungslösungen aber auch neue Anforderungen verbunden,<br />
zum Beispiel an das Komponentendesign.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Was bedeutet das für Weidmüller?<br />
Bild: Weidmüller<br />
Dr. Sebastian Durst,<br />
Leiter der Division<br />
Cabinet Products<br />
Durst: Bleiben wir beim Beispiel Komponentendesign. In den vergangenen<br />
Jahrzehnten wurde das Design der Komponenten, wie<br />
Reihenklemmen, konsequent nach Maßgabe einer bestmöglichen<br />
Ergonomie und Haptik bei manueller Bestückung optimiert. Ein Beispiel<br />
hierfür sind die seitlichen Griffmulden bei unserer W-Reihe. Im<br />
Zuge einer automatisierten Bestückung gelten jedoch andere Anforderungen.<br />
Ein Roboter bevorzugt aufgrund der einfacheren Greifbarkeit<br />
parallele Flächen. Aber auch im Bereich der Produktdaten gelten<br />
im Zeitalter der Digitalisierung neue Maßstäbe. Während bei einer<br />
manuellen Bestückung, Markierung und Verdrahtung Themen wie<br />
der optimale Einführwinkel für den Leiter oder der Neigungswinkel<br />
der Markierfläche überflüssig waren, beziehungsweise der Erfahrung<br />
des Monteurs oblagen, benötigt der Roboter all diese Angaben.<br />
Darüber hinaus bieten sich aber auch Chancen für zusätzliche<br />
Serviceangebote, zum Beispiel basierend auf der Digitalisierung<br />
und Automatisierung der eigenen Fertigung. Wichtig ist dabei eine<br />
ganzheitliche Perspektive: Automatisierung im Schaltschrankbau gelingt<br />
nur, wenn Komponenten, Digitalisierung und Automatisierungstechnik<br />
zusammenpassen.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche konkreten Angebote bietet Weidmüller<br />
bereits seinen Kunden?<br />
Durst: Bezogen auf das Komponentendesign setzen wir bereits<br />
heute konsequent auf ‚ready-to-robot‘. So wurde beispielsweise bei<br />
unserer neuen Reihenklemmenfamilie Klippon-Connect-A-Reihe<br />
von Beginn an auf Greifer-optimierte Außenkonturen geachtet. Wir<br />
bieten unseren Kunden bereits heute standardmäßig über den<br />
eCl@ss-Standard hinausgehend relevante Daten, wie den Neigungswinkel<br />
der Markierungsfläche als Basis für eine automatisierte<br />
Laserbeschriftung. Der ‚digitale Schatten‘ ist bei Weidmüller Realität.<br />
Und schließlich haben wir mit unserem sogenannten Fast Delivery<br />
Service für einbaufertige Klemmleisten sowie bestückte Gehäuse<br />
als Teil von Klippon-Services ein neues Serviceangebot geschaffen.<br />
Innovativ ist dabei vor allem die Art und Weise, wie dieser<br />
Service integriert in die Kundenprozesse echten Mehrwert schafft.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Können Sie den Fast Delivery Service genauer<br />
erklären?<br />
Durst: Die digitalisierte und automatisierte Wertschöpfungskette<br />
des Fast Delivery Service umfasst vier Schritte: Im ersten Schritt<br />
konfiguriert der Kunde in unserem Weidmüller Configurator (WMC)<br />
– der eingebettet ist in das von ihm genutzte eCAD-System – die<br />
gewünschte Klemmleiste beziehungsweise das bestückte Gehäuse.<br />
Dabei bietet der WMC zahlreiche Assistenzfunktionen, wie zum<br />
Beispiel eine automatische Prüfung auf Vollständigkeit und Plausibilität.<br />
Fehlt relevantes Zubehör, wird dieses automatisch ergänzt. Im<br />
zweiten Schritt erhält der Kunde innerhalb weniger Minuten ein fertiges<br />
Angebot inklusive aller relevanten Informationen. Nach erfolgter<br />
Bestellung werden die Daten aus dem WMC über ein automatisches<br />
Interface direkt in die Weidmüller-Systeme übertragen. Auf<br />
dieser Basis erfolgt die automatische Bestückung der Klemmleiste<br />
beziehungsweise die Bearbeitung und Bestückung der Gehäuse.<br />
Die einbaufertige Klemmleiste wird so innerhalb von nur vier Tagen<br />
ab Kundenbestellung montiert und anschließend an den Kunden ge-<br />
104 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
ELEKTROTECHNISCHE BAUELEMENTE<br />
AUTOMATISIERUNG<br />
„Mit Klippon-Connect haben<br />
wir gleichzeitig ein neues<br />
Serviceangebot geschaffen.“<br />
liefert. Schaltschrankbauer in Deutschland können so bereits nach<br />
fünf Arbeitstagen ihre Konfiguration dem Praxistest unterziehen.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche Vorteile resultieren dabei für den<br />
Kunden?<br />
Durst: Der Prozess ist schnell, einfach und wirtschaftlich ab Losgröße<br />
1. Durch die Digitalisierung der Wertschöpfungskette wird der<br />
Bestellvorgang für den Kunden<br />
deutlich vereinfacht, zeitraubende<br />
Iterationsschleifen entfallen.<br />
Er erhält innerhalb von nur wenigen<br />
Minuten ein automatisiertes<br />
Angebot. Die garantierte Lieferzeit<br />
von vier Tagen plus Transportzeit<br />
bei Klemmleisten erlaubt<br />
ihm darüber hinaus eine Integration<br />
dieses Service in seine Standardabläufe,<br />
eine aufwendige Vorausplanung<br />
ist nicht notwendig.<br />
Damit können sich unsere Kunden<br />
durch Outsourcing dieser Tätigkeiten<br />
auf ihr Kerngeschäft fokussieren.<br />
Und anstatt viele einzelne<br />
Artikel zu handeln, muss<br />
der Kunde je Klemmleiste oder<br />
bestücktem Gehäuse nur einen<br />
Artikel managen. Das reduziert<br />
Komplexitäts- und Lagerhaltungskosten.<br />
Auch deshalb bekommen<br />
wir aktuell sehr viel positives<br />
Feedback zu unserem<br />
Fast Delivery Service.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Herr Dr.<br />
Durst, welche weitere Entwicklung<br />
sehen Sie für die nächsten<br />
Jahre?<br />
26.–28.<strong>11.2019</strong><br />
Halle 2<br />
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breitung erfahren werden. Als Partner für den automatisierten<br />
Schaltschrankbau unterstützen wir unsere Kunden und Partner dabei,<br />
von den individuellen Chancen der Digitalisierung und Automatisierung<br />
zu profitieren. Was das bedeuten kann, zeigen wir auf der<br />
Messe SPS in Nürnberg anhand einer neuen Liveapplikation, dem<br />
RailLaser-System zur vollautomatischen Beschriftung von bestückten<br />
Klemmenleisten.<br />
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www.weidmueller.de<br />
Details zum Fast Delivery Service:<br />
hier.pro/Y7rw0<br />
Messe SPS: Halle 9, Stand 155<br />
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ZAHLT SICH AUS.<br />
Durst: Mit den derzeitigen Lösungen<br />
ist sicherlich noch nicht<br />
die Endausbaustufe des digitalisierten<br />
Schaltschrankbaus erreicht.<br />
Aktuell wird die Entwicklung<br />
noch von einzelnen Pionieren<br />
getrieben, die Nachfrage<br />
wächst in Zeiten von straffen<br />
Produktionsabläufen und gleichzeitigem<br />
Fachkräftemangel aber<br />
rapide. Ich gehe davon aus, dass<br />
innerhalb der nächsten fünf Jahre<br />
Digitalisierungs- und Automatisierungslösungen<br />
für den<br />
Schaltschrankbau eine weite Ver-<br />
Die RAFI-Tasterbaureihe mit Einbaudurchmesser 22 und 30 mm ist wie<br />
geschaffen für die einfache Integration in Ihre Anwendung. Dafür sorgen<br />
die geringe Bauhöhe und Einbautiefe sowie der Befestigungswinkel<br />
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und effiziente Montage.<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 105
AUTOMATISIERUNG<br />
ELEKTROTECHNISCHE BAUELEMENTE<br />
Schwere Steckverbinder online konfigurieren und bestellen<br />
Direkt auf Kollisionen prüfen<br />
Ein lösungsorientierter Konfigurator von Phoenix Contact bietet Hilfe bei der Suche nach der richtigen Kompo -<br />
nentenkombination für handelsübliche schwere Steckverbinder. Denn diese sind erst dann vollständig, wenn<br />
neben den Gehäusebauteilen auch die Kontakte, Kontakteinsätze und Kabelverschraubungen gewählt wurden.<br />
Dirk Bunzel, Manager Digital Tools, Industrial Field Connectivity, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg<br />
Schwere Industriesteckverbinder erfüllen vielfältige Aufgaben –<br />
von der Hauptstromversorgung an Maschinen und Anlagen<br />
über die Anbindung von Schaltschränken inklusive der Datenübertragung<br />
bis hin zur gleichzeitigen Kontaktierung hunderter Einzelsignale<br />
in einem einzigen Gehäuse. Ebenso vielfältig wie die Einsatzmöglichkeiten<br />
sind auch die Anforderungen der Planer und Anwender<br />
dieser Produkte. Das gilt sowohl hinsichtlich der Art und Anzahl<br />
der Kontaktstellen als auch hinsichtlich der äußeren Ausgestaltung.<br />
Daher werden schwere Steckverbindungen hauptsächlich als ein -<br />
zelne Bauteile angeboten, um die Vielfalt an kundenindividuellen<br />
Lösungen produktionstechnisch und logistisch zu bewältigen.<br />
Baukasten für schwere Steckverbinder<br />
Im Umkehrschluss bedeutet dies für die Planer von Schaltschränken,<br />
Maschinen und Anlagen allerdings, dass sie die jeweiligen Produktprogramme<br />
ihrer Lieferanten besonders gut kennen müssen, um die<br />
richtigen Komponenten auswählen zu können. Die Bestimmung der<br />
richtigen Tüllen-, Kupplungs-, Anbau- und Sockelgehäuse, der festpoligen<br />
oder modularen Kontakteinsätze inklusive Kontakte für Signale,<br />
Daten und Energie, der Kabelverschraubungen sowie des Zubehörs<br />
ist dabei eine komplexe und zuweilen zeitraubende Aufgabe. Neben<br />
der Unterstützung durch Vertriebsspezialisten, vor allem für stark<br />
individualisierte Anforderungen, gewinnen zunehmend Onlinekon -<br />
figuratoren an Bedeutung, die durch Kunden und Anwender direkt<br />
bedienbar sind. Anstatt sich in herstellerspezifische Systematiken<br />
und Bezeichnungen einzuarbeiten, wählt der Interessent – etwa<br />
über Filterfunktionen – die gewünschten Kontakteinsätze aus. Alle<br />
weiteren erforderlichen Komponenten werden dann Schritt für<br />
Schritt hinzugefügt. Moderne benutzerfreundliche Konfiguratoren,<br />
wie zum Beispiel Heavycon 3D von Phoenix Contact, erlauben es<br />
dem Anwender, aus einer bildlich dokumentierten Auswahlliste die<br />
gewünschten Komponenten per Drag & Drop zusammenzufügen.<br />
Dreidimensionale Ansicht<br />
Die Logik des Konfigurators stellt hierbei sicher, dass die konfigu -<br />
rierte Lösung im Bereich des technisch Möglichen bleibt, dass also<br />
die Komponenten funktional und mechanisch zusammenpassen.<br />
Das System gleicht beispielsweise Baugrößen ab, ermittelt pas -<br />
sende Gegenstücke für Kontakteinsätze und bietet zu den zusammengestellten<br />
Produkten passendes Zubehör an. Diese und ähnlich<br />
zeitraubende Tätigkeiten müssen also nicht mehr vom<br />
Anwender selbst ausgeführt werden.<br />
Je nach System kann er außerdem noch während des<br />
Konfigurationsvorgangs den Fortschritt seiner indivi -<br />
duell konfigurierten Steckverbindung in dreidimensionaler<br />
Ansicht verfolgen. Die Visualisierung hilft dabei,<br />
einerseits die selbst ausgewählten Entscheidungen<br />
und andererseits die systemisch ausgewählten Komponenten<br />
nachzuvollziehen und sofort zu erkennen.<br />
Eine fehlerhafte Auswahl kann umgehend korrigiert<br />
werden. Am Ende des Konfigurationsvorgangs erhält<br />
der Anwender eine Übersicht über die ausgewählten<br />
Komponenten und kann noch einmal überprüfen, welche<br />
Bauteile in welcher Menge bestellt werden. Zudem<br />
ist es möglich, die individuelle Menge der Komponenten<br />
anzupassen, etwa um Ersatzteile vorzuhalten.<br />
Einfache Anwenderführung: Vollständige schwere Steckverbindungen<br />
werden mit dem Onlinekonfigurator im Handumdrehen zusammengestellt<br />
Bild: Phoenix Contact<br />
Unterstützung beim Entwicklungsprozess<br />
Vorteilhaft ist auch eine weitere Funktion, mit der eine<br />
Identifikationsnummer für die konfigurierte Lösung<br />
automatisch vergeben wird. Werden Elektronik und<br />
Mechanik etwa in einem Schaltschrankprojekt durch<br />
zwei Personen entwickelt, kann der konfigurierende<br />
Anwender das Ergebnis zur Kontrolle weiterleiten. Der<br />
nächste Anwender muss lediglich die Identifikations-<br />
106 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Drag & Drop sowie eine übersichtliche<br />
Oberfläche: Anwender<br />
des Heavycon-3D-Konfigurators<br />
von Phoenix Contact können<br />
von der intuitiven und schnellen<br />
Bedienung des digitalen Werkzeugs<br />
profitieren<br />
Bild: Phoenix Contact<br />
nummer, auch Lösungs-ID genannt, kennen und kann die Konfiguration<br />
damit direkt aufrufen. Da die dreidimensionale Ansicht der<br />
erzeugten Lösung jederzeit als CAD-Volumenmodell heruntergeladen<br />
werden kann, ist zudem eine direkte Integration in die CAD-<br />
Entwicklung des Projekts möglich, in dem die Steckverbindung zum<br />
Einsatz kommen soll. Die größte Zeitersparnis ergibt sich für den<br />
Entwickler dann daraus, dass er die 3D-Modelle der einzelnen Komponenten<br />
nicht selber zusammenfügen muss. Stattdessen ist das<br />
Digitale Daten<br />
bilden die Grundlage<br />
PLUS<br />
Bevor ein moderner 3D-Konfigurator für Anwender bereitsteht,<br />
ist eine Vielzahl an Schritten erforderlich. Eine der<br />
wichtigsten Voraussetzungen für eine erfolgreiche Um -<br />
setzung sind die zugrundeliegenden digitalen Daten und<br />
Informationen. Dazu zählen:<br />
• alle technischen Eigenschaften und Daten der zu konfigurierenden<br />
Komponenten,<br />
• alle nicht-technischen Parameter, die darüber hinaus relevant<br />
für die Auswahl und Konfiguration der Komponenten sind sowie<br />
• 3D-Modelle mit Koordinaten der Produkthülle und Funktions -<br />
ankern.<br />
Im Idealfall liegen die technischen Daten in strukturierter<br />
Form vor, also nach einem einheitlichen Schema in einer<br />
Datenbank. Auch alle weiteren im Laufe des Entwicklungsprozesses<br />
benötigten Daten – etwa zusätzliche Kriterien,<br />
nach denen der Konfigurator später entscheidet – sollten<br />
in gleicher Art und Weise gespeichert werden.<br />
Werden digitale Daten einmalig und zentral erfasst, muss<br />
dies nicht für jede neue Anwendung erneut erfolgen. Beispiele<br />
dafür sind Online-Shops, CAE-Systeme oder auch<br />
Klassifizierungssysteme wie eCl@ss. Die Daten können dann<br />
immer wieder verwendet werden. Auch Änderungen und<br />
Aktualisierungen von Daten sind zentral möglich und so<br />
in kürzerer Zeit und mit geringerem Aufwand umsetzbar.<br />
gesamte Beziehungswissen der Steckverbinderlösung bereits im<br />
Volumenmodell berücksichtigt. Eine Kollisionsprüfung mit der vollständigen<br />
Steckverbindung kann dadurch noch vor der Bestellauslösung<br />
erfolgen. Reicht der verfügbare Bauraum nicht für den Einbau,<br />
ist eine Anpassung auch zu diesem Zeitpunkt kein Problem.<br />
Die konfigurationsbegleitende Prüfung durch das System, die visuelle<br />
Kontrolle während des Konfigurationsvorgangs sowie die Möglichkeit<br />
der Prüfung von Bauräumen durch den vor der Bestellung verfügbaren<br />
CAD-Download bewahren den Anwender vor einer Lieferung falscher<br />
oder nicht gewünschter Komponenten. Darüber hinaus werden<br />
Wartezeiten auf ansonsten eventuell erforderliche Nach- und Ersatzlieferungen<br />
während des Fertigungsprozesses in erheblichem Maße<br />
verringert. Durch eine deutliche Verringerung an Rück- und Ersatzlieferungen<br />
lassen sich zusätzlich Verwaltungskosten für die Koordination<br />
sowie Logistikkosten für das Handling nicht benötigter Komponenten<br />
einsparen. Und nicht zuletzt werden unnötige Materialtransporte vermieden<br />
– was sich wiederum vorteilhaft auf die Umwelt auswirkt.<br />
Ausblick auf mögliche Weiterentwicklungen<br />
Um zukünftig Fertigungs- und Logistikprozesse effizienter zu gestalten,<br />
werden auch bei Phoenix Contact die involvierten Systeme sukzessive<br />
weiterentwickelt. So könnte eine überwachende Instanz das<br />
Bestellverhalten automatisiert auswerten und wertvolle Impulse zur<br />
Optimierung der Disposition geben. Häufig konfigurierte und bestellte<br />
Lösungen könnten manuell oder automatisch als fertig vorbereiteter<br />
Artikel erzeugt werden. Dies würde die Vorfertigung und Einlagerung<br />
– einhergehend mit einer Herstellkostenoptimierung – vereinfachen<br />
und vor allem eine noch schnellere Lieferzeit ermöglichen.<br />
Auch eine gezielte Führung des Anwenders hin zu direkt verfügbaren<br />
Varianten kann umgesetzt werden.<br />
ik<br />
www.phoenixcontact.com<br />
Direkt zum Konfigurator für schwere<br />
Steckverbinder gelangen Sie hier:<br />
t1p.de/ol29<br />
Messe SPS: Halle 9, Stand 310<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 107
AUTOMATISIERUNG<br />
ELEKTROTECHNISCHE BAUELEMENTE<br />
Für ADB Safegate konzipierte FTCAP einen individuellen Folienkondensator, der in der visuellen Flugplatzführung zum Einsatz kommt<br />
Bild: Nieuwland/stock.adobe.com<br />
Kundenspezifische Kondensatoren von FTCAP in der Flugplatzbefeuerung<br />
Für hohe Spannungen geeignet<br />
Ein niederinduktiver Kondensator, der sehr hohe Spannungen gewährleistet und extremen Temperaturschwankungen<br />
widersteht: Das ist ein klarer Fall für eine Sonderlösung – und somit für den Husumer<br />
Hersteller FTCAP, der sich auf maßgeschneiderte Kondensatoren spezialisiert hat. Für ADB Safegate,<br />
einen Anbieter von Flughafenleistungen, konzipierten die Experten eine individuelle Lösung, die in<br />
einer Komponente für die visuelle Flugplatzführung zum Einsatz kommt.<br />
Jens Heitmann, Account Manager/Marketing Manager, FTCAP GmbH, Husum<br />
ADB Safegate entwickelt und produziert Technologien, die den<br />
Flugbetrieb effizient und sicher machen – darunter zum Beispiel<br />
automatisierte Systeme für Flugfeld-, Tower- und Gate-Anlagen.<br />
„Unsere Lösungen für die Abflugoptimierung, digitale Flugstreifen,<br />
Andockleitsysteme und die Flugüberwachung sind weltweit<br />
im Einsatz und werden von Air-Traffic-Controllern und Flughäfen<br />
rund um den Globus eingesetzt“, erläutert Peter Körner, Senior<br />
Electrical Designer bei dem Unternehmen. Ein Geschäftsbereich<br />
des Anbieters ist „Airfield Lighting“. Hier dreht sich alles darum, den<br />
Piloten mithilfe von automatisierten visuellen Leitsystemen effizient<br />
und sicher an das richtige Gate zu leiten. Intelligente AGL (Aeronautical<br />
Ground Lighting)-Lösungen vereinfachen den Führungsprozess<br />
und verbessern die Lageerfassung durch das Ein- und Ausschalten<br />
der Befeuerung gemäß den Informationen der Airfield- und Flugzeugüberwachug.<br />
„Unser Sortiment ist modular aufgebaut und ermöglicht<br />
es, kosteneffizient maßgeschneiderte Systeme zusammenzustellen“,<br />
erläutert Körner. „Unser Portfolio umfasst die eigentliche<br />
LED-Befeuerung von Start-, Lande- und Rollbahn genauso wie<br />
die passenden Steuerungs- und Kontrollsysteme. So lassen sich individuell<br />
ganzheitliche Konzepte erarbeiten und umsetzen.“<br />
Schlechte Erfahrungen mit Öl-Papier-Kondensatoren<br />
Auch ein professionell konzipiertes Gesamtsystem ist jedoch immer<br />
nur so gut wie seine Komponenten. Das wird immer dann deutlich,<br />
wenn an einer Stelle Probleme auftreten – wie vor einigen Jahren<br />
bei einem Filter, der Teil der Kontroll- und Steuerlösungen zur visuel-<br />
len Flugplatzführung ist. Der sogenannte SCF (Series Circuit Filter)<br />
ermöglicht es proprietären SPS-Signalen, den Speisestromerzeuger<br />
(Constant Current Regulator, CCR) für Flugplatzbeleuchtungsanlagen<br />
zu passieren. Der SCF kann separat oder im Gehäuse eines<br />
CCR installiert werden. Er besteht aus zwei Widerständen, einer<br />
Ringkernspule und einem Kondensator. Letzterer war der Verursacher<br />
der Probleme: Bis dato setzte das Unternehmen in dieser Anwendung<br />
einen Öl-Papier-Kondensator ein. Leider ließ die Zuverlässigkeit<br />
dieses Produkts zu wünschen übrig. Die Experten hatten einerseits<br />
mit steigenden dielektrischen Verlusten zu kämpfen. Andererseits<br />
traten Ölleckagen auf, die nicht nur zu einem steigenden<br />
Ableitstrom führten, sondern mitunter auch zu Kurzschlüssen mit<br />
drastischen Ausfällen. Schließlich kontaktierte man seinen lokalen<br />
Lieferanten OEM Electronics und fragte einen neuen und besseren<br />
Kondensator für diese spezielle Anwendung an.<br />
Hohe Anforderungen an den Kondensator<br />
Die Anforderungen an den Kondensator waren ungewöhnlich: Er<br />
muss hohen Wechselspannungen störungsfrei widerstehen und<br />
Temperaturen von 0 °C bis 85 °C trotzen. Gleichzeitig sollte er geringe<br />
dielektrische Verluste aufweisen, um die überlagerten SPS-<br />
Signale nicht zu beeinträchtigen oder zu stören. „Der Spannungsbedarf<br />
am Kondensator ist sehr hoch“, betont Körner. „Das liegt daran,<br />
dass im realen Einsatz bei normaler Netzfrequenz ein Großteil der<br />
Spannung am Kondensator auftritt, während nur ein geringer Spannungsabfall<br />
am Widerstand und am Induktor vorliegt.“ Der Hintergrund:<br />
Der SCF macht es möglich, dass proprietäre SPS-Signale innerhalb<br />
von 2 - 20 kHz parallel zur Ausgangsleistung der CCR pas-<br />
108 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Sonderanfertigungen für schwierige Anwendungen sind das<br />
Spezialgebiet von FTCAP – die Kondensatoren werden nach<br />
den Vorgaben der Kunden individuell konzipiert<br />
Bild: FTCAP<br />
sieren können. Die CCR betreibt eine ganze sogenannte Primärkreislaufschleife<br />
auf Flugplätzen. Die CCR-Ausgangsleistung kann<br />
bis zu 30 kW betragen, was bedeutet, dass bei regulärer Netzfrequenz<br />
Wechselspannungen von bis zu 5,3 kV erreicht werden. Der<br />
SCF – und der verbaute Kondensator – muss dieser Hochspannung<br />
standhalten. „Es war gar nicht so einfach, auf dem Markt Kondensatoren<br />
zu finden, die diesen Anforderungen gerecht werden“, erinnert<br />
sich Daniel Nandorf, Product Manager Capacitive Components &<br />
Batteries bei OEM Electronics. „Wir konnten jedoch einige Modelle<br />
ausfindig machen und übermittelten unserem Kunden die entsprechenden<br />
Datenblätter zur Prüfung.“ ADB Safegate entschied sich, einen<br />
Kondensator von FTCAP sowie ein Wettbewerbsprodukt zu testen.<br />
Der Gewinner war der Filmkondensator des Husumer Herstellers<br />
FTCAP. Kein Wunder: Es handelt sich dabei um eine für diese<br />
Anwendung maßgeschneiderte Sonderlösung, die wie gewünscht<br />
eine Wechselspannung von 5,3 kV unterstützt. Ein kundenspezifisch<br />
ausgeführtes eckiges Stahlgehäuse ist einerseits robust und fügt<br />
sich andererseits gut in den Bauraum des SCF ein.<br />
Kondensatoren nach Maß<br />
Sonderanfertigungen für schwierige Anwendungen sind das Spezialgebiet<br />
der Husumer. Um die innovativen Kondensatoren nach<br />
Maß reibungslos produzieren zu können, verfügt der Hersteller über<br />
eine Abteilung für Fertigungstechnik. Diese Mitarbeiter sind Experten<br />
für den Sondermaschinen- und Werkzeugbau – so kann das Husumer<br />
Unternehmen die Anlagen für seine speziellen Anforderungen<br />
auch selbst entwickeln und bauen. Ein gutes Beispiel dafür ist<br />
das Stahlgehäuse des für ADB Safegate realisierten Folienkondensators.<br />
Ein Stahlgehäuse ist bei Anwendungen mit einer solch hohen<br />
Spannung ungewöhnlich, weil leicht Probleme mit Funkenüberschlägen<br />
entstehend können – schließlich ist Stahl elektrisch leitend.<br />
FTCAP löste diese Herausforderung mit erhöhten Anschlüssen,<br />
die einen möglichst großen Abstand zum Gehäuse gewährleisten.<br />
Der eigens konzipierte Kondensator bewährt sich nun schon<br />
seit einigen Jahren. Peter Körner ist mit seiner Wahl nach wie vor<br />
zufrieden: „Es war eine gute Entscheidung, einen speziellen Kondensator<br />
nach unseren Vorgaben entwickeln zu lassen. Von der guten<br />
elektrischen Leistung über die hohe Zuverlässigkeit bis hin zur<br />
schnellen Verfügbarkeit und nicht zuletzt dem guten Preis-Leistungsverhältnis<br />
stimmt hier wirklich alles.“ So wird der SCF weiterhin<br />
dazu beitragen, dass vielen Flughäfen auf dieser Welt „ein Licht<br />
aufgeht.“<br />
jg<br />
www.ftcap.de<br />
https://de.adbsafegate.com/<br />
Details zu den kundenspezifischen Kondensatoren von<br />
FTCAP:<br />
hier.pro/KiYz1<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 109
KOMPLETTLÖSUNG?<br />
UNSERE SPEZIALITÄT.<br />
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Touch- / Displayeinheiten als Schnittstelle zu<br />
Ihrer Elektronik liefern wir Ihnen das komplette<br />
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im hauseigenen Labor geprüft.<br />
Freuen Sie sich auf unseren Rundum-Service!<br />
26.11. – 28.<strong>11.2019</strong> · Nürnberg, Deutschland<br />
Halle 2, Stand 520<br />
Bernstein-Lösung für sichere Maschinen und Anlagen<br />
Maschinen zonenabhängig abschalten<br />
Mit dem Sicherheitsrelais SCR P bietet die<br />
Bernstein AG in Porta Westfalica eine Lösung<br />
zur vollständigen Absicherung von Maschinen<br />
und Anlagen mit Hilfe eines Smart<br />
Safety Systems. Das SCR P, das eine Vielzahl<br />
an Daten sammelt und per Ethernet zur Verfügung<br />
stellt, ergänzt die Smart-Safety-Reihe<br />
rund um den RFID-Sensor SRF, den elektronischen<br />
Not-Halt SEU sowie die Sicherheitsauswertung<br />
SCR DI. Aufgrund der beiden unabhängigen<br />
Freigabepfade ist es möglich,<br />
Industriekameras von AIT mit Schutzart IP40 und IP65<br />
Maschinen zonenabhängig<br />
abzuschalten.<br />
Durch<br />
die Kombination<br />
mehrerer Sicherheitsrelais<br />
nimmt<br />
das Gerät weniger Platz im Schaltschrank<br />
ein. Mit dem SCR P lassen sich 5 Sicherheitskreise<br />
bis PL e absichern.<br />
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Messe SPS: Halle 7A, Stand 240<br />
Für einfache Überwachungsaufgaben und BV konzipiert<br />
Bild: AIT<br />
Bild: Bernstein<br />
Die AIT Goehner GmbH in Stuttgart stellt eigene<br />
Industriekameras mit Schutzart IP40<br />
und IP65 vor. Bisher als Distributor und Systemintegrator<br />
für herstellerunabhängige<br />
Komponenten und Lösungen bekannt, hat<br />
AIT diese Industriekameras für PC-basierte<br />
Systeme für einfache Überwachungsaufgaben<br />
als auch für die industrielle Bildverarbeitung<br />
konzipiert. Sie ermitteln Positionen, prüfen<br />
Farben und Vollständigkeit, erkennen Teile,<br />
kontrollieren Aufdrucke, Symbole und Maße<br />
und lesen Klarschriften und Codierungen.<br />
Der Global Shutter sorgt auch bei schnell bewegten<br />
Objekten für verzerrungsfreie Bilder.<br />
Hohe Bildraten, großer Dynamikumfang sowie<br />
eine brillante Farbwiedergabe sind weitere<br />
Merkmale der AIT-Kameras. Mit der -<br />
GenICam-Standardschnittstelle wird eine einfache<br />
Integration in die unterschiedlichsten<br />
Bildverarbeitungssysteme ermöglicht, etwa<br />
in das bewährte Inspektionssystem AIT Easy<br />
Pro.<br />
mc<br />
www.ait.de<br />
Frontplattenschnittstellen von Murrelektronik<br />
Sicherheitsvorschriften einhalten<br />
Richtig gute<br />
Verbindungen<br />
Distribution und Fertigung von Spezial- & Standardkabel-Lösungen.<br />
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info @ kabeltronik.de | www.kabeltronik.de<br />
Die Frontplattenschnittstellen Modlink<br />
MSDD von Murrelektronik ermöglichen den<br />
einfachen Zugriff auf die Steuerung, wenn<br />
ein Diagnose- oder Servicefall auftritt. Der<br />
Schaltschrank kann geschlossen bleiben, die<br />
Komponenten darin werden in der vorgege-<br />
Bild: Murrelektronik<br />
benen Schutzart betrieben. Dadurch werden<br />
die Sicherheitsvorschriften für den Betrieb<br />
von elektrischen Anlagen eingehalten. Das<br />
modulare System von Modlink MSDD basiert<br />
auf einheitlichen Rahmen (Einfach- und Doppelrahmen),<br />
in die unterschiedliche Einsätze<br />
eingesteckt werden. Die Einbaumaße sind<br />
immer gleich. Exportorientierte Unternehmen<br />
können auf länderspezifische Gegebenheiten<br />
reagieren, ohne das Gehäuse überarbeiten<br />
zu müssen. Es genügt, den passenden<br />
Einsatz zu montieren. Praktisch sind Einsätze,<br />
bei denen in einem Einfachrahmen<br />
Platz für die Steckdose und einen Datenstecker<br />
ist.<br />
ge<br />
www.murrelektronik.com<br />
Messe SPS: Halle 9, Stand 325<br />
110 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
NEWS<br />
AUTOMATISIERUNG<br />
Werma bietet kompakte LED-Einbauleuchte an<br />
Signalgerät mit bis zu sieben Farben<br />
Mit der LED-Einbauleuchte Multicolour 240<br />
bietet die Werma Signaltechnik GmbH + Co.<br />
KG, Rietheim-Weilheim, ein kompaktes Signalgerät<br />
mit bis zu sieben Farben in einer<br />
Leuchte an. Dabei stehen Rot, Gelb, Grün,<br />
Weiß, Blau, Violett und Türkis zur Auswahl. Alternativ<br />
ist eine Tricolour-Variante erhältlich,<br />
die die äufig verwendete Farbkombination<br />
rot, gelb und grün in einem Signalgerät vereint.<br />
Die Ansteuerung erfolgt über einen ein-<br />
fachen Kabelanschluss oder vorkonfektioniert<br />
über einen M12-Stecker. Darüber hinaus ist<br />
die Leuchte auch in Kombination mit einem<br />
Summer erhältlich. Dieser signalisiert mit einem<br />
3400-Hz-Pulston und einer Lautstärke<br />
von 85 dB. Die Multicolour 240 hat einen<br />
Durchmesser von 55 mm und hebt sich im<br />
eingebauten Zustand 46 mm von der Oberfläche<br />
ab. Ihre Lebensdauer beträgt bis zu<br />
50.000 Stunden und mit der Schutzart IP65<br />
ist sie wassergeschützt sowie staubdicht.<br />
Die Bit-codierte Ansteuerung ermöglicht zudem<br />
die Darstellung der drei Grundfarben<br />
Grün, Gelb und Rot mit nur zwei SPS-Ausgängen.<br />
ik<br />
www.werma.com<br />
Bild: Werma Signaltechnik<br />
Automatisierungsplattform von Bosch Rexroth unterstützt eine Vielzahl von Programmiersprachen<br />
Offen und skalierbares System für die Automatisierung der Zukunft<br />
Bild: Bosch Rexroth<br />
Maschinenbau ist heute Software-Entwicklung.<br />
Diese Marktanforderung erfüllt der Automatisierungsspezialist<br />
mit der neuen Automatisierungsplattform<br />
ctrlX Automation. Sie<br />
umfasst neueste Software-Technologien für<br />
das Engineering sowie sämtliche SPS- und<br />
Motion-Aufgaben. Durch vorgefertigte,<br />
selbst erstellte und erstellbare Apps sind<br />
Softwarefunktionen nahezu beliebig kombi-<br />
nierbar. Die Apps können in einer Vielzahl von<br />
Programmiersprachen wie C++, Skriptsprachen<br />
wie Python oder neuen grafischen Sprachen<br />
wie Blockly erstellt werden. Das eröffnet<br />
Maschinenherstellern neue Freiheitsgrade.<br />
Mit Plattform entscheiden Anwender<br />
künftig selbst, ob sie klassisch nach IEC<br />
61131, PLCopen G-Code oder in weitverbreiteten<br />
Hoch- beziehungsweise Internetsprachen<br />
programmieren. Das macht Maschinenhersteller<br />
unabhängig vom Fachkräftemangel<br />
für SPS-Spezialisten und proprietären Sys -<br />
temen. Konfiguration und Inbetriebnahme<br />
der Automatisierungskomponenten erfolgen<br />
komplett webbasiert ohne Softwareinstallation.<br />
Innerhalb von Minuten nach dem Einschalten<br />
ist die Software programmiert. Die<br />
Systemumgebung der Automatisierungsplattform<br />
steht zudem komplett virtuell zur<br />
Verfügung, sodass die Programmierung auch<br />
ohne Hardware erfolgen kann. Systemfunktionalitäten<br />
können jederzeit über eigene Prozessfunktionen,<br />
Apps und Open Source Software<br />
erweitert werden. Insgesamt reduziert<br />
die Lösung so den Engineering-Aufwand um<br />
30 bis 50 % und verkürzt damit die Time-to-<br />
Market neuer Maschinen erheblich. Mehr als<br />
30 direkte Anschlussmöglichkeiten und Kommunikationsstandards<br />
bieten maximale Flexibilität<br />
für die wirtschaftliche und durchgängige<br />
Vernetzung von der Feldebene bis in die<br />
Cloud. Die Plattform ist außerdem auf zukünftige<br />
Kommunikationsstandards wie TSN<br />
und 5G vorbereitet und damit das am besten<br />
vernetzbare System am Markt.<br />
jg<br />
www.boschrexroth.com<br />
Messe SPS: Halle 7, Stand 450<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 111
AUTOMATISIERUNG<br />
NEWS<br />
Absolutdrehgeber von Hengstler mit Profinet-Protokoll auch für IoT-Anwendungen einsetzbar<br />
Kontinuierliche Zustandsüberwachung in vielen Bereichen<br />
Bild: Hengstler<br />
Der Acuro AC58 von Hengstler ist einer der<br />
robustesten und vielseitigsten Absolutdrehgeber<br />
am Markt. Jetzt hat der Hersteller die<br />
Produktfamilie um die beliebte Profinet-<br />
Schnittstelle erweitert und so für die derzeit<br />
aktuelle Siemens-Umgebung optimiert. Damit<br />
können Anwender die komplette Siemens-Performance<br />
nutzen. Neben den bisher<br />
rein spezifischen Telegrammen 86 und 87<br />
des Automatisierungsspezialisten enthält das<br />
neue Profinet-Protokoll auch die neuen Telegramme<br />
88 und 89 (64 Bit). Das Profinet-Protokoll<br />
4.2 ist darüber hinaus für den Schnittstellenstandard<br />
OPC-UA vorbereitet, sodass<br />
die Drehgeber für alle IoT-Applikationen<br />
verwendbar sind. Dazu<br />
zählt die Fernwartung ebenso<br />
wie die Zustandsüberwachung<br />
(Condition Monitoring), die vorausschauende<br />
Wartung (Predictive<br />
Maintenance) und die vorsorgliche<br />
Wartung (Preventive<br />
Maintenance). Software-Updates<br />
können Anwender bei den Drehgebern<br />
dank des neuen Protokolls<br />
selbst vornehmen. Ein weiterer<br />
Vorteil von Profinet 4.2 ist<br />
die eindeutige Referenzierung<br />
des Geschwindigkeitswertes: Er<br />
war bisher abhängig von der Interpretation<br />
des jeweiligen Encoder-Herstellers.<br />
Die Drehgeber können in fast<br />
allen Industrie-Anwendungen eingesetzt werden,<br />
da sie über eine große Vielfalt an Optionen<br />
und Funktionen verfügen. Konstrukteure<br />
profitieren davon durch eine enorme Freiheit<br />
beim Design ihrer Anlagen. Die Absolutdrehgeber<br />
sind durch ihre hohe Auflösung von bis<br />
zu 22 Bit (Singleturn) und ihre sehr kurzen Zykluszeiten<br />
von 31,25 ms unter anderem prädestiniert<br />
für den Einsatz in hochpräzisen Anwendungen<br />
wie Satelliten-Antennen, Messsystemen<br />
oder in der Drucktechnik. Da sie eine<br />
absolute Genauigkeit von ±35‘‘ und eine<br />
Wiederholgenauigkeit von ±10‘‘ besitzen,<br />
sind sie zudem erste Wahl für hochdynamische<br />
Anwendungen wie in der Verpackungstechnik<br />
oder in Pick-and-Place-Anlagen. Aufgrund<br />
ihrer Robustheit finden die Drehgeber<br />
auch in Schwerlast-Anwendungen wie in der<br />
Holz-, Stahl- oder Papierindustrie, in Baumaschinen<br />
sowie in schwer zugänglichen Bereichen<br />
wie in Brückensteuerungen oder im Abwassermanagement<br />
Verwendung. Die Drehgeber<br />
halten Schocks bis zu einer Stärke von<br />
min. 400 g und Vibrationen bis zu einer Stärke<br />
von min. 30 g problemlos stand und können<br />
in einem weiten Temperaturbereich von<br />
-40 bis +85 °C eingesetzt werden. Die Drehgeber<br />
sind für eine Drehzahl von min. 10.000<br />
U/min. im Dauerbetrieb ausgelegt und haben<br />
eine durchschnittliche Energieaufnahme von<br />
lediglich 1,5 W (Multiturn-Ausführung). Durch<br />
die kurzen Zykluszeiten ist zudem eine glattere<br />
Regelung als bei konventionellen Drehgebern<br />
möglich, sodass Anwender bis zu 30%<br />
Energie sparen können. Neben der Profinet-<br />
Schnittstelle verfügen die Drehgeber auch<br />
über die Protokolle Ethernet/IP, SSI/BiSS,<br />
Ethercat, Profibus, CANopen, CANlayer2,<br />
Device Net, Interbus und Suconet. jg<br />
www.hengstler.de<br />
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Die Schaltschrank-Durchführung<br />
PQ 400 der Fluke Deutschland<br />
GmbH gestattet den unmittelbaren<br />
Zugang zu Spannungs- und<br />
Stromsensoren im Inneren eines<br />
Schaltschranks. Netzqualitätsund<br />
Energiemessungen können<br />
so ohne Öffnen der Schaltschranktür<br />
durchgeführt werden.<br />
Die Durchführung lässt sich mit<br />
einem Stufenbohrer und einer<br />
elektrohydraulischen Lochstanze<br />
einfach montieren. 3-Phasen-<br />
Spannungs-, Strom- und Masseverbindungen<br />
decken die meisten<br />
Messkonfigurationen ab.<br />
Nach der Montage muss der<br />
Techniker lediglich die Abdeckung<br />
entriegeln, den Deckel<br />
aufklappen und die Leitungen<br />
seines Analysators oder Loggers<br />
anschließen. Dank automatischer<br />
Stromzangenerkennung<br />
braucht der Schrank auch nicht<br />
mehr geöffnet zu werden, um<br />
das Zangenmodell zu prüfen. Die<br />
PQ400 ist auch mit den Netzund<br />
Stromversorgungsanalysatoren<br />
der Fluke-Serie 430 kompatibel,<br />
erfüllt CAT IV 600V und CAT<br />
III 1000V und lässt sich dank vollständiger<br />
Drehbarkeit um 360°<br />
beliebig ausrichten.<br />
kf<br />
www.fluke.de<br />
Messe SPS: Halle 7A, Stand 150<br />
Einstellungen an Maschinen virtuell<br />
und risikolos testen? Geben Sie mit<br />
ProSimulation Vollgas!<br />
Sika bietet Kalibrator bis +450 °C<br />
Mit erweitertem Temperaturbereich<br />
• Regelungstechnik und Mechanik modellieren<br />
• Maschinen virtuell aufbauen<br />
• Maschinen schnell und unkompliziert testen<br />
Bislang waren die TP Premium<br />
Temperaturkalibratoren nur in<br />
Geräten mit Temperaturbe -<br />
reichen von -55 bis maximal<br />
+255 °C erhältlich. Mit dem TP<br />
37450E.2 dringt Anbieter Sika Dr.<br />
Siebert & Kühn GmbH & Co. KG<br />
nun in neue Temperaturbereiche<br />
vor. Während typische Grenztemperaturbereiche<br />
bei Marktbegleitern<br />
bislang bei +350 °C lagen,<br />
erreicht Sika mit dem neuen<br />
Kalibrator bis zu +450 °C und das<br />
bei einem Kalibriervolumen von<br />
Ø 60 × 150 mm. Für den Anwender<br />
bedeutet das eine Zeitersparnis,denn<br />
er kann eine große Anzahl<br />
von Prüflingen gleichzeitig in<br />
dem großen Kalibriervolumen kalibrieren.<br />
Neu bei den mobilen<br />
Temperaturkalibratoren ist zudem<br />
das Lüftersystem, das erstmals<br />
beim TP 37450E.2 zum Einsatz<br />
kommt. Durch die patentierte<br />
Anordnung der Lüfter lassen<br />
sich stark verkürzte Abkühlzeiten<br />
erreichen, die zu kürzeren Kalibrierzeiten<br />
führt. Neben Trockenblock-Kalibrierungen<br />
können mit<br />
dem Modell auch Kalibrierungen<br />
für Infrarot-Thermometer und<br />
Oberflächensensoren durchgeführt<br />
werden. Laut Anbieter Sika<br />
ist dies einzigartig am Markt. kf<br />
www.sika.net<br />
Messe SPS: Halle 8, Stand 308<br />
Bild: Sika<br />
www.prosimulation.de<br />
www.baumueller.com<br />
Besuchen Sie uns auf der SPS in<br />
Nürnberg: 26.– 28. November 2019<br />
Halle 1, Stand 560<br />
be in motion<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 113
AUTOMATISIERUNG<br />
NEWS<br />
Programmierbares Sicherheitssystem von Hima<br />
Einfache Modernisierung von Prozessanlagen<br />
Bild: Hima Paul Hildebrandt<br />
Die Hima Paul Hildebrandt GmbH hat mit der<br />
HIQuad X ein programmierbares Sicherheitssystem<br />
auf den Markt gebracht, das eine flexible<br />
und skalierbare Weiterentwicklung der<br />
HIQuad ist. Sie ist zudem ein wichtiger Baustein<br />
der technisch einheitlichen Smart-<br />
Safety-Plattform, die alle Hima-Steuerungen<br />
vereint. Hard- und Software sind aufeinander<br />
abgestimmt, wodurch Anlagenbetreiber eine<br />
skalierbare Lösung erhalten, mit der sie von<br />
kleinen Einzelanwendungen bis hin zu komplexen<br />
Architekturen von Großanlagen die<br />
kompletten Safety- und Security-Bedürfnisse<br />
bedarfsgerecht abdecken können. Die HI-<br />
Quad X bietet dafür unter anderem eine verringerte<br />
Systemzyklus- und Reaktionszeit,<br />
gerade bei Gleitkommaberechnungen sowie<br />
eine erhöhte Diagnosefähigkeit, die eine<br />
schnellere Fehlerverfolgung im Wartungsfall<br />
zulässt. Die flexible Systemarchitektur ermöglicht<br />
zum einen den punktuellen Einsatz<br />
von redundanten Modulen bis hin zur kompletten<br />
Redundanz. Zum anderen lassen sich<br />
nachträgliche Anpassungen am System bei<br />
Applikationsprogrammen, Hardware und<br />
Kommunikation vornehmen – sogar im laufenden<br />
Betrieb. Das HIQuad-X-System ermöglicht<br />
zudem den Einsatz von SIL3-Modulen<br />
mit integrierter Eigensicherheit (Ex-<br />
Schutz) und diese benötigen keine separaten<br />
Trennschaltverstärker für ihre eigensicheren<br />
SIL-Kreise mehr. Darüber hinaus entfallen<br />
fehlerhafte Anlagenabschaltungen durch defekte<br />
Trennschaltverstärker. Dies wird durch<br />
die redundanten Verschaltungsmöglichkeiten<br />
ermöglicht, die stets einen Austausch defekter<br />
Systemkomponenten im laufenden Betrieb<br />
zulassen. Selbstverständlich lässt sich<br />
das HIQuad X System auch mit jedem Prozessleitsystem<br />
(PLS) auf redundantem Wege<br />
verbinden. Es läuft selbst dann autark weiter,<br />
wenn ein Fehler im PLS oder der Kommunikation<br />
auftritt. Dabei helfen die eingebauten<br />
Security-Mechanismen. Sie erzeugen eine<br />
virtuelle und auch physikalische Separierung<br />
beim Einsatz von Standard-Protokollen. Die<br />
Smart-Safety-Plattform basiert auf der Nutzung<br />
von Basiskomponenten, die für alle Hima-Produktfamilien<br />
identisch sind. Durch die<br />
freie Kombinierbarkeit der Plattformkomponenten<br />
kann nahezu jede Lösung entwickelt<br />
und umgesetzt werden.<br />
ik<br />
www.hima.com<br />
Messe SPS: Halle 6, Stand 267<br />
<br />
über 60 Jahre Erfahrung<br />
für Ihre Sicherheit<br />
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Würde sollte kein<br />
Konjunktiv sein.<br />
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Tel. +49 (0) 711-91 96 97 -0<br />
Fax +49 (0) 711-91 96 97 -50<br />
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Jeder Mensch hat das Recht<br />
auf ein Leben in Würde.<br />
brot-fuer-die-welt.de/wuerde<br />
114 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Yaskawa entwickelt Cobots für ein leichtes Pick-and-Place<br />
Platzsparend und ohne Schutzzäune<br />
Bild: Yaskawa<br />
Yaskawa Europe GmbH zeigt mit Hilfe von<br />
Showzellen, wie sich die Effizienz im roboterbasierten<br />
Handling steigern lässt. In einer<br />
Showzelle erledigen zwei leichte Highspeed-<br />
Roboter vom Typ MotoMini gemeinsam komplexe<br />
und hochpräzise Handlingaufgaben:<br />
Dieses kleinste Modell im Motoman-Portfolio<br />
mit einer Reichweite von 350 mm und einer<br />
Tragfähigkeit von 500 g verbindet schnelle<br />
Taktzahlen mit einer hohen Wiederholgenauigkeit<br />
von 0,02 mm. Auf kleinstem Raum<br />
kann er dabei Bewegungen in alle drei Richtungen<br />
und um alle drei Achsen ausführen.<br />
Diese Bewegungsfreiheit ermöglicht auch<br />
kompliziertere, dreidimensionale Handlingvorgänge.<br />
Damit eignet sich der 6-Achser<br />
ideal für das Handling kleiner Werkstücke<br />
und Bauteile, aber auch für den Montageeinsatz<br />
in kleinen Produktionsmaschinen.<br />
Eine Showzelle illustriert die Potenziale<br />
eines Motoman HC10 beim Palettieren:<br />
Der MRK-fähige Hybridroboter kann<br />
einfach und platzsparend in schutzzaunlose<br />
Sicherheitskonzepte integriert werden.<br />
Dabei lässt er sich besonders schnell und<br />
flexibel an verschiedene Pick-and-Place- Anwendungen<br />
anpassen, denn die Programmierung<br />
kann über den Roboterarm und<br />
durch den Einsatz des Smart Pendants erfolgen.<br />
Möglich machen dieses Easy Teaching<br />
zusätzliche Funktionstasten in der Nähe des<br />
Flansches. Dabei kann ein sicheres Umschalten<br />
zwischen Industriegeschwindigkeit und<br />
kollaborierender Geschwindigkeit beim Einsatz<br />
von externer Sicherheitstechnik zur Maximierung<br />
des Outputs beitragen. eve<br />
www.yaskawa.eu.com<br />
Messe SPS: Halle 7, Stand 340<br />
Predictive-Maintenance-Lösungen von Mitsubishi Electric verbessern Produktion<br />
Wettbewerbsvorteile durch Automatisierung<br />
Auf der SPS 2019 in Nürnberg lautet das<br />
Motto von Mitsubishi Electric: Your solution<br />
partner for smart manufacturing. Auf dem<br />
Stand zeigt das Unternehmen seine neueste<br />
Palette an Automatisierungsprodukten und<br />
-technologien, die den Anwendern einen<br />
Wettbewerbsvorteil verschaffen. Zu den vorgestellten<br />
Lösungen gehören Predictive<br />
Maintenance, Time-Sensitive<br />
Networking (TSN) und zunehmend<br />
kollaborative Robotik –<br />
allesamt zur Verbesserung der<br />
Produktion. Die Hilfe beim<br />
Umgang mit großen Datenmengen<br />
durch Edge Computing<br />
wird neben der breiteren<br />
Anwendung von KI zur Verbesserung<br />
der Maschinenund<br />
Systemintelligenz im Vordergrund<br />
stehen. Die Realisierung<br />
und Anwendung dieser<br />
Technologien wird durch die<br />
Zusammenarbeit mit Partnern<br />
der e-F@ctory Alliance unter-<br />
stützt. Ein weiterer Schwerpunkt liegt im Maschinenbau,<br />
wobei mehrere Produktentwicklungen<br />
Verbesserungen in Bezug auf Leistung<br />
und Integration bieten.<br />
jg<br />
https://de3a.mitsubishielectric.com<br />
Messe SPS: Halle 7, Stand 391<br />
Bild: Mitsubishi Electric Europe B.V.<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 115
AUTOMATISIERUNG<br />
NEWS<br />
Hübner erweitert sein Angebot an inkrementalen Drehgebern<br />
Sichere Drehzahlmessung bei extremen Bedingungen<br />
Mit dem sicherheitszertifizierten Drehgeber<br />
FG(H) 41 erweitert Johannes Hübner Fabrik<br />
elektrische Maschinen GmbH, Gießen, sein<br />
Angebot an inkrementalen Drehgebern um<br />
eine Baureihe speziell für die sichere Drehzahlmessung<br />
(SIL 2 / PL d bzw. SIL 3 / PL e).<br />
Er ist wahlweise in Hohlwellenbauform<br />
(20 mm) oder Vollwelle (14 mm) für Flanschoder<br />
Fußanbau erhältlich und verfügt über integrierte<br />
Diagnosefunktionen zur Eigenüberwachung.<br />
FG(H) 41 Drehgeber eignen sich<br />
für geschwindigkeitsorientierte (SIL 3) und lageorientierte<br />
(SIL 2) Sicherheitsfunktionen.<br />
Sie liefern bis zu 4.096 Impulse HTL, TTL<br />
oder Sin/Cos. Der Kabelanschluss erfolgt entweder<br />
über einen M23 Stecker oder per<br />
Klemmleiste im radialen Klemmkasten. Ergänzt<br />
um die ebenfalls sicherheitszertifizierten<br />
mechanischen Anbauteile bietet Hübner<br />
Giessen optimal aufeinander abgestimmte<br />
Systemlösungen. Für den Hohlwellen-Anbau<br />
mit Fehlerausschluss stehen passende Adapterwellen<br />
und Drehmomentstützen zur Verfügung.<br />
Der Vollwellen-Anbau lässt sich optimal<br />
mit den sicherheitszertifizierten Kupplungen<br />
sowie bei Flanschanbau mit den passend<br />
ausgelegten Zwischenflanschen umsetzen.<br />
Mit den sicheren Ausgangssignalen des<br />
FG(H) 41 können in Verbindung mit einem<br />
zertifizierten Drehzahlwächter oder einer Sicherheitssteuerung<br />
verschiedene Sicherheitsfunktionen,<br />
wie Safely-Limited Speed<br />
Bild: Hübner Giessen<br />
(SLS) oder Safe Speed Monitoring (SSM) für<br />
die sichere Drehzahlüberwachung realisiert<br />
werden. Alternativen dazu sind der elektronische<br />
Grenzdrehzahlschalter EGS 41 und das<br />
Universal-Drehgeber-System U-One-Safety.<br />
Mit diesen SIL-zertifizierten Subsystemen<br />
lassen sich Sicherheitsfunktionen wie SLS<br />
oder SSM auch ohne zusätzliche Sicherheitssteuerungen<br />
oder Drehzahlwächter realisieren.<br />
kf<br />
www.huebner-giessen.com<br />
Baumüller integriert parametrierbare Verzögerungszeit in seine neuen Safety-Module<br />
Minimale Stillstandszeiten im Fehlerfall<br />
Bild: Baumüller Nürnberg<br />
Die Baumüller Nürnberg GmbH hat ihre neuen<br />
Safety-Module SAF 002/003 der Umrichterreihe<br />
B Maxx 5000 um eine frei parametrierbare<br />
Verzögerungszeit erweitert. Diese<br />
wird zwischen einer Sicherheitsfunktion und<br />
der dazu gehörenden Fehlerreaktion Safe-Torque-Off<br />
(STO) geschaltet. So ist die Maschi-<br />
nenmechanik im Fehlerfall vor Schäden geschützt<br />
und Stillstandszeiten werden minimiert.<br />
Klassischerweise sind die Safety-Module<br />
mit diversen Sicherheitsfunktionen ausgestattet,<br />
die im Bedarfsfall für sichere Überwachungen<br />
angewandt werden. Wird zum<br />
Beispiel bei der sicheren Überwachung einer<br />
Geschwindigkeit eine Grenzwertverletzung<br />
detektiert, so reagiert das System mit dem<br />
Auslösen der Funktion STO, durch die der Antrieb<br />
drehmomentfrei geschaltet wird. Allerdings<br />
kann es in dem Fall dazu kommen,<br />
dass der Motor nicht kontrolliert zum Stillstand<br />
kommt, also austrudelt. Bei der neuen<br />
parametrierbaren Verzögerungszeit handelt<br />
es sich um ein individuell je nach Sicherheitsfunktion<br />
frei programmierbares Zeitfenster,<br />
das zwischen die Sicherheitsfunktionen und<br />
die STO-Funktion geschalten wird. Sollte beispielsweise<br />
bei der aktiven Geschwindigkeitsüberwachung<br />
Safe-Limited-Speed (SLS)<br />
die vorab parametrierte Geschwindigkeit<br />
überschritten werden, wird die Verzögerungszeit<br />
gestartet. Gleichzeitig sendet das Safety-<br />
Modul ein Signal an den Umrichter, damit<br />
dieser eine bestimmte Aktion ausführt. Diese<br />
Aktion ist vorab parametrierbar, beispielsweise<br />
bremst der Umrichter den Antrieb innerhalb<br />
der eingestellten Zeit geregelt ab.<br />
Steht die Maschine still, wird der Antrieb sicher<br />
drehmomentfrei geschalten.<br />
kf<br />
www.baumueller.com<br />
Messe SPS: Halle 1, Stand 560<br />
Einkaufen per Klick<br />
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Antriebstechnik mit Rollenketten, Kettenrädern,<br />
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116 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
SPS 2019<br />
wirautomatisierer.de<br />
Sylke Schulz-Metzner,<br />
Vice President SPS,<br />
Mesago Messe<br />
Frankfurt<br />
„Mit dem neuen<br />
Namen haben wir<br />
das Messeprofil<br />
der SPS geschärft.“<br />
30 Jahre SPS – Seite AW 16<br />
elektro<br />
AUTOMATION<br />
Konzepte • Systemlösungen • Komponenten<br />
Nominiert für den<br />
Automation Award 2019<br />
Stimmen Sie ab – ab Seite AW 4<br />
OPC UA als Meilenstein<br />
der Automatisierung<br />
Sonderteil – ab Seite AW 18<br />
Titelstory – Seite AW 18<br />
Profinet und OPC UA<br />
vereinfachen<br />
Predictive Maintenance
Industrie<br />
Das<br />
Kompetenz-<br />
Netzwerk<br />
der Industrie<br />
18 Medienmarken für alle wichtigen<br />
Branchen der Industrie<br />
Information, Inspiration und Vernetzung<br />
für Fach- und Führungskräfte in der Industrie<br />
Praxiswissen über alle Kanäle:<br />
Fachzeitschriften, Websites, Newsletter,<br />
Whitepaper, Webinare, Events<br />
Ihr kompetenter Partner für die<br />
Zukunftsthemen der Industrie<br />
2 elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019<br />
Die passenden Medien für Sie<br />
und Ihre Branche:<br />
konradin.de/industrie<br />
media.industrie.de
EDITORIAL<br />
Automatisierung als Enabler für<br />
Digitalisierung und Industrie 4.0<br />
Als Heft im Heft finden Sie nachfolgend unseren<br />
Sonderteil mit Innovationen zur SPS 2019,<br />
die in diesem Jahr erstmals nicht mehr als<br />
SPS IPC Drives auftritt sondern als Smart<br />
Production Solutions – oder kurz SPS. Hinter<br />
der Umbenennung (siehe Interview ab S.<br />
AW 16) steckt mehr als nur die Anpassung an<br />
den bei Automatisierern üblichen Begriff für<br />
die Nürnberger Fachmesse. Einzelne Komponenten<br />
wie Steuerungen und Antriebe bleiben<br />
zwar nach wie vor grundlegende Bausteine<br />
der Automatisierung, aber mehr und<br />
mehr richtet sich der Blick auf Systemlösungen,<br />
die per digitaler Durchgängigkeit Engineering<br />
und Datenanalyse auf IoT-Plattformen<br />
verbinden – eben smarte Fertigungslösungen.<br />
Hier wird Digitalisierung greifbar, denn das<br />
Zusammenwirken aller Komponenten wird<br />
durch die Unterstützung von gemeinsamen<br />
Standards durch die Automatisierungsanbieter<br />
ermöglicht. Die Integrationsfähigkeit der Komponente<br />
in die Anlagenautomatisierung rückt<br />
damit weiter in den Vordergrund.<br />
Eine Schlüsselrolle bei der Standardisierung<br />
spielt dabei ohne Zweifel das M2M-Protokoll<br />
OPC UA, ausgeschrieben Open Platform<br />
Communications Unified Architecture, ältere<br />
Automatisierer erinnern sich zudem an die<br />
Herkunft aus dem Object Linking and Embedding<br />
for Process Control. Mit Blick auf 30<br />
Jahre Messe SPS lohnt deswegen auch ein<br />
Blick auf die Bedeutung von OPC UA in der<br />
Automatisierung. So setzt etwa Audi (siehe<br />
Bericht ab S. AW 18) auf diesen Standard, um<br />
an relevante Daten heranzukommen und<br />
diese so aufzubereiten, dass sie auch verwendet<br />
werden können – eine Aufgabe, an<br />
der gelegentlich noch der Einsatz von Lösungen<br />
zur vorausschauenden Wartung scheitert.<br />
Von entscheidendem Vorteil ist, dass OPC UA<br />
Daten nicht nur transportiert, sondern interpretierbar<br />
macht. Welche Rolle in diesem<br />
Zusammenhang das mit OPC DI (Device<br />
Integration) mögliche Informationsmodell<br />
hat, zeigt der Beitrag ab S. AW 22. Ohne<br />
Zweifel lässt sich damit OPC UA als wichtiger<br />
Meilenstein in der Geschichte der Automatisierung<br />
sehen.<br />
Übrigens: Auch im Rahmen des Automation<br />
Award 2019, der von der elektro AUTOMATION<br />
vergeben wird, beleuchten wir schon seit einiger<br />
Zeit neben den Komponenten auch Systemlösungen.<br />
Bilden Sie sich selbst ein Bild<br />
und stimmen Sie mit ab – Sie finden uns auf<br />
der SPS in Halle 1 am Stand 119. Gewinnen<br />
können dabei auch Sie (siehe S. AW 4).<br />
Dipl.-Ing. Michael Corban<br />
Chefredakteur<br />
elektro AUTOMATION/<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />
michael.corban@konradin.de<br />
Folgen Sie uns auch auf diesen Kanälen:<br />
Twitter:<br />
@elektroAUTOMATI<br />
LinkedIn:<br />
hier.pro/UBS33<br />
elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019 AW 3
AUTOMATION AWARD<br />
AWARD<br />
AWARD<br />
Bild: editorial247.com<br />
Auch 2019 werden die<br />
Besucher der SPS alle<br />
nominierten Messe-Highlights<br />
auf dem Stand der<br />
Konradin Mediengruppe<br />
betrachten können.<br />
Jeder Besucher hat dann<br />
zwei Stimmen – je eine<br />
für seine Favoriten in den<br />
Kategorien ‚Steuerungstechnik<br />
& Systemlösungen‘<br />
sowie ‚Standardkomponenten<br />
& Sensorik‘<br />
Treffen Sie Ihre Wahl – beim Automation Award 2019<br />
Innovative Automatisierungsprodukte<br />
Es ist wieder soweit, die Wahl des bedeutendsten Preises der Automatisierungsbranche steht an: Im Rahmen<br />
der SPS 2019 können die Messebesucher vom 26. bis zum 28.<strong>11.2019</strong> ihre Favoriten wählen. Die erste Vorauswahl<br />
aus den zahlreichen Einreichungen der Aussteller hat dabei in bewährter Weise die Award-Jury getroffen.<br />
Inhalt<br />
INFO<br />
Treffen Sie Ihre Wahl – beim Automation Award 2019..AW 4<br />
Nominiert für den Automation Award 2019<br />
im Bereich ‚Steuerungstechnik & Systemlösungen‘........AW 6<br />
Nominiert für den Automation Award 2019<br />
im Bereich ‚Standardkomponenten & Sensorik‘..............AW 8<br />
Alle weiteren Einreichungen für<br />
den Automation Award 2019 im Überblick....................AW 10<br />
Sylke Schulz-Metzner, Vice President SPS,<br />
und Martin Roschkowski, Geschäftsführer,<br />
Mesago Messe Frankfurt, im Interview.........................AW 16<br />
Profinet und OPC UA erlauben<br />
praxisnahe Predictive Maintenance..............................AW 18<br />
DI-Informationsmodell im OPC-UA-Standard................AW 22<br />
Der Automation Award wird jedes Jahr anlässlich der Messe SPS<br />
in Nürnberg vergeben. Bewerben können sich Aussteller der<br />
Messe mit ihren innovativen Produkten. Die Award-Jury nominiert<br />
dann vorab zehn Innovationen – jeweils fünf in den beiden Kategorien<br />
Steuerungstechnik & Systemlösungen sowie Standardkomponenten<br />
& Sensorik. Aus diesen ‚Top-5-Produkten‘ je Kategorie (siehe Seite<br />
6/8) wählen die Besucher während der Messe ihre beiden Favoriten.<br />
Grundsätzlich hat jedes auf der Nürnberger Fachmesse SPS 2019<br />
(sps-messe.de) ausgestellte Automatisierungsprodukt die Chance,<br />
für den Automation Award nominiert zu werden – sofern es sich um<br />
eine Innovation handelt und das Produkt zur SPS zumindest seriennah<br />
zur Verfügung steht sowie konkret bis Mitte 2020 erhältlich ist.<br />
Welche Produkte nominiert wurden, lesen Sie auf den folgenden<br />
Seiten (inklusive Informationen zu allen weiteren Einreichungen);<br />
online finden Sie alle Angaben auch unter: wirautomatisierer.de<br />
Welche Produkte sich am Ende durchgesetzt haben, erfahren Sie im<br />
Dezember ebenfalls über unsere Website oder dann in der Februar-<br />
Ausgabe der elektro AUTOMATION.<br />
AW 4 elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019
AWARD<br />
AUTOMATION AWARD<br />
AWAR<br />
Zum Automation Award<br />
INFO<br />
Der Automation Award wird freundlicherweise unterstützt<br />
von der Mesago Messe Frankfurt sowie dem Verband<br />
Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V. (VDMA).<br />
Kontakt<br />
Konradin Mediengruppe, Leinfelden-Echterdingen<br />
Tel. +49 711 7594-349<br />
www.wirautomatisierer.de<br />
Messe SPS 2019: Halle 1, Stand 119<br />
Weitere Infos zum Automation Award:<br />
www.wirautomatisierer.de/automationaward<br />
Der Award vor Ort<br />
Da die Besucher der SPS die Auszeichnung vergeben, wird der<br />
Automation Award natürlich in Nürnberg präsent sein:<br />
• Informationen zu den nominierten Produkten wird neben dem<br />
normalen Messebummel unter anderem eine Podiumsveranstaltung<br />
am ersten Messetag um 12 Uhr (VDMA-Forum) liefern.<br />
Dort werden Vertreter der nominierten Unternehmen im Rahmen<br />
des Messeforums die insgesamt zehn Produkte jeweils kurz vorstellen<br />
– insbesondere hinsichtlich deren Besonderheit und Innovation.<br />
• Des Weiteren werden die nominierten Produkte auf dem ‚Automation-Award-Stand‘<br />
der Konradin Mediengruppe präsentiert,<br />
um so einen ersten Anreiz oder auch die letzte Entscheidungs -<br />
hilfe bei der Stimmabgabe zu bieten.<br />
Übrigens: Alle Stimmkarten, die auf dem Stand der Konradin<br />
Mediengruppe abgegeben werden, nehmen auf Wunsch an einer<br />
Verlosung attraktiver Sachpreise teil. Die Gewinner werden im<br />
Anschluss an die Messe per Ziehung ermittelt und schriftlich<br />
benachrichtigt. Als Hauptpreise warten eine GoPro Hero 7 sowie ein<br />
Stand-up-Paddel-Board auf die teilnehmenden Messebesucher.<br />
Jurypreis Digitalisierung<br />
Mehr als 20 Jahre Entwicklung im Bereich der Automatisierungstechnik<br />
lassen auch den Automation Award nicht unbeeindruckt.<br />
Erstmals wird deswegen 2019 zusätzlich der ‚Jurypreis Digitalisierung‘<br />
von der Jury des Automation Award vergeben. Prämiert wird<br />
eine Anwendung aus der Praxis, die exemplarisch zeigt, wie sich<br />
die Vorteile der Digitalisierung effizient nutzen lassen.<br />
ik<br />
Sicherheitsrelais PNOZsigma<br />
Die Gefährdung von Mensch und Maschine zu minimieren, ist das Ziel der<br />
Sicherheitsrelais von Pilz. Bereits im Jahr 1987 setzte Pilz mit der Patentierung<br />
des ersten NOT-AUS-Schaltgeräts zum Schutz von Mensch und<br />
Maschine einen Meilenstein in der Sicherheitstechnik. Innerhalb kürzester Zeit<br />
avancierten die Sicherheitsschaltgeräte PNOZ zum weltweit am häufi gsten<br />
eingesetzten Sicherheitsrelais.<br />
Die Sicherheitsrelais PNOZsigma überwachen Sicherheitsfunktionen wie<br />
Not-Halt, Schutztüren, Lichtgitter, Zweihand, Drehzahl, Stillstand und viele<br />
mehr. Dabei bewähren sie sich weltweit millionenfach im täglichen Einsatz.<br />
Vertrauen Sie auf PNOZsigma Sicherheitsrelais von Pilz – für die optimale<br />
Sicherheitslösung und ein Maximum an Wirtschaftlichkeit.<br />
PNOZ – das Original!<br />
SPS Nürnberg, Halle 9, Stand 370<br />
www.pilz.de, Webcode: web150099<br />
Pilz GmbH & Co. KG<br />
www.pilz.de
AUTOMATION AWARD<br />
AWARD<br />
PROMOTION<br />
Nominiert für den Automation Award 2019<br />
im Bereich ‚Steuerungstechnik & Systemlösungen‘<br />
Panduit GmbH: VeriSafe<br />
AWARD<br />
Elektrische Sicherheit per Schaltflächenklick erreichen<br />
Carlo Gavazzi GmbH: Smart Configurator SCTL55<br />
Smartes Prüf- und Programmiergerät<br />
für IO-Link-Sensoren<br />
Der Smart Configurator SCTL55 arbeitet als<br />
Stand-alone-Gerät unabhängig von PC und<br />
Software und unterstützt Sensoren nach dem<br />
IO-Link-Standard. Das Gerät ist sofort einsatzfähig<br />
und wird über einen Touch screen bedient.<br />
Für Sensoren<br />
in Gewinde -<br />
bauform befinden<br />
sich an der Oberseite<br />
des Gerätes<br />
ein dreipoliger und<br />
ein vierpoliger<br />
M8-Anschluss sowie<br />
eine<br />
M12-Buchse. Kabel-Versionen<br />
werden<br />
mittels eines<br />
Adapters mit dem<br />
Gerät verbunden.<br />
Sobald der Sensor<br />
angeschlossen<br />
ist, werden<br />
die entsprechenden<br />
Informationen über WiFi aus der IODD -<br />
finder, der Datenbank aller am Markt verfügbaren<br />
IO-Link-Sensoren, heruntergeladen. Alternativ<br />
können die Angaben über eine Micro-<br />
SD-Karte eingespielt oder bereits auf dem Gerät<br />
gespeicherte Informationen verwendet<br />
werden. Über ein Menü kann der Techniker<br />
den Sensor parametrieren und konfigurieren<br />
sowie Messwerte, Diagnosedaten und Prozessparameter<br />
auslesen. Das Gerät wurde für<br />
die Verwendung mit Sensoren nach dem IO-<br />
Link-Standard konzipiert und enthält mit<br />
Touchscreen, Speicher, Apps, Kommunika -<br />
tionsschnittstelle und Stromversorgung für<br />
mindestens fünf Betriebsstunden alle Komponenten,<br />
die dem Techniker ein autarkes Vorgehen<br />
ermöglichen.<br />
Messe SPS: Halle 7A, Stand 411<br />
Bild: Carlo Gavazzi<br />
Das System VeriSafe minimiert das Risiko<br />
elektrischer Gefahren, indem es die<br />
Spannungsfreiheit des Schaltschranks<br />
überprüft. Im Vergleich zu bisherigen tragbaren<br />
Testinstrumenten sorgen Anlagenbetreiber<br />
und Maschinenbauer so deutlich<br />
schneller für ein elektrisch sicheres<br />
Umfeld. Gemäß der NEC festgelegt im<br />
NFPA 70E ist vor dem spannungsfreien<br />
Arbeiten mit elektrischen Installationen<br />
für ein elektrisch sicheres Umfeld zu sorgen.<br />
Der Messablauf ist exakt festgelegt.<br />
Mit VeriSafe stellt man automatisch sicher,<br />
dass der gesamte Prüfprozess bei<br />
jeder einzelnen Prüfung eingehalten wird.<br />
Mit praktisch einem Schaltflächenklick erreicht<br />
man elektrische Sicherheit. Hintergrund<br />
ist, dass Gefahren und Risiken für<br />
Menschen, Anlagen und Gebäude unter<br />
allen Umständen zu vermeiden sind. Anlagenbauer<br />
müssen ihre <strong>Konstruktion</strong><br />
und die Einhaltung der Normen, die elektrische<br />
Sicherheit, den Brandschutz und<br />
die mechanische Sicherheit garantieren.<br />
Die entscheidende Grundlage ist der Na-<br />
Pilz GmbH & Co. KG: PITmode fusion<br />
Bild: Panduit<br />
tional Electrical Code (NEC) – in den USA<br />
gesetzlich als Stand der Technik akzeptiert.<br />
NEC ist mit VDE 0100 beziehungsweise<br />
IEC 60364 vergleichbar und wird<br />
von der National Fire Protection Association<br />
(NFPA) unter dem Arbeitstitel NFPA<br />
70 veröffentlicht.<br />
Betriebsartenwahl- und Zugangsberechtigungssystem<br />
Bild: Pilz<br />
Das modular aufgebaute Betriebsartenwahl-<br />
und Zugangsberechtigungssystem<br />
PITmode fusion vereint Safety- und Security-Funktionen<br />
in einem System: die<br />
funktional sichere Wahl der Betriebsart<br />
sowie die Regelung der Zugangsberechtigung<br />
an Maschinen. PITmode fusion besteht<br />
aus der Ausleseeinheit PITreader<br />
und der Auswerteeinheit Safe Evaluation<br />
Unit. Durch den modularen Aufbau kann<br />
PITmode fusion individuell in das Design<br />
bestehender Bedienpulte integriert werden.<br />
Auf codierten RFID-Transponderschlüsseln,<br />
die im PITreader eingelesen<br />
und angelernt werden, erhält jeder Mitarbeiter<br />
die an seine individuelle Aufgabe<br />
angepasste Maschinenfreigabe und somit<br />
sicheren Zugang zur Maschine. Das<br />
gruppenbasierte Berechtigungsmanagement<br />
reduziert den Verwaltungsaufwand<br />
für Unternehmen zusätzlich. Das System<br />
kann mit allen gängigen Steuerungen eingesetzt<br />
werden. In Verbindung mit der<br />
Kleinsteuerung Pnozmulti 2 kann auf die<br />
Safe Evaluation Unit verzichtet werden,<br />
da diese bereits in die Kleinsteuerung integriert<br />
ist.<br />
Messe SPS: Halle 9, Stand 370<br />
AW 6 elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019
AWARD<br />
AWARD<br />
2019<br />
Top5-Produkt<br />
PROMOTION<br />
AWARD<br />
SYSTEME<br />
AUTOMATION AWARD<br />
Schneider Electric GmbH: Tesys Island<br />
Digitales Lastmanagementsystem<br />
Weidmüller Interface GmbH & Co. KG: U-Control 2000 web<br />
Echtzeitautomatisierung für das IoT<br />
Bild: Schneider Electric<br />
Bild: Weidmüller Interface<br />
Das neue vernetzte System Tesys Island (Schneider Electric) integriert<br />
Niederspannungslasten digital in die Maschinensteuerung<br />
und ermöglicht eine sehr hohe Transparenz der Last- und Gerätedaten.<br />
Eine hohe Maschinenverfügbarkeit, Vergleichbarkeit und Effizienz<br />
sind resultierende Vorteile neben schneller Installation und<br />
Konfiguration. Gleichzeitig sind dank durchgängiger Digitalisierung<br />
die direkte Steuerung und Verwaltung dieser Lasten ungemein vereinfacht.<br />
Mit einem Katalog von 40 Tesys-Avataren, die einem digitalen<br />
Zwilling der Geräte ähnlich sind und eine Reihe von vorkonfigurierten<br />
Funktionen darstellen, erlaubt Tesys Island eine intuitive<br />
Anpassung der Maschinen. Die <strong>Konstruktion</strong>szeit verkürzt sich erheblich.<br />
Anwender genauso wie Techniker und Betreiber können<br />
sich auf das Maschinendesign, die Lastintegration und die Steuerung<br />
fokussieren, und nicht auf die Auswahl und Inbetriebnahme<br />
jeder elektromechanischen Komponente. Durch Integration in industrielle<br />
Feldbussysteme entfällt auch der Bedarf an Ein- und<br />
Ausgängen, die Steuerverkabelung reduziert sich entsprechend.<br />
Messe SPS: Halle 1, Stand 540<br />
U-Control 2000 web, die flexible Steuerung von Weidmüller, integriert<br />
die Echtzeitautomatisierung und die Kommunikation für das Internet<br />
der Dinge (IoT). Durch die Nutzung eines gemeinsamen Variablen-Pools<br />
erfolgt die Programmierung bedienerfreundlich über eine<br />
grafische Oberfläche, Expertenwissen auf der Protokollebene ist dadurch<br />
nicht zwingend notwendig. Das Engineering-Tool in Form eines<br />
Webservers ist bereits integriert, so dass keine weitere Software<br />
benötigt wird. Durch die Programmierung mit jedem Html-5-fähigen<br />
Browser lassen sich Kosten für das Vorhalten von Lizenzen reduzieren<br />
und PC-Systeme plattform- und betriebssystemunabhängig<br />
nutzen. Dabei muss sich der Anwender in der Bedienung nicht umstellen,<br />
denn die Programmierung erfolgt nach dem etablierten IEC-<br />
61131-Standard. Das Entwicklungstool NodeRed garantiert dabei die<br />
einfache Realisierung von Anwendungen im Bereich IoT. Einzelne<br />
Funktionsbausteine (Nodes) werden einfach durch das Ziehen von<br />
Verbindungen kontaktiert. Mitgelieferte und frei verfügbare Nodes<br />
decken die meisten gängigen Dienste und Technologien ab.<br />
Messe SPS: Halle 9, Stand 155/351<br />
Ethernetleitung<br />
15 Mio. Zyklen getestet<br />
Test 4888<br />
Torsionsrekord für Leitungen mit ± 360 °/m<br />
Roboterleitungen direkt ab Lager<br />
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elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019 AW 7
AUTOMATION AWARD<br />
AWARD<br />
PROMOTION<br />
Nominiert für den Automation Award 2019<br />
im Bereich ‚Standardkomponenten & Sensorik‘<br />
AWARD<br />
Bihl+Wiedemann GmbH: BWU3674<br />
Safety Gateway als<br />
ASi-5- und ASi-3-Master<br />
Bild: Bihl+Wiedemann<br />
Das ASi-5/ASi-3 Profisafe über Profinet Gateway<br />
(BWU3674) von Bihl+Wiedemann zählt<br />
zu den ersten ASi-5-Produkten. Mit seinen<br />
2 ASi-5/ASi-3-Mastern kann das Gateway in<br />
2 ASi-Netzwerken gleichzeitig als ASi-5- und<br />
ASi-3-Master kommunizieren. Der Onboard-<br />
Webserver erlaubt eine einfache Diagnose<br />
und Fernwartung, der integrierte OPC-UA-<br />
Server ermöglicht eine einfache Einbindung<br />
in Industrie-4.0-Anwendungen. Neben ASi<br />
Safety & Safe Link ist das sichere Feldbusprotokoll<br />
Profisafe über Profinet integriert.<br />
3 zweikanalige sichere Eingänge im Gateway<br />
können um bis zu 62 zweikanalige sichere<br />
Eingänge erweitert werden. Ebenfalls on board:<br />
6 elektronische sichere Ausgänge und<br />
eine Chipkarte zur Speicherung der Konfigurationsdaten.<br />
ASi-5, die Weiterentwicklung<br />
des bewährten Standards AS-Interface, bietet<br />
hohe Datenbreite, kurze Zykluszeiten, die<br />
einfache Integration intelligenter Sensoren<br />
und Aktuatoren über z.B. IO-Link und eine<br />
volle Abwärtskompatibilität zu allen bisherigen<br />
ASi-Generationen. Da ASi-5 und ASi-3<br />
auf ein- und demselben Kabel im gleichen<br />
Netzwerk kommunizieren, können bestehende<br />
ASi-3-Lösungen einfach um ASi-5-Geräte<br />
ergänzt werden. Es muss dafür lediglich ein<br />
vorhandenes Gateway durch ein ASi-5/ASi-<br />
3-Gateway ersetzt werden.<br />
Messe SPS: Halle 3A, Stand 111<br />
Bild: MSF-Vathauer Antriebstechnik<br />
Posital – Fraba GmbH: Hollow Shaft Kit Encoder<br />
Feedback-Encoder für Hohlwellen<br />
mit Energy Harvesting<br />
Die neuen Hohlwellen-Kit-Encoder von Posital bieten durch die Kombination<br />
mit dem Energy Harvesting Multiturn Counter nicht nur eine Auflösung<br />
von 18 bit pro Umdrehung, sondern auch eine energieautarke Multiturn-<br />
Variante mit 16 bit bei einer Genauigkeit von ± 0,02 Grad. Der integrierte<br />
Energy Harvester versorgt die Zählelektronik mit<br />
Spannungsimpulsen, so dass jede Umdrehung –<br />
auch bei nicht vorhandener externer Stromversorgung<br />
– exakt erfasst wird. Das schlanke<br />
Gerät mit einem Gewicht von nur 110 g ist<br />
sehr einfach zu installieren, zu konfigurieren<br />
und ist komplett wartungsfrei. Es ist<br />
ideal für die Installation auf einer Motorachse<br />
oder den Gelenken von Roboterarmen<br />
und Cobots geeignet. Es erfordert<br />
keine Kalibrierung und ist robust in seiner<br />
Leistung. Aktuell ist das Hohlwellen-Kit mit<br />
BiSS-C-Schnittstelle erhältlich, SSI befindet<br />
sich in der Entwicklung.<br />
Messe SPS: Halle 4A, Stand 401<br />
MSF-Vathauer Antriebstechnik GmbH & Co. KG: Energy-Recovery-System (ERS)<br />
Leicht integrierbare Energierückgewinnung<br />
AC-Standardmotoren und Servoantriebe erzeugen<br />
im Bremsbetrieb überschüssige Energie.<br />
Diese wird vom Energy-Recovery-System (ERS)<br />
direkt zur Anlage zurückgeführt. Aufgrund des<br />
hohen Wirkungsgrades von rund 98 % wird nach<br />
Einsetzen des Systems eine sichtbare Energieeinsparung<br />
festgestellt. Dank der kompakten<br />
Bauform wird zudem Platz im Schaltschrank eingespart.<br />
Das System ist sowohl für Neuanlagen<br />
als auch Bestandsanlagen geeignet. Das ERS<br />
kann entweder zentral oder dezentral montiert<br />
werden und wurde so konstruiert, dass es sowohl<br />
für Frequenzumrichter als auch für Servo -<br />
regler geeignet ist. Mit einer Spitzenleistung von<br />
5 kW benötigt es in der Anlage keine zusätzlichen<br />
Kühl- oder EMV-Komponenten und kommt<br />
ohne zusätzliche Filter, Drosseln oder weitere<br />
EMV-Maßnahmen aus. Der Schaltschrank erwärmt sich nicht, somit wird<br />
die Kühlanlage nicht mehr gebraucht. Einsatzfelder: alle Bereiche in denen<br />
Hub- oder Senkbewegungen getätigt werden.<br />
Messe SPS: Halle 4, Stand 236<br />
Bild: Posital – Fraba<br />
AW 8 elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019
AWARD<br />
2019<br />
Top5-Produkt<br />
KOMPONENTEN<br />
PROMOTION<br />
Hans Turck GmbH & Co. KG: Sensorik-Familie PS+, FS+, TS+<br />
AUTOMATION AWARD<br />
AWARD<br />
Fluidsensorik mit einheitlichem Handling<br />
Flexible Montage, intuitive Bedienung<br />
und zuverlässigen Dauerbetrieb verspricht<br />
die Fluidsensor-Plattform +. Im<br />
Mai wurden mit den Drucksensoren<br />
PS+ die ersten Geräte vorgestellt, die<br />
bereits zum Produktstart vor allem für<br />
ihre intuitive Bedienung den iF Design<br />
Award erhielten. Zur SPS werden die<br />
Strömungssensoren der Reihe FS+<br />
das Portfolio ergänzen, bevor die Temperatursensoren<br />
TS+ Anfang 2020 folgen.<br />
Da alle Sensoren auf derselben<br />
Plattform basieren, ermöglichen Sie<br />
dem Anwender ein einheitliches Handling.<br />
Die Bedienoberfläche mit kapazitiven<br />
Touchpads und einem mehrfarbigen<br />
Display erlaubt intuitive Einstellungen<br />
im Klartext-Menü. Das laserverschweißte<br />
Edelstahlgehäuse und die<br />
hermetisch geschlossene Bedieneinheit<br />
ohne Bohrungen bieten maximalen<br />
Schutz gegen das Eindringen von<br />
Feuchtigkeit und Staub. Die Plus-Sen-<br />
Wibu-Systems AG: CodeMeter Certificate Vault<br />
soren lassen sich besonders einfach in<br />
Betrieb nehmen. Überkopfmontagen<br />
sind genauso möglich wie Drehungen<br />
des Sensorkopfs in einem Bereich von<br />
340 Grad. Der Sensor registriert automatisch,<br />
ob ein PNP-, NPN-, Stromoder<br />
Spannungssignal verlangt wird.<br />
Messe SPS: Halle 7, Stand 250<br />
Sichere Zertifikate automatisiert ausrollen<br />
Bild: Hans Turck<br />
Tag der<br />
PSA<br />
3. Tag der PSA<br />
Praxis – Innovation – Recht<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Dorint Hotel, Mannheim<br />
Teilnahmegebühr: 395,00 Euro (zzgl. MwSt.).<br />
In der Teilnahmegebühr ist ein Catering<br />
(Mittagessen, Kaffeepausen) enthalten.<br />
Foto: © Gorodenkoff - Fotolia<br />
Bild: Wibu-Systems<br />
Im Smartcard-Chip des CmDongles<br />
werden Zertifikate, die Maschinen<br />
oder Geräte eindeutig und sicher über<br />
geheime und öffentliche Schlüssel<br />
identifizieren, sicher abgelegt. Code-<br />
Meter Certificate Vault funktioniert als<br />
PKCS#11-konformer Token Provider, integriert<br />
sich als Key Storage Provider in<br />
die Microsoft Cryptographic API Next<br />
Generation und kann zusammen mit<br />
der OpenSSL API verwendet werden,<br />
um die Schlüssel von<br />
TLS-Zertifikaten oder<br />
von OPC-UA-Instanzen<br />
sicher aufzubewahren<br />
und zu verwenden.<br />
Die Code-<br />
Meter License Central<br />
überträgt die Zertifikate<br />
und Schlüssel<br />
auf sichere Weise in<br />
den CmDongle. Die<br />
Erstellung und das<br />
Ausrollen von Zertifikaten<br />
können so flächendeckend mit<br />
geringem Aufwand und automatisiert<br />
erfolgen. Die Schlüssel und Zertifikate<br />
können weder ausgelesen noch weitergegeben<br />
oder dupliziert werden.<br />
Messe SPS: Halle 7, Stand 660<br />
Anmeldung und weitere Informationen:<br />
Si-Akademie für Sicherheit und Gesundheit<br />
Martina Langenstück<br />
Phone +49 711 7594-4607<br />
si-akademie@konradin.de<br />
Veranstalter:<br />
www.tag-der-psa.de<br />
Jetzt<br />
anmelden!
AUTOMATION AWARD<br />
AWARD<br />
PROMOTION<br />
Weitere Einreichungen für den<br />
Automation Award 2019<br />
Elmo Motion Control GmbH: Quartet<br />
4-Achsen Miniatur-Motion-Control-System<br />
AWARD<br />
GMC-I Messtechnik GmbH: Centrax CU5000<br />
Starkstrom-Messgerät mit integrierter SPS<br />
Bild: Elmo Motion Control<br />
Das Quartet ist eine vollständige<br />
Ready-to-use-Lösung bestehend<br />
aus 4 Servoantrieben und einem<br />
Motion Controller – alles zusammen<br />
passt in eine Handfläche.<br />
Das Miniatur-Motion-Control-System<br />
arbeitet mit bis zu 200 V<br />
Gleichspannung und einem Spitzenstrom<br />
von bis zu 60 A. Der<br />
Anwender kann damit bessere<br />
Regelschleifen mit minimaler Latenz<br />
realisieren und Mehrachsbewegungen<br />
koordinieren, die<br />
entsprechend IEC 61800-5-2<br />
Funktionale Sicherheit bieten.<br />
Das Antriebsmodul liefert auf<br />
diese Weise eine hochperformante<br />
Mehrachs-Regelung mit<br />
sicher integrierten Servoantrieben<br />
und einfacher Programmierschnittstelle.<br />
Das vereinfacht das<br />
Systemdesign, senkt Kosten, minimiert<br />
den Platzbedarf und reduziert<br />
die Time-to-Market – und<br />
kombiniert auf diese Weise das<br />
Beste aus den Welten verteilter<br />
und zentraler Intelligenz.<br />
Messe SPS: Halle 4, Stand 361<br />
Der Centrax CU5000 vereinigt in<br />
einem Hutschienen-Gehäuse die<br />
Funktionalität eines hochgenauen<br />
Messgerätes für Starkstrom-<br />
Anwendungen mit den Möglichkeiten<br />
einer frei programmierbaren<br />
SPS. Damit entfällt in vielen<br />
Fällen der Bedarf für eine separate<br />
Steuerung, ein Leitsystem,<br />
eine abgesetzte Anzeige oder<br />
einen zusätzlichen<br />
Datensammler. Der<br />
Messgeräteteil des<br />
CU5000 ermittelt<br />
mehr als 1500 Zustands-,<br />
Energieverbrauchs-<br />
und<br />
Netzqualitätsinformationen<br />
in hoher<br />
Qualität. Die auf<br />
Codesys basierende<br />
Steuerungs -<br />
applikation kann die Daten je<br />
nach Anwendung logisch verarbeiten,<br />
in Regelalgorithmen verwenden<br />
oder situationsgerecht<br />
auf die Energieerzeugung oder<br />
die Verbraucher einwirken.<br />
Messe SPS: Halle 7A, Stand 420<br />
Bild: GMC-I Messtechnik<br />
Festo Vertrieb GmbH & Co. KG: CPX-AP-I und Automationsuite<br />
I/O-System für flexible und<br />
skalierbare Integration<br />
Das dezentrale IO-System CPX-AP-I macht es möglich, kompakte<br />
und leichtbauende E/A-Module sowie die dezentralen Ventil -<br />
inseln von Festo flexibel und skalierbar in die wichtigsten Host-<br />
Systeme zu integrieren. Zudem eröffnet CPX-AP-I in Verbindung<br />
mit dem IoT-Gateway CPX/IOT durchgängige Connectivity von<br />
der Feldebene bis in die Cloud. Zusätzlich sind der IO-Link-Master<br />
und das IO-Link-Device-Tool bereits integriert. CPX-AP-I kann<br />
bis zu 500 Teilnehmer mit einer Kabellänge von bis zu 50 m zwischen<br />
den Modulen einbinden. Auch bereits bestehende Ventil -<br />
inseln von Festo sind ganz einfach zu integrieren, so dass<br />
sich für die pneumatische Steuerungskette nichts<br />
ändert. Mit der Festo Automation Suite können<br />
die Konstrukteure zudem in einer Umgebung<br />
programmieren und konfigurieren<br />
sowie das komplette<br />
Antriebssystem schnell<br />
und einfach in Betrieb<br />
nehmen.<br />
Messe SPS:<br />
Halle 9, Stand 361<br />
Bild: Festo<br />
Ininet Solutions GmbH: SpiderPLC SCADA<br />
Software für Edge Computing, IoT und I4.0<br />
SpiderPLC ist ein Modul aus dem<br />
SpiderControl-Web-HMI-Baukasten<br />
und erlaubt die Programmierung<br />
des Funktionsplans direkt über einen<br />
Html-5-Browser. Die Kombination<br />
des SpiderControl-SCADA-Servers<br />
mit SpiderPLC erschließt neue<br />
Möglichkeiten: Aufruf von Hochsprachenfunktionen<br />
von NodeJS,<br />
NodeRED, Python, PHP oder .NET<br />
aus Funktionsbausteinen, welche<br />
ihre Variablen direkt aus dem SCA-<br />
DA-Server beziehen und die Resul-<br />
tate dahin zurückschreiben<br />
können.<br />
Edge Computing,<br />
IoT und Industrie<br />
4.0 wird damit einfach<br />
umsetzbar. Die<br />
Funktionsplan-Programmierung<br />
im<br />
Browser ermöglicht,<br />
dass kundendefinierte<br />
Funk -<br />
tionsbausteine<br />
Funktionen von externen<br />
Laufzeiten<br />
aufrufen können oder durch die Verwendung<br />
von Python FTT berechnet<br />
werden können. Für jede denkbare<br />
Aufgabenstellung kann somit<br />
die dafür geeignetste Hochsprache<br />
gewählt und damit auf den vorhandenen<br />
Fundus an Code zurückgegriffen<br />
werden.<br />
Messe SPS: Halle 6, Stand 115<br />
Bild: Ininet Solutions<br />
AW 10 elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019
AWAR<br />
RD<br />
AWARD<br />
AWAR<br />
RD<br />
ADVERTORIAL<br />
CodeMeter Certificate Vault<br />
Für die Vernetzung nach Industrie 4.0 müssen Maschinen und Geräte<br />
eindeutig unterscheidbar und sicher identifizierbar sein. Digitale<br />
Zertifikate identifizieren Maschinen oder Geräte eindeutig und sicher; jede<br />
Maschine oder jedes Gerät besitzt als Zertifikat ein Schlüsselpaar mit<br />
einem geheimen privaten Schlüssel und einem öffentlichen Schlüssel.<br />
UNTERNEHMENSDATEN<br />
WIBU-SYSTEMS AG<br />
Rüppurrer Str. 52-54<br />
76137 Karlsruhe<br />
Telefon +49-721-93172-0<br />
info@wibu.com<br />
www.wibu.com<br />
Mit den Lösungen von Wibu-<br />
Systems, gegründet 1989,<br />
können Softwarehersteller<br />
und Hersteller intelligenter<br />
Geräte ihre Software und somit<br />
ihr Know-how vor Produktpiraterie,<br />
Reverse Engineering,<br />
Nachbau und Manipulation<br />
schützen.<br />
CodeMeter Certificate Vault speichert benutzerfreundlich die Zertifikate auf<br />
sichere Weise im CmDongle.<br />
Wibu-Systems verbessert mit dem innovativen Zertifikatsmanagementtool<br />
CodeMeter Certificate Vault den Einsatz von Zertifikaten.<br />
Der PKCS#11-konforme Token Provider wurde so entwickelt,<br />
dass er mit Microsoft Cryptographic API Next Generation (CNG)<br />
oder der OpenSSL API zusammenarbeitet, damit die Anwender<br />
einfacher sichere Identitäten, digitale Signaturen, E-Mails oder<br />
VPN-Lösungen mit starken Authentifizierungsmechanismen verwenden<br />
können.<br />
Beim Zertifikatsmanagement gilt diese Regel: Um ein Zertifikat<br />
zu erhalten, benötigt der Anwender zunächst ein Schlüsselpaar,<br />
zusammengesetzt aus öffentlichem und privatem Schlüssel. Der<br />
private Schlüssel, der zur Erstellung der Zertifikatsanforderung<br />
verwendet wird, darf seinen sicheren Ort niemals verlassen. Die<br />
Anfrage wird von einer Zertifizierungsstelle (Certification Authority<br />
oder CA) geprüft, die neue Zertifikate für Anwender erzeugt und<br />
signiert, die dann im Zertifikatsspeicher abgelegt werden.<br />
CodeMeter Certificate Vault bricht bewusst dieses grundlegende<br />
Paradigma: Der gesamte Prozess zur Erstellung eines Zertifikats<br />
verbleibt bei der Zertifizierungsstelle, sei es bei einem externen<br />
Anbieter oder intern im Unternehmen, jedoch wird das Schlüsselpaar<br />
einfacher erstellt. Das erzeugte Zertifikat und der private<br />
Schlüssel werden in einer speziell verschlüsselten Datei abgelegt,<br />
danach zum Anwender geschickt und dort sicher in dessen Hardware<br />
CmDongle als Zertifikatsspeicher abgelegt. Die Anwender<br />
müssen nicht jedes Mal, wenn sie ein neues Zertifikat benötigen,<br />
kryptographische Schlüsselpaare erzeugen. Die Zertifikatsverteilung<br />
wird so unkompliziert wie die Lieferung von Passwörtern<br />
oder Lizenzen.<br />
Dafür nutzt CodeMeter Certificate Vault<br />
verschlüsselte Dateien, um Schlüssel<br />
und Zertifikate zu transportieren. Das<br />
vom Anwender benötigte Schlüsselpaar<br />
wird von CodeMeter License Central erzeugt, dem Lizenzverwaltungstool<br />
von Wibu-Systems. Es legt das Zertifikat in einer<br />
verschlüsselten Update-Datei (WibuCmRaU) ab. Diese Datei ist<br />
mit einem eindeutigen Schlüssel eines sich bereits beim Anwender<br />
befindenden sicheren Lizenzcontainers verschlüsselt. Code-<br />
Meter Certificate Vault nutzt als Lizenzcontainer den CmDongle<br />
mit integriertem SmartCard-Chip. Im Chip wird die Datei entschlüsselt<br />
und der private Schlüssel des Zertifikats kann genutzt<br />
werden. Der Anwender kann während des ganzen Prozesses<br />
seiner Zertifizierungsstelle vertrauen, die sogar die Zertifikatserstellung<br />
in der vorhandenen CA-Lösung über SOAP automatisieren<br />
kann.<br />
elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019 AW 11
AUTOMATION AWARD<br />
AWARD<br />
PROMOTION<br />
Weitere Einreichungen für den<br />
Automation Award 2019<br />
ABB Stotz-Kontakt GmbH: HD5<br />
Mit integrierter Drei-Stellungs-Zustimmtaste<br />
AWARD<br />
Balluff GmbH: BCM Condition Monitoring Sensor<br />
Multifunktionale Zustandsüberwachung<br />
Bild: ABB Stotz-Kontakt<br />
Mit der Entwicklung des Zustimmgeräts<br />
HD5 mit integrierter<br />
Drei-Stellungs-Zustimmtaste,<br />
das intuitives und ermüdungsfreies<br />
Bedienen mit rechts oder<br />
links erlaubt, will ABB die Sicherheit<br />
bei der Bedienung von Anlagen<br />
und Maschinen erhöhen.<br />
Dank ergonomischer Formgebung<br />
und innovativer Technik<br />
kann sich der Bediener des HD5<br />
ganz auf die laufenden Prozesse<br />
konzentrieren, wodurch zusätzliche<br />
Sicherheit erzielt wird. Glasfaserverstärkter<br />
Kunststoff<br />
macht das Gehäuse robust und<br />
widerstandsfähig. Die Gehäuseform<br />
entspricht den Vorgaben<br />
des Hygienic-Design. Schutzart<br />
IP65 erreicht das HD5 dank einer<br />
speziellen Membrantechnik auch<br />
bei schnell wechselnden Temperaturen<br />
und Verwendung von<br />
Reinigungsmitteln. Zertifiziert<br />
nach TÜV und cULus erhöhen die<br />
Drei-Stellungs-Zustimmtaste<br />
und der Not-Halt-Taster unmittelbar<br />
die Sicherheit.<br />
Messe SPS: Halle 4, Stand 420<br />
Bild: Balluff<br />
Der multifunktionale Condition-<br />
Monitoring-Sensor BCM bietet<br />
kontinuierliche Zustandsüberwachung<br />
und automatisiertes Monitoring<br />
von Grenzwerten an kritischen<br />
Positionen. Der innovative<br />
Sensor liefert detaillierte Informationen<br />
über den aktuellen Zustand<br />
der Maschinenkomponente, an<br />
MB connect line GmbH: MbEdge<br />
Multifunktionales IoT-Gateway<br />
die er montiert ist. Auf Basis dieser<br />
Zustandsdaten lassen sich<br />
Anomalien frühzeitig erkennen,<br />
Wartung- und Instandsetzung vorausschauend<br />
planen und somit<br />
ungeplante Stillstände vermeiden.<br />
Der kompakte BCM erfasst fünf<br />
physikalische Größen: Vibration,<br />
Temperatur, Luftfeuchte, Luftdruck<br />
und Magnetfeld und verarbeitet<br />
diese direkt on board. IO-Link als<br />
Kommunikationsprotokoll ermöglicht<br />
eine einfache und flexible Parametrierung.<br />
So lässt sich die<br />
Auswertung im Sensor individuell<br />
auf jede Applikation ohne weitere<br />
Software oder externe Auswertegeräte<br />
abstimmen.<br />
Messe SPS: Halle 7A, Stand 303<br />
Dunkermotoren GmbH: BG 66 dMove<br />
Anpassbarer integrierter DC-Antrieb<br />
Der BG 66 dMove ist ein hochintegrierter DC-Servomotor, der<br />
sich als BG-65(S)-Nachfolgeprodukt ohne Modifikation in existierenden<br />
Applikationen einsetzen lässt – trotzdem aber technologisch<br />
Maßstäbe setzt und neue, innovative Funktionen integriert.<br />
Gelöst wurde die Entwicklungsaufgabe durch eine<br />
Soft- und Hardwarearchitektur, die schon im Kern alle bisherigen<br />
Funktionen bewältigt und modular erweitert wird. Mikrocontroller<br />
der neuesten Generation erlauben schon in der Basisversion<br />
die Integration einer CANopen-Schnittstelle, freie<br />
Programmierbarkeit (SPS-Funktion) und IIoT-Parameter. BG 66<br />
dMove ist ohne Parametrierung betriebsbereit, kann aber<br />
nach Bedarf leicht an unterschiedliche Applikationen angepasst<br />
werden. Die Bandbreite der möglichen Anwendungen<br />
erweitert sich auch durch eine deutliche Erhöhung (bis ca.<br />
50 %) der Abgabeleistung pro Bauraum.<br />
Messe SPS: Halle 1, Stand 438<br />
Bild: Dunkermotoren<br />
Bild: MB connect line<br />
Das IoT-Gateway basiert auf dem<br />
Industrie-Router MbNet. Die Anwender<br />
erhalten eine multifunktionale<br />
Lösung für ihre IoT-Anwendungen.<br />
Von der Datenerfassung<br />
über die Vorverarbeitung<br />
(Edge-Computing) und Cloud-Anbindung<br />
bis zur Fernwartung ist<br />
der gesamte Workflow abgedeckt.<br />
Falls das System Abweichungen<br />
feststellt, kann der Service<br />
alarmiert werden, um die<br />
Anlage per Fernwartung zu prüfen<br />
und ggf. Korrekturen vorzu-<br />
nehmen. MbEdge basiert auf<br />
in der IT-Welt anerkannten<br />
Standards wie der<br />
Docker-Container-<br />
Technologie, der<br />
grafischen Entwicklungsumgebung<br />
Node-RED<br />
und dem schlanken<br />
Nachrichtenprotokoll<br />
MQTT. Das<br />
System unterstützt die<br />
gängigen Cloud-Plattformen<br />
wie beispielsweise Azure, IBM<br />
und Amazon. Der Zugriff auf die<br />
Anlagendaten erfolgt über gängige<br />
Industrieprotokolle wie OPC<br />
UA, Modbus-TCP und S7-Isotcp.<br />
Die Industrie-Router bieten dank<br />
einem sicheren Hardware-Element<br />
(Kryptochip), Secure-Boot-<br />
Konzept und Verschlüsselung der<br />
internen Daten eine sichere Umgebung<br />
für IoT-Anwendungen.<br />
Messe SPS: Halle 10.0, Stand 202<br />
AW 12 elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019
AWARD<br />
AWARD<br />
AWARD<br />
ADVERTORIAL<br />
Generation Plus<br />
Turck stellt sein Fluidsensor-Portfolio auf eine einheitliche Technologie-<br />
Plattform. Die Geräte sind variantenreich und kombinierbar, und sie teilen<br />
wesentliche Eigenschaften. Auf die Markteinführung des PS+ Drucksensors<br />
folgt nun der kompakte FS+ Strömungssensor mit IO-Link. Dieser überwacht<br />
Strömung und Temperatur und bietet praktische Teach-Funktionen.<br />
UNTERNEHMENSDATEN<br />
Hans Turck GmbH & Co. KG<br />
Witzlebenstraße 7<br />
45472 Mülheim an der Ruhr<br />
Telefon 0208 4952-0<br />
more@turck.com<br />
www.turck.com<br />
Als Spezialist für Sensor-, Feldbus-,<br />
Anschluss- und Interfacetechnik sowie<br />
RFID bietet Turck effiziente Lösungen<br />
für die Fabrik-, Prozess- und Logistikautomation.<br />
Mit seinen Daten- und<br />
Kommunikationslösungen gehört der<br />
Automatisierungsspe zialist zu den<br />
Wegbereitern der Industrie 4.0.<br />
Weltweit beschäftigt Turck mehr als<br />
4.800 Mitarbeiter in über 30 Ländern.<br />
Preisgekrönt: Der FS+ Strömungssensor (l.) und der Drucksensor PS+ (m.) vereinen hohe Robustheit<br />
mit innovativer Bedienung und sind einfach zu montieren – der Temperatursensor TS+ (r.) folgt 2020<br />
Unverkennbar ähnlich und doch mit individuellen Stärken ausgestattet,<br />
sind die Mitglieder der neuen Fluidsensorik-Familie von Turck. Im<br />
April setzte der PS+ Drucksensor schon einmal hohe Standards, mit<br />
preisgekröntem Design, Robustheit und einem innovativen Bedienkonzept.<br />
Daran wird sich nun auch der FS+ messen lassen – ein kompakter<br />
Strömungssensor zur Überwachung flüssiger Medien, der<br />
zusätzlich Temperaturwerte misst, IO-Link unterstützt und die Inbetriebnahme<br />
erheblich erleichtert.<br />
Künftig stellt Turck sein gesamtes Fluidsensorik-Portfolio auf eine<br />
einheitliche Technologie-Plattform. Familienweit werden Anwender<br />
in den Sensoren viele Produkteigenschaften und eine einheitliche<br />
Bedienphilosophie wiederfinden. Vorteile bringt auch das modulare<br />
und frei konfigurierbare Mechanik-Konzept, etwa über verkürzte Lieferzeiten<br />
oder ein vereinfachtes Lagermanagement.<br />
Charakteristisches Merkmal der Kompaktsensoren ist ihr Sensorkopf.<br />
Dieser setzt sich aus einem Edelstahlgehäuse und einer einteiligen,<br />
transluzenten Frontkappe zusammen. Dank reduzierter Dichtflächen<br />
gelangen Feuchtigkeit und Staub nicht ins Innere der Geräte, UVund<br />
Salzsprühnebel-beständige Werkstoffe bieten speziellen Schutz<br />
im Außenbereich. Das Dichtungskonzept ermöglicht die Schutzarten<br />
IP6K6K, IP6K7 sowie IP6K9K, denn die Sensoren haben keine mechanischen<br />
Bedienelemente mehr. Stattdessen navigieren Anwender<br />
wie auf dem Smartphone über kapazitive Touchpads.<br />
Das bewährte Technikdesign steckt auch<br />
im neuen FS+. Er überwacht flüssige<br />
Medien nach dem kalorimetrischen Prinzip<br />
und kann zusätzlich zur Strömung<br />
dauerhaft die Medientemperatur zu<br />
messen. Typische Anwendungsfelder sind<br />
Kühlkreisläufe in Schweißapplikationen<br />
oder Reinigungsvorgänge, bei denen der<br />
Prozessablauf kontrolliert wird. Anwender<br />
haben in der Produktserie FS100<br />
zunächst die Wahl zwischen Geräten mit<br />
zwei verschiedenen Ausgangsfunktionen: Entweder analog (4…20<br />
mA) oder als Transistor mit automatischer PNP/NPN-Erkennung und<br />
Kommunikation über IO-Link 1.1. Das Schaltverhalten ist dabei zwischen<br />
„Normally Open“ (NO) und „Normally Closed“ (NC) einstellbar.<br />
Rundum sichtbare LED-Anzeigen signalisieren den Zustand der<br />
Ausgänge, während ein zweifarbiges LED-Band auf der Benutzeroberfläche<br />
wahlweise Strömungs- oder Temperaturwerte anzeigt. Der<br />
FS+ ist ebenso einfach montier- wie bedienbar. So kann etwa die<br />
Fühlerspitze im Medium beliebig ausgerichtet werden. Unabhängig<br />
davon lässt sich das Sensorgehäuse auch nach der Montage frei in<br />
einem Bereich von 340 Grad.<br />
In der Handhabung bietet der FS+ praktische Features wie einen<br />
Sperrmechanismus oder die Möglichkeit, den Sensor auf vorherige<br />
Einstellungen oder auf Werkseinstellungen zurückzusetzen. Um<br />
Schaltpunkte einzulernen, stehen zwei Modi zur Verfügung: Mit<br />
Quick-Teach können Mitarbeiter binnen weniger Minuten eine Referenzströmung<br />
definieren und direkt am Sensor die Überwachung<br />
von Abweichungen einstellen. Alternativ lassen sich in der Anwendung<br />
auch Maximal- und Minimalwerte bestimmen. Eine wesentliche<br />
Erleichterung ist dabei die innovative Delta-Flow-Überwachung,<br />
die sämtliche Teach-Funktionen erst freischaltet, wenn eine konstante<br />
Strömung erreicht ist.<br />
Weitere Infos unter www.turck.de/fs<br />
elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019 AW 13
AUTOMATION AWARD<br />
AWARD<br />
PROMOTION<br />
Weitere Einreichungen für den<br />
Automation Award 2019<br />
Moxa Europe GmbH: UC-8200<br />
Datenerfassung per Wireless-IIoT-Gateway<br />
Bild: Moxa<br />
Die industrielle Wireless-Computing-Plattform<br />
UC-8200 für<br />
Embedded-Datenerfassung bietet<br />
duale serielle RS-232/422/<br />
485-Ports, duale 10/100/1000<br />
Mbps-Ethernet-Ports, einen<br />
CAN-Port sowie duale Mini-PCIe-<br />
Schnittstellen für WiFi-/Mobilfunkmodule<br />
und ist für eine Vielzahl<br />
komplexer Kommunikationslösungen<br />
einsetzbar. UC-8200<br />
Stäubli Electrical Connectors GmbH: GigaDock10<br />
basiert auf einem Arm-Cortex-<br />
A7-Dual-Core-Prozessor. Flexible<br />
Schnittstellenoptionen machen<br />
den kleinen Computer zum zuverlässigen<br />
und sicheren Gateway<br />
für Datenerfassung und -verarbeitung<br />
im Feld und zur nützlichen<br />
Kommunikationsplattform<br />
in großflächigen Installationen.<br />
Die ausgiebig in Prüfkammern<br />
getesteten LTE-Modelle sind mit<br />
erweiterten Betriebstemperaturen<br />
erhältlich. Die UC-Serie bietet<br />
mit Moxa Industrial Linux (MIL),<br />
einer von Moxa entwickelten,<br />
sehr leistungsfähigen Linux-Distribution<br />
zur Beschleunigung von<br />
Industrieprojekten, eine effiziente,<br />
flexible und robuste Plattform<br />
für vielfältige, nachhaltige IIoT-<br />
Projekte in unterschiedlichsten<br />
Branchen.<br />
Messe SPS: Halle 9, Stand 231<br />
Gigabit-Ethernet-Steckverbinder<br />
GigaDock10 ist ein Gigabit-Ethernet-Steckverbinder für die sichere<br />
und zuverlässige Übertragung von Signalen, Daten und<br />
Feldbussen in der zukunftsweisenden Automatisierungstechnik.<br />
Er gehört zur Steckverbinder-Familie DuraDock ready. Alle Steckverbinder<br />
dieser Serie sind Plug&Play, d.h. für den sofortigen<br />
Einsatz geeignet. Es entsteht kein Aufwand für Konfektion und<br />
Anschluss von Leitungen. Mit bis zu einer Million Steckvorgängen<br />
und Datenraten von 10 Gbit/s eignet sich GigaDock10 für<br />
Werkzeugwechsler, automatische (Multi-)Kupplungen oder Prüfstände<br />
in Anwendungen mit gedockten Kamerasystemen. Beispielsweise<br />
in Presswerken zur Risserkennung nach der Verformung,<br />
im Karosseriebau zur Spaltmaßerkennung, in der Lackiererei<br />
zur Qualitätskontrolle, für Pick&Place, für<br />
automatische und manuelle Andocksysteme<br />
in Prüfständen für Getriebe-, Motoren-<br />
und Triebwerksbau sowie für<br />
die digitale Bildverarbeitung mit<br />
GigE-Vision-Schnittstelle.<br />
Messe SPS: Halle 10, Stand 230<br />
Bild: Stäubli Electrical Connectors<br />
AWARD<br />
K.A. Schmersal GmbH & Co KG: Safety Fieldbox<br />
Sicherheitsfeldbox für komplexe Maschinen<br />
Bild: K.A. Schmersal<br />
Die Safety Fieldbox ermöglicht<br />
den einfachen Anschluss von bis<br />
zu acht Sicherheitsschaltgeräten<br />
per Plug&Play. Über die universellen<br />
Geräteschnittstellen mit 8-poligen<br />
M12-Steckern kann ein breites<br />
Spektrum diverser Sicherheitsschaltgeräte<br />
angeschlossen werden.<br />
Durch die 8-poligen Stecker<br />
Vision & Control GmbH: TO18- und TO30-Serien<br />
Messobjektive mit optimierten<br />
Abbildungseigenschaften<br />
Bild: Vision & Control<br />
Die neuen Objektiv-Serien ‚Blue<br />
Vision‘ tragen der aktuellen Entwicklung<br />
im Bereich der LED-<br />
Technik Rechnung, bei der hocheffiziente<br />
blaue bzw. weiße<br />
Leuchtdioden mit starkem Blauanteil<br />
marktreif sind. Diese telezentrischen<br />
Messobjektive mit<br />
objektseitig telezentrischem<br />
Strahlengang sind besonders<br />
hochauflösend, kompakt, leicht<br />
und robust. Eine spezielle Farb-<br />
sind 2 Sicherheitseingänge, 2 Testimpulsausgänge,<br />
1 Sicherheitsausgang<br />
(intern 2-kanalig), 1 Digitaleingang<br />
für Diagnosesignale sowie<br />
die Stromversorgung des angeschlossenen<br />
Sicherheitsschaltgerätes<br />
möglich. Die Signale werden<br />
über die Profinet/Profisafe-<br />
Feldbusschnittstelle zur Auswertung<br />
übertragen. Vorteile sind das<br />
Vermeiden aufwändiger Zusatzinstallationen<br />
für die Ansteuerung<br />
der Zuhaltung und das Rücklesen<br />
der Diagnoseinformationen, der<br />
geringe Verdrahtungsaufwand sowie<br />
die fehlersichere Installation.<br />
Auf diese Weise ermöglicht die<br />
Safety Fieldbox individuell konfigurierbare<br />
Sicherheitslösungen.<br />
Messe SPS: Halle 9, Stand 460<br />
korrektur im blauen Spektralbereich<br />
(450 bis 490 nm) liefert bei<br />
diesem energiereichen blauen<br />
Spektrum die maximale Schärfe<br />
bei größtmöglicher Schärfentiefe.<br />
Durch die spektrale Zusammensetzung<br />
weißer LEDs mit<br />
hohem Blauanteil zeigen sie<br />
auch hier noch hervorragende<br />
Abbildungseigenschaften. Die<br />
neuen Objektiv-Serien Blue Vision<br />
nutzen dabei den Umstand, dass<br />
die Intensität der Beugung von<br />
der Wellenlänge abhängt: Erzeugt<br />
ein konkretes Objektiv mit<br />
rotem Licht (650 nm) z.B. ein<br />
Beugungsscheibchen von 8 μm<br />
Radius, ist es mit blauem Licht<br />
(450 nm) nur 5,5 μm groß – somit<br />
die Unschärfe um fast ein<br />
Drittel geringer.<br />
Messe SPS: Halle 5, Stand 210<br />
AW 14 elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019
AWARD<br />
AWARD<br />
AWARD<br />
ADVERTORIAL<br />
Daten-Pipeline ASi-5<br />
Hohe Datenbreite, kurze Zykluszeiten, verbesserte Integration intelligenter<br />
Devices mit IO-Link sowie Cloud-Konnektivität per OPC UA – ASi-5 bietet in<br />
Verbindung mit der aktuellen Gateway-Generation von Bihl+Wiedemann<br />
ideale Voraussetzungen, damit aus der Menge verfügbarer Daten wertvolle<br />
Informationen im Sinne von Industrie 4.0 werden können.<br />
UNTERNEHMENSDATEN<br />
Bihl+Wiedemann GmbH<br />
Flosswoerthstrasse 41<br />
68199 Mannheim, Germany<br />
Telefon: +49 (0) 621 33996-0<br />
mail@bihl-wiedemann.de<br />
www.bihl-wiedemann.de<br />
Geschäftsführer:<br />
Jochen Bihl, Bernhard Wiedemann<br />
Gegründet: 1992<br />
Weitere Standorte:<br />
China, Dänemark, Spanien,<br />
Türkei, USA<br />
Bihl+Wiedemann bietet diverse ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateways, ASi-5 Digitalmodule,<br />
ASi-5 Zählermodule und ASi-5 Slave / IO-Link Master Module mit 1, 2 oder 4 Ports.<br />
Viele Daten einfach, kostengünstig und effizient einzusammeln und auf<br />
direktem Weg dorthin zu transportieren, wo sie – in welcher Form auch<br />
immer – verwendet werden können: mit ASi-5 läßt sich das jetzt mit<br />
minimalem Verdrahtungsaufwand realisieren. Es können bis zu 384 Einund<br />
384 Ausgangsbits in 1,27 ms übertragen werden. Statt 167 kHZ<br />
(ASi-3) nutzt die neue AS-Interface-Generation dafür den Frequenzbereich<br />
zwischen 1 und 10 MHz. So können ASi-5 Netzwerke und ASi-3<br />
Applikationen parallel auf einer Leitung betrieben werden, wodurch die<br />
Kompatibilität zu allen bisherigen ASi Generationen sichergestellt ist.<br />
Außerdem ist es mit ASi-5 jetzt möglich, bis zu 32 Byte E/A Daten zyklisch<br />
zu übertragen, was die Integration intelligenter Sensoren und<br />
Aktuatoren – z. B. IO-Link Devices – noch erheblich vereinfacht.<br />
ASi-5 ist in Bezug auf IO-Link auch von der Kostenseite sehr attraktiv.<br />
IO-Link Devices müssen nicht mehr aufwendig über ethernetbasierte<br />
IO-Link Master bis in die Maschine verdrahtet und mit teuren Hardwarekomponenten<br />
eingesammelt werden, sondern mit minimalem<br />
Verdrahtungsaufwand über ein gelbes ASi Kabel, auf das die ASi-5<br />
Slave / IO-Link Master Module mit den angeschlossenen IO-Link Devices<br />
per Durchdringungstechnik aufgesteckt werden. Die Ethernetanbindung<br />
aller angeschlossenen Teilnehmer erfolgt dabei über eine einzige<br />
Ethernetschnittstelle im Feldbus Gateway von Bihl+Wiedemann.<br />
Der Anwender kann so pro ASi Kreis auf max. 200 m eine Vielzahl von<br />
IO-Link Mastern anbinden. ASi-5 Slaves mit IO-Link Master Ports – die<br />
das Unternehmen in 1-Port-, 2-Port-, 4-Port- und zukünftig auch in<br />
8-Port-Varianten anbietet – werden einfach<br />
dort, wo sie gebraucht werden, an<br />
das ASi Kabel geklemmt und so mit dem<br />
Gateway verbunden. Die Anbindung von<br />
IO-Link Devices an den jeweiligen Master<br />
Port erfolgt, wie gewohnt, über Kabel<br />
mit M12-Stecker und einer maximalen<br />
Leitungslänge von 20 m.<br />
Die zentrale Komponente für die Anbindung<br />
der ASi Applikation an übergeordnete<br />
Steuerungen sowie als Schnittstelle<br />
zwischen OT und IT sind die ASi-5/ASi-3<br />
Feldbus Gateways von Bihl+Wiedemann.<br />
Die Gateways vereinen ASi-5 Master und ASi-3 Master, OPC UA<br />
Server, Diagnose- und Feldbusschnittstelle in einem Gerät und sind<br />
aktuell bereits für PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT, Modbus TCP und<br />
Sercos verfügbar – wahlweise auch mit sicheren Feldbusprotokollen<br />
oder als 24 Volt Variante.<br />
Zu den Versionen mit der umfangreichsten Ausstattung zählt das<br />
ASi-5/ASi-3 PROFIsafe über PROFINET Gateway BWU3674. Das Gerät<br />
verfügt über zwei ASi-5/ASi-3 Master für eine gleichzeitige Kommunikation<br />
von ASi-5 und ASi-3 auf zwei ASi Kreisen. Der Anwender kann<br />
so seine bestehende ASi-3 Applikation ganz einfach um ASi-5 Komponenten<br />
erweitern, indem er lediglich den vorhandenen ASi-3 Master<br />
durch das Bihl+Wiedemann Gerät ersetzt. Neben ASi Safety at Work<br />
und Safe Link enthält das ASi-5/ASi-3 Gateway auch das sichere Feldbusprotokoll<br />
PROFIsafe über PROFINET. Der integrierte Webserver<br />
erlaubt eine einfache Diagnose und Fernwartung, und mit dem OPC<br />
UA Server ist auch die passende Industrie 4.0 Schnittstelle gleich mit<br />
an Bord. Diese ermöglicht die direkte Bereitstellung von Sensordaten,<br />
Messwerten oder Regelgrößen für übergeordnete Systeme und Cloud-<br />
Computing – ohne Umwege parallel zum Feldbus. Das Gateway als<br />
erster Teilnehmer im Automatisierungsnetzwerk, der über Internetprotokolle<br />
reden kann, entlastet so die Steuerung. Weiterhin bietet das<br />
Gateway drei zweikanalige sichere Eingänge, erweiterbar um bis zu 62<br />
weitere. Sechs elektronische sichere Ausgänge und eine Chipkarte zur<br />
Speicherung der Konfigurationsdaten runden die Ausstattung ab.<br />
elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019 AW 15
MESSE<br />
30 JAHRE SPS<br />
Zwei Vertreter des Veranstalters der Messe SPS im Gespräch<br />
„Mit dem neuen Namen haben<br />
wir das Messeprofil geschärft“<br />
Zu ihrem 30. Jubiläum hat die Leitmesse der Automatisierung mit ‚SPS – Smart Production Solutions‘ einen<br />
neuen Namen bekommen. Sylke Schulz-Metzner, Vice President SPS, und Martin Roschkowski, Geschäftsführer,<br />
beim Veranstalter Mesago Messe Frankfurt, erklären im Interview, wie diese sowie weitere Veränderungen<br />
im Markt aufgenommen wurden, wie das Portfolio der SPS scharf gehalten, aber gleichzeitig<br />
das komplette Spektrum abgebildet werden soll und welchen Stellenwert 5G für sie hat.<br />
Nora Nuissl, Redakteurin der Schwesterzeitschrift Industrieanzeiger<br />
verdient hatte. Sie war weit mehr als eine<br />
Komponentenmesse zur elektrischen Automatisierung.<br />
Wir haben in den vergangenen<br />
Jahren versucht, das über den Untertitel der<br />
Messe abzubilden. Vor zwei bis drei Jahren<br />
haben wir zudem Produkte in unserer Nomenklatur<br />
ergänzt, um sagen zu können: Jetzt<br />
darf auch die IT ausstellen. Somit haben wir<br />
schrittweise darauf hingearbeitet, die Veranstaltung<br />
abzurunden und ihr neben dem starken<br />
Automatisierungs- auch ein Digitalisierungsprofil<br />
zu geben, weil diese Welten einfach<br />
zusammenwachsen.<br />
Mit der Namensänderung der SPS IPC Drives<br />
auf SPS – Smart Production Solutions möchte<br />
der Veranstalter Mesago Messe Frankfurt das<br />
Profil der Messe schärfen<br />
Nora Nuissl: Frau Schulz-Metzner, Herr Roschkowski, 2018<br />
kam eine neue Halle bei der SPS hinzu. Darüber hinaus haben<br />
Sie das Thema Software und IT in der Fertigung stärker verankert<br />
– gerade mit der Namensänderung der Veranstaltung. Die<br />
ehemalige SPS IPC Drives wird zur SPS – Smart Production<br />
Solutions. Wie wurden diese Änderungen aufgenommen?<br />
Martin Roschkowski: Wir haben eine durchweg positive Resonanz<br />
von Ausstellern, Besuchern und unseren Partnern – wie VDMA und<br />
ZVEI – erhalten. Alle waren hellauf begeistert und wir sind es auch.<br />
Sylke Schulz-Metzner: Ich habe auch in Gesprächen bestätigt<br />
bekommen: Der Schritt war überfällig. Wir haben mit dem neuen<br />
Namen das Profil geschärft und der Veranstaltung den Namen gegeben,<br />
den sie sich in den letzten Jahren durch ihre Exponate längst<br />
Bild: Mesago Messe Frankfurt/Mathias Kutt<br />
Nuissl: Die Digitalisierung wächst stärker<br />
mit der Automatisierung zusammen, aber<br />
damit gibt es auch mehr und kleinteiligere<br />
Bereiche. Haben Sie keine Angst, dass das<br />
Portfolio der SPS damit verwässern könnte?<br />
Schulz-Metzner: Wir haben Produkte im<br />
Portfolio aufgenommen, aber mit scharfem<br />
Blick darauf: Wo verlassen wir den Bereich,<br />
der zur Automatisierung gehört? Wir haben<br />
uns zum Beispiel entschieden, dass gerade bei der IT Themenbereiche<br />
draußen bleiben müssen: Wir haben keine ERP-Systeme aufgenommen.<br />
Auch wenn diese durch den Wegfall der Cebit vielleicht<br />
eine neue Heimat suchen, sind wir klar darum bemüht, unsere Veranstaltung<br />
trennscharf zu halten und nur das abzubilden, was für die<br />
Automatisierung und die Digitalisierung der Industrie notwendig ist.<br />
Roschkowski: Das Spektrum scharf zu halten, aber gleichzeitig das<br />
komplette Spektrum abbilden zu wollen – das ist das Ziel. Und da<br />
kommt natürlich oder kam in der Vergangenheit einiges dazu: IT und<br />
Software oder Cybersecurity. Künftig werden Themen wie KI kommen.<br />
Die Themen bilden wir heute schon ab und werden wir morgen<br />
wahrscheinlich noch stärker abbilden. Aber wir bleiben immer<br />
im Spektrum der Automatisierung.<br />
Nuissl: Wie grenzen Sie das denn ab?<br />
Schulz-Metzner: Indem man sich regelmäßig zusammensetzt und<br />
betrachtet, welche neuen Themen am Markt sind: Sind das Themen,<br />
AW 16 elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019
30 JAHRE SPS MESSE<br />
„Vor dem Hintergrund,<br />
dass sich die Industrie<br />
eigene Frequenzen im<br />
Bereich 5G ersteigert<br />
hat, wird 5G eine<br />
immer größere<br />
Rolle spielen.“<br />
„Die SPS ist ein Ort,<br />
wo sich Anbieter und<br />
Anwender treffen, um<br />
Problemlösungen zu<br />
diskutieren und Lösungen<br />
dafür zu finden.“<br />
Bild: Mesago Messe Frankfurt<br />
Sylke Schulz-Metzner,<br />
Vice President SPS,<br />
Mesago Messe<br />
Frankfurt<br />
Bild: Mesago Messe Frankfurt<br />
Martin Roschkowski,<br />
Geschäftsführer, Mesago<br />
Messe Frankfurt<br />
die wir ergänzend aufnehmen müssen oder sind es Themen, die nicht<br />
die Zielgruppe unserer Messebesucher adressieren? Das sind immer<br />
noch in erster Linie Maschinenbauer und Konstrukteure aus Unternehmen.<br />
Welche Themen beschäftigen diese Anwender und was brauchen<br />
sie, um ihre Aufgaben im Unternehmen erledigen zu können?<br />
Das sind dann die Themen, die wir auf der Messe spielen müssen.<br />
Roschkowski: Da können Sie schnell in eine Falle tappen, in der Sie<br />
plötzlich versuchen, Anwenderindustrien der Automatisierung abzubilden.<br />
Nehmen wir das Beispiel Robotik: Wir haben immer wieder<br />
sehr viele Anfragen, aber für uns ist die Robotik ein Anwendungsbereich<br />
der Automatisierung, und der ist als solcher nicht in unserem<br />
Ausstellungsportfolio enthalten. Sie werden trotzdem auf der SPS<br />
eine Menge kleiner Roboter sehen, aber die sind zur Vorführung der<br />
Automatisierungstechnik, die dahintersteht. Es ist nicht die eigentliche<br />
Produktshow eines Roboterarms.<br />
Nuissl: Mit der Digitalisierung wird die Cybersicherheit immer<br />
wichtiger. Was zeigen Sie dazu 2019 auf der SPS?<br />
Schulz-Metzner: In diesem Jahr sind die Anbieter aus dem Bereich<br />
Industrial Security, also Cybersecurity, räumlich in einem Bereich<br />
untergebracht und auch besonders gekennzeichnet. Wir bieten zu<br />
Industrial Security außerdem eine Guided Tour an.<br />
Nuissl: Zum Thema 5G: Die Telekom, früher groß auf der Cebit<br />
vertreten, pusht das Thema derzeit stark in Deutschland. Kommt<br />
sie irgendwann auch auf die SPS?<br />
Roschkowski: Die Entscheidung liegt natürlich bei der Telekom. Wir<br />
können uns das sehr gut vorstellen, denn dieser Bereich nimmt<br />
auch im Bereich der smarten Automatisierung immer mehr Raum<br />
ein. Es könnte sich sehr gut in diese Richtung entwickeln.<br />
Schulz-Metzner: Ich glaube auch, dass das Thema Netzwerkausrüstung<br />
eine immer größere Rolle spielen wird. Und vor dem Hintergrund,<br />
dass sich die Industrie eigene Frequenzen im Bereich 5G<br />
ersteigert hat, wird 5G eine immer größere Rolle spielen. Anfang<br />
der 2020er-Jahre werden die ersten Produkte dazu auf den Markt<br />
kommen und das werden die Unternehmen zeigen wollen.<br />
Nuissl: Für 5G braucht man die entsprechende Infrastruktur.<br />
Die Hannover Messe beispielsweise arbeitet daran, eine<br />
5G-Umgebung auf dem Messegelände aufzubauen. Ist sowas<br />
auch für die SPS angedacht?<br />
Roschkowski: An unserem Messestandort Nürnberg ist die Nürnberg<br />
Messe an den gleichen Themen dran. Ich würde mal vermuten<br />
in gar nicht so viel langsamerer Geschwindigkeit als der eben<br />
genannte Messestandort.<br />
Nuissl: Haben Sie in diesem Jahr schon Bereiche mit 5G?<br />
Roschkowski: Das Thema 5G wird in diesem Jahr vor allem auf den<br />
Foren in Podiumsdiskussionen und Fachvorträgen aufgegriffen<br />
sowie auf den Ständen der Aussteller. Es gibt aber keinen speziellen<br />
Bereich für 5G, da bei der SPS primär konkret umsetzbare Lösungen<br />
im Fokus stehen. Umso konkreter dieses Thema wird und den<br />
Messebesuchern, die mit konkreten Fragestellungen auf die Messe<br />
kommen, Produkte und Lösungen hierzu angeboten werden können,<br />
umso höher wird der Stellenwert dieser Thematik auf der SPS.<br />
Nuissl: Wohin, denken Sie, entwickelt sich die Messe in zwei<br />
bis fünf Jahren?<br />
Roschkowski: Das ist schwer vorhersehbar. Was wir sehen und<br />
was wir erkennen ist, dass sich die Welt viel schneller dreht als vorher.<br />
Das heißt, Themen die dazukommen, werden sich viel schneller<br />
auf der SPS etablieren, wie wir heute vielleicht gerade einmal erahnen.<br />
Die können in drei Jahren vielleicht schon als fertiges Produkt<br />
dastehen. Und andere Themen, von denen wir sagen, die stehen<br />
noch solide da, sind vielleicht in fünf Jahren nicht mehr von Inter -<br />
esse für einen Besucher. Dann müssen wir reagieren und Themen<br />
vielleicht aus unserem Portfolio streichen. Für uns ist es wichtig, am<br />
Puls der Zeit zu bleiben und die Industrie zu begleiten. Damit die<br />
SPS eine Veranstaltung bleibt, wie sie auch heute schon ist: Ein Ort,<br />
wo sich Anbieter und Anwender treffen, um Problemlösungen zu<br />
diskutieren und Lösungen dafür zu finden.<br />
ik<br />
sps-messe.de<br />
Weitere Informationen zum Rahmen -<br />
programm der SPS 2019:<br />
hier.pro/mNwwJ<br />
INFO<br />
elektro<br />
AUTOMATION<br />
elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019 AW 17
Profinet und OPC UA erlauben praxisnahe Predictive Maintenance<br />
Datenschätze heben<br />
Ungeplante Stillstände verzögern jede Produktion. Predictive Main -<br />
tenance könnte hier Abhilfe schaffen, doch in der Praxis scheitern viele<br />
Betriebe noch. Die Herausforderung liegt meist darin, zunächst an<br />
die relevanten Daten heranzukommen und diese so aufzubereiten, dass<br />
sie auch verwendet werden können. Die Kombination aus Profinet und<br />
OPC UA bietet genau diese Möglichkeiten, wie ein Beispiel aus der<br />
Praxis bei Audi zeigt.<br />
Autor: Xaver Schmidt, Project Group Industrie 4.0,<br />
Profibus Nutzerorganisation e.V. (PNO), Karlsruhe<br />
18 elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019
MEILENSTEIN OPC UA<br />
MESSE<br />
Predictive Maintenance ist in aller Munde. Wenn es jedoch an<br />
die Umsetzung in die Praxis geht, scheitern viele Anwender<br />
häufig, weil nicht die richtigen Daten zur Verfügung stehen. Eine<br />
Situation, vor der auch Mathias Mayer stand, zuständig für die Planung<br />
der Automatisierungstechnik bei der Audi AG in Neckarsulm:<br />
„90 Prozent der Daten im Karosseriebau werden nicht genutzt oder<br />
man kommt nicht dran“, so seine Erfahrung. Die Konsequenz daraus<br />
ist, dass meist ein zusätzlicher Sensor gefordert wird. Kein Weg,<br />
den Mayer einschlagen wollte – im Gegenteil: „Lasst uns erst einmal<br />
die ungenutzten Daten aufbereiten. Wenn dann wirklich noch<br />
ein zusätzlicher Sensor nötig ist, kann man gern über den Sensor<br />
diskutieren.“ Die bessere Nutzung der vorhandenen Daten ist für<br />
ihn die wichtigste Voraussetzung, um weniger Stillstandzeiten zu<br />
haben und effektiver zu arbeiten. Dies wird umso entscheidender,<br />
da in naher Zukunft die Komplexität der Produktionsprozesse und<br />
der Automatisierungsgrad weiter steigen.<br />
Bild: iStock.com/PhonlamaiPhoto/Profibus Nutzerorganisation (PNO)<br />
Datenerhebung als Herausforderung<br />
Dass in der Praxis die Datenerhebung schwierig ist, zeigt ein Blick in<br />
den Karosseriebau von Audi am Standort Neckarsulm. Dort werden<br />
die Modelle A4, A6, A7, A8, R8 und das A5-Cabrio gebaut – rund<br />
2500 Industrieroboter sind hier im Einsatz. Jede einzelne Anlage<br />
wird über eine SPS gesteuert. „Wir sehen die SPS immer als Puppenspieler,<br />
der bis zu zehn Roboter tanzen lässt“, beschreibt Mayer<br />
die Situation in seinem Bereich. „Die eigentliche Wertschöpfung<br />
findet am Roboter statt, deshalb ist der Zugriff auf die Daten des<br />
Roboters so immens wichtig.“<br />
Neben der großen Anzahl der Anlagen erschweren auch die verschiedenen<br />
Fertigungsverfahren den Datenzugriff und die Auswertung.<br />
Ein Beispiel: Eine Gewichtsreduzierung bei höchster Robustheit<br />
lässt sich nur über die Kombination von unterschiedlichen Materialen<br />
erreichen. Das erfordert den Einsatz von verschiedenen Verbindungstechniken.<br />
Allein am neuen A8 wird eine Vielzahl an Fügetechniken<br />
verwendet. Das reicht von verschiedenen Schweißverfahren<br />
über Klebungen bis hin zum Nieten – im Ganzen sind es 15 Verfahren,<br />
die organisiert werden müssen. Kommt es hier zu einem<br />
Stocken in der Produktion, sind Experten für jedes einzelne dieser<br />
Verfahren gefragt. Und dies ist angesichts eines Dreischicht-<br />
Betriebs extrem aufwändig, da man viele Mitarbeiter schulen und<br />
qualifizieren müsste.<br />
Die Kombination aus Profinet und OPC UA erlaubt<br />
es, Daten aus der Fertigung zunächst zu erhalten,<br />
um diese dann so aufzubereiten, dass Predictive<br />
Maintenance möglich wird – ohne zusätzliche Kabel,<br />
was den Aufwand so minimal wie möglich hält<br />
elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019 AW 19
MESSE<br />
MEILENSTEIN OPC UA<br />
Rund 2500 Industrieroboter sind am Audi-Standort Neckarsulm im Einsatz, wie hier beim Einbau eines Panorama-Glasdachs.<br />
Um die Fertigungsprozesse zu optimieren, ist der Zugriff auf die Roboterdaten deswegen von zentraler Bedeutung<br />
Bild: Audi<br />
„Die eigentliche Wertschöpfung<br />
findet am Roboter<br />
statt, deshalb ist der Zugriff<br />
auf die Daten des Roboters<br />
so immens wichtig.“<br />
Daten leicht interpretierbar machen<br />
Von bewährten Prozessen abzuweichen, kommt für Mayer jedoch<br />
nicht in Frage: „Unser Qualifizierungsprozess ist sicher sehr aufwändig,<br />
aber unsere Kunden erwarten auch höchste Qualität.“ Eine reine<br />
Betrachtung durch unterschiedliche Mitarbeiter kann aber verschiedene<br />
Ergebnisse haben – im Gegensatz zu den gelieferten Daten,<br />
die immer gleich sind. „Genau diese Daten müssen wir nutzen,<br />
um die Produktion und den Prozess zu optimieren“, ist Mayer überzeugt.<br />
Dafür müssen die Prozesse datentechnisch so aufgearbeitet<br />
werden, dass auch ein „Nichtexperte“ beispielswese einen Reibschweißprozess<br />
wieder ans Laufen bringt.<br />
Ungeplante Anlagenausfälle von Produktionsanlagen sollen so reduziert<br />
und die Verfügbarkeit sowie die Prozesseffizienz und -qualität gesteigert<br />
werden, etwa durch die Live-Überwachung der Anlagen und<br />
die automatisierte Anpassung von Prozessparametern. Dabei soll die<br />
bisherige Prozessüberwachung und -optimierung auf Basis von Expertenwissen<br />
beibehalten werden. Schlussendlich werden so Instandhaltungskosten<br />
reduziert und Prüfaufwände minimiert.<br />
Umsetzung in den praktischen Betrieb<br />
Die zukünftige Prozesskette im Karosseriebau sieht so aus, dass die<br />
entsprechenden Daten von den Geräten direkt – also ohne zusätzliche<br />
Gateways; schließlich haben die Roboter genug Kapazitäten –<br />
erfasst, integriert und visualisiert werden. Am Ende steht ein Mitarbeiter,<br />
der den Prozess versteht und gegebenenfalls eingreifen<br />
kann. Diese Arbeitsteilung ist nach Auffassung von Mayer der<br />
Schlüssel zum Erfolg. Erst auf dieser Basis lassen sich Data-Mining<br />
und Machine Learning erfolgreich umsetzen.<br />
In der Audi-Architektur wird OPC UA und MQTT als Transportmittel<br />
für die Daten genutzt. Diese werden zu einem Edge-Layer geleitet,<br />
über dem eine Big-Data-Plattform sitzt. Darauf können Applikationen<br />
wie Diagnostic Analytics für das Condition Monitoring oder Predic -<br />
tive Analytics für Condition Based Maintenance aufgesetzt werden.<br />
Profinet und OPC UA unterstützen<br />
Durchgriff nach ganz unten<br />
Der beschriebene Weg wird auch in der Profinet OPC UA Companion<br />
Spezifikation vorgegeben. Zu deren wesentlichen Inhalten gehö-<br />
AW 20 elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019
MEILENSTEIN OPC UA<br />
MESSE<br />
„Industrie 4.0 ist aus<br />
meiner Sicht schon<br />
längst in der Praxis angekommen<br />
– wir müssen<br />
es nur noch umsetzen.“<br />
ren die Erfassung und Darstellung von Assetmanagement- und<br />
Diagnosedaten. Hierfür werden über bestehende Profinet-Dienste<br />
Asset- und Diagnosedaten von heute eingesetzten Geräten in einer<br />
Anlagensteuerung eingesammelt und über OPC UA an überlagerte<br />
Instanzen geliefert. Durch die Offenheit von Profinet können beispielsweise<br />
Sensoren mit OPC-UA-Interface hinzugefügt werden,<br />
die ihre Werte direkt an entsprechende Cloud-Dienste oder Edge-<br />
Gateways schicken, ohne die Automatisierungslösung mühsam umbauen<br />
zu müssen. Damit lassen sich innovative Diagnosemethoden<br />
auch in bestehenden Anlagen umsetzen.<br />
Diese Situation kennt man auch im Karosseriebau. „Für uns ist ein<br />
Roboter einfach ein unterlagertes Device der SPS und wir möchten<br />
den Durchgriff auf die Daten ganz nach unten, aber wir wollen kein<br />
separates Netzwerk legen“, so Mayer, der die pragmatische Erklärung<br />
gleich hinterher liefert. „Wenn man an über 2000 Robotern ein<br />
Extra-Kabel legen muss, funktioniert das einfach nicht. Außerdem<br />
haben wir nicht nur einen Hersteller beim Roboter, sondern greifen<br />
– je nach Anwendung – auf unterschiedliche Hersteller zurück.“<br />
Noch ist allerdings die Umsetzung von OPC UA nicht bei allen Herstellern<br />
angekommen. Gerade bei den wichtigsten Technologien im<br />
Karosseriebau wie dem Punktschweißen, Bolzenschweißen, Kleben<br />
oder Nieten gibt es noch Lücken. Dagegen sind die Roboter-Hersteller<br />
schon einen guten Schritt weiter, ebenso die RFID-Anbieter. Den<br />
Grund für die noch zögerliche Einführung sieht Mayer auch darin,<br />
dass Audi dies bislang nicht eingefordert hat. In den nächsten Ausschreibungen<br />
wird dies jedoch nachgeholt.<br />
Praktische Umsetzung bei der Inline-Messung<br />
In den Anwendungen, in denen die Kombination aus Profinet und<br />
OPC UA bereits eingeführt wurde, kamen die Vorteile schnell zum<br />
Tragen. Ein gutes Beispiel am Audi-Standort Neckarsulm ist das In -<br />
line-Messsystem bei der Zuführung von Nieten über einen hochflexiblen<br />
Schlauch von der Einfüllung bis zum Nietwerkzeug am Roboterarm.<br />
Die Herausforderung liegt hier in der Geschwindigkeit des<br />
Nietenschießens, die mit 20 m/s relativ hoch ist. Irgendwann zwischen<br />
der 500.000sten und millionsten Niete muss der Schlauch<br />
getauscht werden. Nun soll der Schlauch aber nicht mehr während<br />
der Produktion, sondern zu einem günstigeren Zeitpunkt ersetzt<br />
werden, da bei jedem Wechsel der Prozess für 20 - 30 min angehalten<br />
werden muss. Daraufhin erstellte das Team eine Zeitreihenanalyse<br />
zur Detektion des Verschleißes im Nietzuführschlauch. Die Umsetzung<br />
war relativ einfach – es strömt mehr Luft durch den<br />
Schlauch, sobald kleinste poröse Stellen entstehen. Diese Ergebnisse<br />
werden erfasst, über OPC UA parallel zu Profinet weitergeleitet<br />
und visualisiert. Auch ohne ein zusätzliches Kabel hat nun jeder Mitarbeiter<br />
die Möglichkeit, sich über Ereignisse, die auf der untersten<br />
Ebene stattfinden, zu informieren und schneller zu handeln.<br />
Bild: Audi<br />
Bild: Audi<br />
Premiumqualität bei den Automobilen heißt für Audi hohe Qualität bei<br />
den Karosserien – die Digitalisierung ebnet hier den Weg zur Smart<br />
Factory mit effizienten Produktionssystemen und Hightech-Lösungen<br />
Daten als Grundlage für die Qualitätsprüfung im Presswerk: Audi will<br />
künftig mit einer selbst entwickelten Machine-Learning-Software automatisiert<br />
feinste Risse in Blechteilen erkennen und markieren<br />
Ausblick<br />
Für die Zukunft wünscht sich Mathias Mayer, dass Spezifikationen<br />
schneller von den Geräteherstellern umgesetzt werden. Dabei<br />
mahnt er gleichzeitig an, dass man auch als Anwender nicht zu lange<br />
warten sollte: „Man muss sich frühzeitig mit diesen Themen beschäftigen,<br />
wenn man einen Benefit in der Produktion erreichen<br />
möchte. Industrie 4.0 ist aus meiner Sicht schon längst in der Praxis<br />
angekommen – wir müssen es nur noch umsetzen.“<br />
co<br />
www.profibus.com<br />
Die Möglichkeiten der Kombination<br />
Profinet plus OPC UA im Video:<br />
hier.pro/2iryX<br />
Messe SPS: Halle 5, Stand 210<br />
INFO<br />
elektro<br />
AUTOMATION<br />
elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019 AW 21
MESSE<br />
MEILENSTEIN OPC UA<br />
Phoenix Contact unterstützt einheitliches Gerätemodell zur übergreifenden Nutzung<br />
DI-Informationsmodell im OPC-UA-Standard<br />
Bei OPC DI (Device Integration) handelt es sich um ein oft im Automatisierungsumfeld genanntes Informationsmodell, das<br />
potenziell unterschätzt wird. Mit der im April 2019 freigegebenen Version 1.02 lassen sich nun auch verschiedene parallele<br />
Funktionalitäten auf einem Gerät modellieren. Das eröffnet Vorteile sowohl für die Gerätehersteller als auch Endanwender.<br />
Robert Wilmes, PLCnext-Systemmarketing, Automation Systems, Phoenix Contact Electronics, Bad Pyrmont<br />
Bild: Phoenix Contact<br />
Bei OPC Device Integration handelt es sich um ein Informationsmodell,<br />
mit dem sich nun auch verschiedene parallele Funktionalitäten<br />
auf einem Gerät modellieren lassen<br />
Als übergreifender Softwarestandard in der Automatisierungstechnik<br />
liefert OPC UA mit den Spezifikationen DA (Data Access)<br />
und HA (Historical Access) alle digitalen Informationen der Daten<br />
über ein objektorientiertes Schema. Gleiches gilt für die A&C<br />
(Alarm & Conditions) sowie weitere Spezifikationen. Das DI-Informationsmodell<br />
gehört zu den darauf aufbauenden Companion-Standards<br />
und wird direkt von der OPC Foundation gepflegt. Es soll die<br />
Basis für andere Companion-Standards bilden, wenn diese Geräte<br />
modellieren wollen. Zur Integration der realen Hardware in den Namensraum<br />
des OPC-UA-Servers wurden mit dem Release der Version<br />
1.02 der OPC-UA-DI-Spezifikation im laufenden Jahr Funktionen<br />
ergänzt, die unter anderem die übergreifende Nutzung dieses Standards<br />
vereinfachen.<br />
Überall dort, wo die digitale auf die reale Welt trifft, sind Geräte erforderlich,<br />
deren Zahl ständig steigt. Zudem werden die Geräte stetig<br />
intelligenter und umfassen immer häufiger einen OPC-UA-Server.<br />
Viele Anwender haben diese Aussage schon oftmals vernommen.<br />
In der Feldbuswelt wurden Themen wie die Adressierung,<br />
Identifizierung und Pflege der Geräte feldbusspezifisch gelöst. Bei<br />
einer OPC-basierten Lösung sollen die Geräte jedoch unabhängig<br />
von ihrer Funktionalität mit einem eindeutigen Namen adressiert<br />
und die Anschlusspunkte identifiziert werden können. Hier setzt die<br />
DI-Spezifikation an.<br />
Mehrere Standards sind Herausforderung<br />
Die DI-Spezifikation wurde das letzte Mal im Jahr 2014 in der Version<br />
1.01 erweitert. Seinerzeit sind insbesondere Anforderungen aus<br />
dem FDI-Standard (Field Device Integration) eingebracht worden.<br />
Über das DI-Informationsmodell waren auf diese Weise neben den<br />
Geräteeigenschaften auch logische Kommunikationsstrukturen –<br />
zum Beispiel zwischen Profinet-Controller und Profinet-Device – ab-<br />
bildbar. Einzelne weitere Companion-Standards – wie das PLCopenund<br />
ADI-Informationsmodell (Analyzer Device Integration) – referenzieren<br />
ebenfalls auf die DI-Spezifikation 1.01. In dieser Version stellte<br />
es allerdings eine Herausforderung dar, wenn Geräte die Funktionalitäten<br />
mehrerer Standards in sich vereinen. Als Beispiel sei eine<br />
E/A-Box mit IO-Link-Schnittstelle in Schutzart IP67 angeführt, die<br />
gleichzeitig als Profinet-Device fungiert. Hier musste der Anwender<br />
zwei unterschiedliche Geräte in einer Geräteliste verwalten.<br />
2017 hat sich die OPC Foundation daher entschlossen, eine Erweiterung<br />
der DI-Spezifikation anzugehen. Die Mitglieder haben in großer<br />
Runde Use Cases erarbeitet und deren Ziele definiert. 2018 wurden<br />
dann verschiedene Ergänzungen spezifiziert sowie Teile der<br />
Use Cases auf andere Arbeitsgruppen verlagert. So ist die sichere<br />
Inbetriebnahme eines Geräts mit dem erstmaligen Rollout von Zertifikaten<br />
an die Security-Gruppe übergeben worden.<br />
Definition eines ausbaubaren ComponentTypes<br />
Im ersten Schritt beschäftigte sich die DI-Arbeitsgruppe schließlich<br />
mit der Adressierung der Geräte sowie einem Konzept, wie die unterschiedlichen<br />
parallelen Funktionalitäten auf einem Gerät modelliert<br />
werden können. Statt eines DeviceTypes wurde nun ein ComponentType<br />
definiert, der sich durch Interfaces vom Typ BaseInterfaceType<br />
ausbauen lässt. Als beispielhafte Interfaces in der Spezifikation<br />
seien die Informationen zum Gerätehersteller oder -namen genannt.<br />
Diese Daten sind in vier verschiedenen Interfaces zusammengefasst<br />
worden: herstellerbezogene Informationen, anwenderspezifische<br />
Informationen, Statusinformationen und erweiterte<br />
Support-Dokumentation. Das Interface zum VendorNameplate enthält<br />
sämtliche klassischen Informationen, die der Hersteller seinem<br />
Gerät mitgibt. Mit dem Interface TagNameplate lassen sich anlagenbezogene<br />
Gerätenamen als String ablegen. Ähnlich einer Sammel-<br />
AW 22 elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019
MEILENSTEIN OPC UA<br />
MESSE<br />
fehlermeldung gibt das Interface DeviceHealth aus, ob das Gerät<br />
fehlerfrei arbeitet oder eine bestimmte Fehlerklasse meldet. Im<br />
April 2019 wurde das DI-Informationsmodell in der Fassung 1.02.<br />
schließlich releast, da andere Standards darauf aufbauen wollten.<br />
Offene geblieben waren die Use Cases zur Netzwerkbeschreibung,<br />
die jedes Ethernet-basierte Gerät besitzt. Hier wurde der Entschluss<br />
gefasst, die Basis-Spezifikation im Part 5 der OPC-Spezifikation<br />
zu ergänzen, in dem auch der UA-Server beschrieben ist. Dieser<br />
Teil befindet sich derzeit über ein Amendment noch in der Spezifikationsphase.<br />
Darüber hinaus sind Funktionalitäten für den Use Case<br />
eines übergreifenden Device Managements auf eine kommende<br />
DI-Spezifikationsversion verschoben worden. Dazu gehören Funktionen,<br />
die auf einen einheitlichen Update-Prozess für Software und<br />
Firmware abzielen. Diese Erweiterung steht aktuell schon im Review<br />
und ist dann ebenfalls kurzfristig verfügbar.<br />
Das DI-Modell im OPC-UA-Blockbild<br />
Bild: Phoenix Contact<br />
Offline-Gerätebeschreibung für<br />
Devices und deren Funktionalitäten<br />
Jetzt gilt es, dass möglichst viele Informationsmodelle direkt auf DI<br />
aufsetzen sowie bestehende Modelle entsprechend umgestellt<br />
werden. Je mehr Informationsmodelle DI nutzen, desto größer wird<br />
dessen Stellenwert. Dies hat den Vorteil, dass die Hersteller lediglich<br />
eine Abbildungsvorschrift in ihre Geräte implementieren. Endanwender<br />
können beispielsweise Geräte aus unterschiedlichen Systemen<br />
in einem einheitlichen Asset Management zusammenfassen.<br />
Ein aktuelles Beispiel ist die Fieldlevel Communication Initiative<br />
(FLC) der OPC Foundation, in der momentan mehr als 20 Hersteller<br />
einen einheitlichen, deterministischen Kommunikationsstandard erarbeiten,<br />
der auf dem Publisher-/Subscriber-Modell von OPC UA und<br />
Automatisierungswelt<br />
der Zukunft<br />
PLUS<br />
Die Vision der grenzenlosen, aber auch echtzeitfähigen Kommunikation<br />
über alle Netzwerke wird lediglich dann wahr, wenn Geräte,<br />
Datenübertragung und die Funktion konsequent voneinander<br />
getrennt werden. Nur so lassen sich Kommunikationswege flexibel<br />
anpassen und Funktionen in die Cloud verlagern. Damit diese<br />
drei Einheiten trotzdem verlässlich in einem Netzwerk zusammenspielen,<br />
müssen in der heterogenen Automatisierungslandschaft<br />
viele Unternehmen bei den genutzten Geräte-, Kommunikationsund<br />
funktionalen Standards kooperieren, sodass die Komplexität<br />
des Gesamtsystems nicht überhandnimmt. Für einen mittelständisch<br />
geprägten Komponentenhersteller ist diese Standardisierung<br />
sehr wichtig. Deshalb engagiert sich Phoenix Contact in vielfältigen<br />
Arbeitsgruppen zu Kommunikationstechnologien – wie<br />
der OPC Foundation, 5G ACIA oder Profibus & Profinet International<br />
–, bei funktionalen Organisationen wie OPAF (Open Process<br />
Automation Forum), Namur und insbesondere der Field Level Initiative<br />
(FLC) in der OPC Foundation, um hier gemeinsame übergreifende<br />
Standards zu erarbeiten, die nicht nur den Anlagen-/<br />
Maschinen- und Gerätebauern eine klare Spezifikation geben,<br />
sondern dem Nutzer ebenfalls zahlreiche Vorteile bringen.<br />
Die Inhalte der DI-Spezifikation<br />
den IEEE 802-Funktionen zu Time-Sensitive-Networking (TSN) basiert.<br />
Dabei werden die Anforderungen von Motion-Control- bis zu<br />
prozesstechnischen Applikationen berücksichtigt. In Zukunft sollen<br />
mit Hilfe von LC die Gerätehersteller so nur noch ein OPC-Gerätemodell<br />
unterstützen, lediglich einen Security-Ansatz pflegen sowie<br />
allenfalls ein Safety-Protokoll einbinden. Endanwender können mit<br />
sämtlichen Teilnehmern selbst über Netzwerkgrenzen hinweg – bis<br />
in die Cloud – Daten austauschen.<br />
Da die FLC-Initiative bestehende Standards nutzen möchte, ist die<br />
DI-Spezifikation auch hier einer der favorisierten Ansätze. Eine weitere<br />
Aktivität, welche die Mitglieder der FLC-Initiative angehen, fokussiert<br />
sich auf die Offline-Gerätebeschreibung für Devices und ihre<br />
Funktionalitäten, so wie es heutige Feldbussysteme bereits zur<br />
Verfügung stellen. In der Engineering- und Projektierungsphase verknüpfen<br />
Anwender also Variablen aus den Programmen und Visualisierungen<br />
direkt mit den Datenobjekten der Geräte und füllen Geräteparameter.<br />
Je näher dieser Vorgang am DI-Modell passiert, desto<br />
mehr wird das DI-Informationsmodell aufgewertet und die Rolle einnehmen,<br />
die es schon immer anvisiert hatte: die Technologie-übergreifende<br />
und Hardware-orientierte Sicht in einem OPC-Server auf<br />
alle Geräte in der Automatisierungslösung inklusive der Kommunikationsnetze<br />
und zentraler Einstiegspunkt für die integrierten Funktionalitäten.<br />
ge<br />
www.phoenixcontact.de<br />
INFO<br />
elektro<br />
Phoenix Contact beteiligt sich in der AUTOMATION<br />
OPC-UA-Initiative zur Standardisierung<br />
der industriellen Kommunikation: t1p.de/j777<br />
Bild: Phoenix Contact<br />
elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019 AW 23
Industrie<br />
Das Kompetenznetzwerk der Industrie<br />
Veranstalter:<br />
FORUM<br />
ROBOTICS<br />
KONGRESS<br />
12. Februar 2020<br />
Robotation Academy<br />
Messegelände Hannover<br />
9. Robotics Kongress<br />
Mit Robotern in die smarte Zukunft<br />
> Sensorik & Vision<br />
> MRK & Safety<br />
> Maschinelles Lernen & KI<br />
TOP<br />
EVENT<br />
Mehr Infos unter:<br />
www.industrieanzeiger.de/<br />
robotics-kongress<br />
Bisherige Partner:<br />
24 elektro AUTOMATION INNOVATIONEN ZUR SPS 2019
EINZELBAUTEILE<br />
MASCHINENELEMENTE<br />
Korrosionsschutz: Edelstahl-Stellmuttern halten im Salzsprühnebeltest mehr als 1000 h durch<br />
Eignungstest für korrosive Umgebungen<br />
Korrosionsgeschützte Stellmuttern sind in vielen anspruchsvollen Anwendungsbereichen, wie Food<br />
Processing, Fluidtechnik, Abfüllanlagen, Verpackungsmaschinen, Pumpen, Automation und Handling,<br />
unverzichtbar für einen dauerhaft sicheren Betrieb von Maschinen und Anlagen. Sie müssen hohe<br />
Anforderungen hinsichtlich Prozesssicherheit, Präzision, Effizienz und Wartungsfreundlichkeit erfüllen.<br />
Für diese Anwendungen bietet Spieth Stellmuttern mit individuell auf die jeweiligen Anforderungen abgestimmtem<br />
(skalierbarem) Korrosionsschutz – in verschiedenen Beschichtungsarten und in Edelstahl.<br />
Tobias Martin, Gesamtvertriebsleiter, Spieth-Maschinenelemente GmbH & Co KG, Esslingen<br />
Die Korrosionsbeständigkeit und Funktionalität<br />
der einzelnen Ausführungen hat die Spieth-<br />
Maschinenelemente GmbH & Co. KG, Esslingen, in<br />
umfangreichen Salzsprühnebeltests nach DIN EN ISO<br />
9227-NNS im Forschungslabor untersucht. Aufgrund<br />
der detaillierten Ergebnisse können Anwender hinsichtlich<br />
des optimalen Korrosionsschutzes für ihren<br />
jeweiligen Einsatzfall noch zielgerichteter und besser<br />
beraten werden.<br />
Skalierbarer Korrosionsschutz<br />
Aufgrund der ökologischen Nachteile sowie den<br />
Einschränkungen in der Kompatibilität mit der Reach-<br />
Verordnung bei Beschichtungswerkstoffen wird sowohl<br />
die Verfügbarkeit als auch die Nachfrage nach<br />
Bauteilen mit Gelbchromatierung sinken. In einigen<br />
Bereichen, z. B. im Bereich Verpackungsmaschinen für<br />
die Lebensmittelindustrie, ist diese Art der Beschichtung<br />
sogar verboten. Daher signalisieren immer mehr<br />
Anwender Bedarf an Produkten, die diese besonderen<br />
Anforderungen an den Korrosionsschutz erfüllen.<br />
Spieth hat sein Programm nun erweitert und bietet<br />
Stellmuttern in verschiedenen Beschichtungen (Blauchromatierung,<br />
Zink-Nickel) sowie auch in Edelstahlausführung<br />
an, die in Salzsprühnebeltests eine sehr<br />
hohe Widerstandskraft aufweisen. Für Anwender gibt<br />
es ein breites Spektrum an Auswahlmöglichkeiten, inklusive kompetente<br />
individuelle Beratung. Dem Maschinen- und Anlagenbau stehen<br />
Präzisionsmuttern mit skalierbarem Korrosionsschutz zur Verfügung,<br />
exakt zugeschnitten auf anspruchsvolle Anwendungen – und<br />
besonders wirtschaftlich. Speziell bei Sonderausführungen ist der<br />
Anbieter aufgrund seiner Erfahrung ein gefragter Lösungspartner.<br />
Ein Plus an Sicherheit<br />
Jede korrosionsgeschützte Stellmutter basiert auf dem bewährten<br />
Spieth-Prinzip: Die Einstellmöglichkeit des Gewindeflankenspiels<br />
auf null stellt eine optimale Ausrichtung auf dem Gewinde, bestmögliche<br />
Sicherungswerte und hohe Losbrechmomente sicher. Damit<br />
einher gehen eine hohe axiale Steifigkeit, hervorragende Rundlaufeigenschaften<br />
und mehr Funktionssicherheit, auch bei großen<br />
Lasten und hoher Dynamik. Die Stellmuttern eignen sich für hohe<br />
Drehzahlen, bieten hohe Planlaufgenauigkeit, weniger Verschleiß<br />
und sind schnell und präzise zu montieren.<br />
Stellmutter, erhältlich in verschiedenen galvanischen oder<br />
chemischen Beschichtungen und in Edelstahl<br />
Harte Prüfungsbedingungen im Test<br />
In einer umfangreichen Salzsprühnebel-Testreihe gemäß DIN EN<br />
ISO 9227-NSS hat der Hersteller Stellmuttern in verschiedenen<br />
Beschichtungsvarianten bis hin zu Edelstahl-Stellmuttern jeweils mit<br />
und ohne Spannschrauben auf Korrosion und Funktionsfähigkeit<br />
untersucht. Für insgesamt 8 × 20 Muttern wurde eine extrem korrosive<br />
Umgebung quasi im Zeitraffer simuliert. Die Prüfdauer betrug<br />
maximal 1000 h. Es erfolgten Zwischenprüfungen in sieben Zeit -<br />
intervallen, nach denen Muttern entnommen wurden: nach 96, 192,<br />
336, 432, 504, 672 und 1000 h.<br />
Die Korrosionsprüfung im Zeitraffer kann natürlich nicht eine 1:1-Abbildung<br />
der jeweiligen Einbausituation in korrosiver Umgebung der<br />
zukünftigen Anwendung sein, gibt jedoch eine detaillierte Aussage-<br />
Bild: Spieth-Maschinenelemente<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 141
MASCHINENELEMENTE<br />
EINZELBAUTEILE<br />
kraft, wie sich das Produkt in den jeweiligen Beschichtungsvarianten<br />
über einen definierten Zeitraum verhalten würde. So lässt sich<br />
besser abschätzen, welches Produkt in welcher Ausführung für die<br />
Einbausituation geeignet ist.<br />
Die Auswertung findet nach genau definierten Bewertungskriterien<br />
entsprechend DIN EN ISO 10289 (Schutzgrad R p und Aussehen R A )<br />
auf hohem Kompetenzniveau statt. Nach sieben Zeitintervallen wird<br />
die prozentuale Fehlerfläche (nach Schutzgrad R p und Aussehen R A )<br />
unterschieden und der Grad der Verschlechterung detailliert beurteilt.<br />
Hierzu untersucht man im Labor den Zustand der Stirnflächen,<br />
Bohrungen und der Schrauben. Stellmuttern, die eine Grundmetallkorrosion<br />
oder Fehlerfläche von >50 % aufweisen, bestehen diesen<br />
Test nicht – sie entsprechen nicht den hohen Maßstäben, die Spieth<br />
ansetzt. Denn ein wesentlicher Aspekt der Auswertung ist, dass bei<br />
den verschiedenen getesteten Kombinationen – Stellmuttern mit<br />
und ohne Spannschrauben – die Quelle der Korrosionsbildung (Stirnfläche,<br />
Bohrungen, Spannschrauben) exakt lokalisiert und analysiert<br />
wurde, um entsprechende Optimierungen, z. B. den Einsatz anderer<br />
Schrauben, vorzunehmen.<br />
Anhand der Testreihe mit mehr als 150 geprüften Bauteilen können<br />
nun detaillierte Aussagen zum Korrosionsverhalten der einzelnen<br />
Beschichtungsarten und Ausführungen getroffen werden.<br />
Edelstahl-Stellmuttern halten über 1000 h durch<br />
Das Top-Produkt von Spieth ist die Stellmutter aus Edelstahl. Sie<br />
zeigte im Salzsprühnebeltest selbst nach 1000 h unter harten Umgebungsbedingungen<br />
noch keine Grundmetallkorrosion und keine signifikanten<br />
Fehlerflächen – sowohl die Spannschrauben, die Axial- und<br />
Radialbohrung sowie die Stirnfläche und die Funktionalität der Stellmutter<br />
waren in Ordnung. Bei extrem korrosiven Umgebungen oder<br />
im Lebensmittelbereich sind Edelstahl-Stellmuttern unverzichtbar.<br />
Oft genügen aber auch entsprechend beschichtete Stellmuttern,<br />
die dann die wirtschaftlichere Lösung sind. Die Ergebnisse für blauchromatierte<br />
Stellmuttern mit blauchromatierten Schrauben lagen<br />
bei 192 h. Stellmuttern aus Zink-Nickel mit blauchromatierten<br />
Schrauben hielten bis zu 432 h durch. Alle Beschichtungen bieten<br />
mindestens den Korrosionsschutz, den Nutzer von Spieth-Pro -<br />
Stellmuttern in Edelstahl, Zink-Nickel und Blauchromatierung<br />
nach bestandenem Salzsprühnebeltest<br />
Bild: Spieth-Maschinenelemente<br />
Bild: Spieth-Maschinenelemente<br />
Funktionsprinzip der Stellmutter<br />
dukten mit Gelbchromatierung kennen. Der Hersteller ist damit in<br />
der Lage, Anwender präzise zu beraten, welche Beschichtungsarten<br />
und Ausführungen optimale Leistungswerte hinsichtlich des geforderten<br />
Korrosionsschutzes und der Wirtschaftlichkeit bieten.<br />
Schichtdicke und Materialien optimal abgestimmt<br />
Jede Beschichtung ändert die Toleranz der Stellmutter durch die<br />
entsprechende Schichtdicke. Im Fertigungsprozess wird deshalb die<br />
genau definierte Dicke der späteren Beschichtung bereits berücksichtigt.<br />
Beschichtung und Materialien der Stellmutter sind exakt auf<br />
die Anforderungen abgestimmt, so entstehen Präzisionsprodukte<br />
mit nur geringen Fertigungstoleranzen und bester Maßhaltigkeit.<br />
„Durch Optimierung unserer Prozesse weisen die Ergebnisse<br />
nur eine sehr geringe Streuung auf. Die Schichtdicken und die verwendeten<br />
Materialien sind genau definiert.“, erklärt Dr.-Ing. Heiko<br />
Alxneit, Leiter Produktmanagement bei Spieth.<br />
Stellmuttern für vielfältige Einsatzbereiche<br />
Edelstahl-Stellmuttern sind ein großes Thema in sensiblen Bereichen<br />
wie in der lebensmittelverarbeitenden Industrie. Hier führt an<br />
Edelstahl kein Weg vorbei. Im Bereich Food Processing kommen die<br />
Edelstahl-Stellmuttern z. B. in Abfüllanlagen, Verpackungsmaschinen<br />
oder in Wurstschneidemaschinen zum Einsatz. Ein großer<br />
Bereich ist auch die Fluidtechnik, beispielsweise Pumpen zur Förderung<br />
flüssiger Lebensmittel. Für all diese Einsatzbereiche hat Spieth<br />
eine große Beratungs- und Lösungskompetenz für korrosions -<br />
geschützte Maschinenbauteile aufgebaut. So kann der Hersteller<br />
Anwender detailliert dahingehend beraten, welches Produkt in welcher<br />
Ausführung sich für den gewünschten Einsatzzweck optimal<br />
eignet – auch in wirtschaftlicher Hinsicht. Hinzu kommen als weitere<br />
Vorteile die Prozesssicherheit, Präzision und Wartungsfreundlichkeit<br />
der Produkte.<br />
bec<br />
www.spieth-me.de<br />
Detaillierte Informationen zu den Stellmuttern mit<br />
Gewindesicherung:<br />
hier.pro/VCgMq<br />
142 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Industrie<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 143
MASCHINENELEMENTE<br />
EINZELBAUTEILE<br />
Leistungsstarke Magnete für elektrische Turbolader<br />
Die Emissionen mithilfe<br />
effizienter Magnettechnik senken<br />
Verbrauch und Schadstoffausstoß spielen eine immer größere Rolle bei der Entwicklung neuer<br />
Motorgenerationen. Eine Möglichkeit, Emissionen zu senken, liegt im Einsatz von elektrisch ange -<br />
triebenen Turboladern, auch Turboverdichter genannt, in denen leistungsstarke Magnete arbeiten.<br />
Nach Einschätzung von MS-Schramberg öffnet dieser Trend einen vielversprechenden Markt, auf<br />
dem das Unternehmen mit seinem Know-how in der Magnet- und Systemtechnik punkten will.<br />
Klaus Hiemer, Fachjournalist, A1kommunikation Schweizer GmbH, Filderstadt,<br />
i. A. der MS-Schramberg GmbH & Co. KG, Schramberg-Sulgen<br />
Ein erfolgversprechender Ansatz zur Verbrauchsreduzierung ist<br />
das Downsizing – die Verkleinerung des Hubraumes und der<br />
Zylinderzahl des Verbrennungsmotors. Einbußen bei Fahrkomfort<br />
und -leistung kann ein effizientes Verdichtersystem kompensieren.<br />
Denn Experten sehen in der zunehmenden Elektrifizierung der Fahrzeuge<br />
mit einer größeren Kapazität der Bordnetze neue Möglich -<br />
keiten für die elektrische Unterstützung eines Turboladers, bei dem<br />
Magnete eine wichtige Rolle spielen.<br />
Eine weitere Technologie mit Zukunftspotenzial ist der Brennstoffzellenantrieb.<br />
Der Energieträger Wasserstoff ist in Bezug auf Verfügbarkeit<br />
und Schadstoffemission ein optimaler Kraftstoff. Die Brennstoffzelle<br />
liefert bedarfsabhängig genügend elektrische Energie,<br />
um die Fahrzeugmotoren zu versorgen. Der Wirkungsgrad und die<br />
Leistungsdichte werden mit elektrischen Brennstoffzellenladern<br />
gesteigert.<br />
Zur elektrischen Unterstützung des Turboladers wird das Verdichterrad<br />
durch einen Synchronmotor angetrieben. Das Herzstück eines<br />
solchen Motors ist der Rotor, der mit leistungsstarken Magneten<br />
arbeitet. Ein solches Konzept hat beispielsweise der Spezialist für<br />
Bild: MS-Schramberg<br />
Rotorbaugruppe von MS-Schramberg,<br />
der Magnet ist mit Hülse gefertigt<br />
Aufladesysteme, die BorgWarner Turbo Systems GmbH mit Hauptsitz<br />
im rheinland-pfälzischen Kirchheimbolanden, in den vergan -<br />
genen Jahren mit Nachdruck vorangetrieben. „Mit ihrem Permanentmagnet-Motor,<br />
der für kompakte Abmessungen des Systems,<br />
hohe Effizienz, minimale Drehmomentschwankungen und dadurch<br />
für eine geringe Geräuschentwicklung während des Betriebs sorgt,<br />
kann diese zukunftsweisende Lösung einen elektrischen Wirkungsgrad<br />
von mehr als 95 % erzielen“, heißt es in der Knowledge Library<br />
von BorgWarner. Ähnlich funktioniert der Brennstoffzellenlader, der<br />
auch Turbokompressor für Brennstoffzellen genannt wird.<br />
Systemlieferant – alles aus einer Hand<br />
Für die MS-Schramberg GmbH & Co. KG steht dieses Thema weit<br />
oben auf der Agenda. „Wir beschäftigen uns intensiv damit und haben<br />
unsere Kunden bereits erfolgreich bei der Entwicklung von elektrischen<br />
Turboladern unterstützt“, skizziert Dietmar Schwegler, Leiter<br />
Produktentwicklung und Vertrieb. Dabei tritt das Unternehmen als<br />
Systemlieferant auf und entwickelt komplexe Magnetsystemlösungen<br />
– von der magnetischen und mechanischen Auslegung bis hin<br />
zur Fertigung von Protypen im ersten Schritt. „Weiterhin<br />
stehen wir als Partner für die Serienfertigung bereit und<br />
bringen unsere Kompetenzen in der Magnet- und<br />
Fertigungstechnik sowie unsere Erfahrungen mit<br />
hochdrehenden Rotoren ein. Der Kunde erhält<br />
alles aus einer Hand“, ergänzt Schwegler.<br />
Rotoren für elektrische Turbolader aus<br />
Schramberg sind einbaufertige Baugruppen,<br />
bestehend aus Läufer -<br />
wellen mit Berstschutz, in denen<br />
Permanentmagneten exakt eingefügt<br />
sind. Der Hersteller setzt dabei<br />
auf ein skalierbares und kosten -<br />
effizientes Fertigungskonzept mit<br />
hohem Automatisierungsgrad.<br />
Technische Hürden<br />
genommen<br />
Die technischen Herausforderungen<br />
bei der Herstellung solcher Komponenten<br />
sind hoch. Die Turbolader<br />
144 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Lumistar Leuchte<br />
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1970 Lumen<br />
Bild: MS-Schramberg<br />
Dietmar Schwegler sieht u. a. großes Potenzial bei Turboladern für<br />
Pkw, Lkw und Nutzfahrzeuge<br />
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Erste Hilfe.<br />
Selbsthilfe.<br />
Bild: MS-Schramberg<br />
Firmensitz von MS-Schramberg in Schramberg-Sulgen im Schwarzwald –<br />
hier werden die Permanentmagnete entwickelt und produziert<br />
brot-fuer-die-welt.de/selbsthilfe<br />
müssen Drehzahlen von bis zu 250.000 min -1 verkraften, sodass nur<br />
minimale Unwuchten zulässig sind. Je nach Anwendung – ob im<br />
Verbrennungs- oder Brennstoffzellenmotor – entstehen thermische<br />
Belastungen bis zu +200 °C. In der Fertigung der präzisen Komponenten<br />
setzt MS-Schramberg deshalb auf hochfeste und thermisch<br />
stark belastbare Materialien wie z. B. die Nickelbasislegierung<br />
Inconel 718 oder hochfeste CFK-Bandagen.<br />
Als Magnetwerkstoff kommt die Seltenerdlegierung Samarium-<br />
Cobalt zum Einsatz. Diese besitzt eine hohe magnetische Energiedichte.<br />
Durch den abgestimmten Materialmix entstehen in Kombination<br />
mit einer präzisen mechanischen Fertigung hochfeste Fügeverbindungen,<br />
die auch extremen Temperaturen standhalten.<br />
„Durch die Kombination von speziellen Materialien mit der präzisen<br />
Fertigung stellen wir sicher, dass die strikten Anforderungen unserer<br />
Kunden nach Maß-, Form- und Lagetoleranzen erfüllt werden“, so<br />
Schwegler. MS-Schramberg will seine Position als Serienlieferant in<br />
diesem Bereich künftig weiter stärken. Potenzial sieht das Unternehmen<br />
bei Turboladern für Pkw, Lkw, Nutzfahrzeuge, elektrischen<br />
Kompressoren zur Regelung des Zuluftstroms für Brennstoffzellen<br />
oder beim Einsatz in Turbo-Compound-Motoren, bei denen der<br />
Energiegehalt der Abgase durch eine nachgeschaltete Nutzturbine<br />
verwertet wird.<br />
bec<br />
www.ms-schramberg.de<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 145<br />
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MASCHINENELEMENTE<br />
EINZELBAUTEILE<br />
Anschlusshülse aus Hybridwerkstoff für Thermosensoren erhöht deren Betriebssicherheit und Lebensdauer<br />
Bessere Schutzfunktion<br />
Mit der Anschlusshülse HPS 400 erweitert der Thermodynamikspezialist Hotset die technische Bandbreite<br />
der Thermoelemente und Widerstandsthermometer seiner Produktlinie Hotcontrol. Dank ihrer<br />
Hitzebeständigkeit von bis zu +400 °C und einer Zugfestigkeit von mehr als 120 N verleiht sie den Thermosensoren<br />
an der kritischen Übergangszone von der Messspitze zu den Ausgleichleitungen eine sehr<br />
gute thermische und mechanische Stabilität. Vor allem bei Extrembedingungen während der Tempe -<br />
raturerfassung erhöht das sowohl die Betriebssicherheit als auch die Lebensdauer der Messfühler.<br />
Julius Moselweiß, freier Fachjournalist, Darmstadt, i. A. der Hotset GmbH, Lüdenscheid<br />
Hitzebeständig bis +400 °C und zugfest bis über<br />
120 N: Mit der Anschlusshülse HPS 400 erweitert<br />
Thermodynamikspezialist Hotset die Auswahl der<br />
Thermoelemente und Widerstandsthermometer<br />
seiner Produktlinie Hotcontrol<br />
Bild: Hotset<br />
Ob in Prozesstechnik, Spritzguss oder Elektronik, ob in Heiß -<br />
kanalsystemen oder in den Analysegeräten der Medizintechnik<br />
– das Erfassen, Messen und Überwachen von Temperaturen gehört<br />
in fast allen technischen Bereichen zu den wichtigsten Disziplinen.<br />
In seiner Produktserie Hotcontrol bietet der Thermodynamikspe -<br />
zialist Hotset dafür eine große Auswahl hochwertiger Thermoelemente<br />
und Widerstandsthermometer. Dank seiner intensiven Entwicklungsarbeit<br />
am Hauptsitz Lüdenscheid und im Fertigungswerk<br />
Malta kann er dieses Portfolio regelmäßig erweitern und damit den<br />
innovativen Spielraum der Anwender vergrößern.<br />
Jüngstes Kind der kreativen Köpfe von Hotset ist die neue Anschluss-<br />
bzw. Übergangshülse HPS 400 für die Thermosensoren der<br />
Hotcontrol-Serie. Die Komponente ist ab sofort verfügbar und kann<br />
mit zwei entscheidenden Eigenschaften auftrumpfen: Wie die bisher<br />
– und weiterhin – lieferbaren Überhangshülsen aus Edelstahl<br />
verfügt die HPS 400 über eine sehr hohe Temperaturstabilität von<br />
+400 °C und zeichnet sich außerdem durch eine hohe Zugfestigkeit<br />
von mehr als 120 N aus. Für viele mess- und<br />
prüftechnische Applikationen – z. B. in Hochspannungs-<br />
oder E-Mobility-Anwendungen –<br />
bietet das eine Reihe von Vorteilen. Etwa<br />
eine längere Standzeit der Sensoren, mehr<br />
konstruktive Freiheiten beim Einbau, eine<br />
höhere Betriebssicherheit, eine Installation<br />
ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen und<br />
vieles andere mehr.<br />
Wichtige Verbindungsstelle<br />
Die Übergangshülse von Thermoelementen<br />
und Widerstandsthermometern erfüllt etliche<br />
wichtige Aufgaben, die nicht zu unterschätzen sind. „Die Anschlusshülse<br />
hat Gehäusefunktion und sitzt an einer neuralgischen Stelle<br />
der Sensoren. Sie ist verantwortlich für den umfassenden Schutz<br />
der fragilen Verbindung zwischen der feinen Messspitze und den<br />
hauchdünnen Ausgleichleitungen. Das bedeutet konkret, die Hülse<br />
muss gegen Feuchtigkeit abdichten, eine Zugentlastung sicher -<br />
stellen und vor allem gegen hohe Temperaturen beständig sein“,<br />
erläutert Adrian Strojny, Produktmanager bei Hotset. Dazu muss<br />
man wissen, dass an der Messspitze eines Thermosensors Temperaturen<br />
von bis zu +1100 °C anliegen können und die Ausgleichleitungen<br />
für bis zu +400 °C – im Sonderfall auch bis +600 °C – ausgelegt<br />
sind. Als Bindeglied muss die Übergangs- bzw. Anschlusshülse<br />
hier mithalten können.<br />
Auf dem Weg zum optimalen Werkstoff<br />
Der Weg zur HPS 400 führte die Entwickler über mehrere Versuchsstadien<br />
mit verschiedenen Werkstoffen. Neben den üblichen Standardanforderungen<br />
(Feuchtigkeitsdichte, elektrische Isolierung<br />
usw.) kam als dritte Zielsetzung hinzu, dass sie sich spritzgießen lassen<br />
sollte. „Unsere ersten Ansätze mit verschiedenen technischen<br />
Kunststoffen genügten unseren hohen Ansprüchen nicht. Als wir<br />
aber begannen, mit Verbundmaterialien zu arbeiten, kristallisierte<br />
146 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
EINZELBAUTEILE<br />
MASCHINENELEMENTE<br />
Bild: Hotset<br />
Adrian Strojny,<br />
Produktmanager,<br />
Hotset GmbH<br />
„Die Übergangshülse<br />
von Thermoelementen<br />
und Widerstands -<br />
thermometern hat<br />
Gehäusefunktion. Sie<br />
ist verantwortlich für<br />
den Schutz der fragilen<br />
Verbindung zwischen<br />
der feinen Messspitze<br />
und den hauchdünnen<br />
Ausgleichleitungen.“<br />
Je nach verwendeter Leitung ist die Anschlusshülse HPS 400 auch<br />
wasser- und staubdicht nach IP 67. Aktuell angeboten wird sie für Mantelthermoelemente<br />
und Mantelwiderstandsthermometer mit Durchmessern<br />
von 1,0 und 1,5 mm<br />
Bild: Hotset<br />
sich eine Lösung heraus“, berichtet Strojny. Die Entscheidung fiel<br />
schließlich auf einen innovativen Hybridwerkstoff, der sämtliche<br />
Anforderungen erfüllt und in ersten Vorserien inzwischen seine<br />
Praxistauglichkeit unter Beweis gestellt hat. „Dieser Werkstoff ist<br />
geradezu eine Ideallösung. Seine Temperaturbeständigkeit liegt<br />
sogar über den von uns geforderten +400 °C und gibt uns die Möglichkeit,<br />
die neue HPS 400 im Spritzgussverfahren zu produzieren –<br />
wesentlich schneller und kostengünstiger als die Edelstahlhülsen“,<br />
sagt Strojny.<br />
Neue Einsatzgebiete und mehr Sicherheit<br />
Die Anschlusshülse HPS 400 ist eine große Bereicherung für die<br />
Hotcontrol-Produktlinie und erschließt den Anwendern der Thermoelemente<br />
und Widerstandsthermometer von Hotset neue Einsatzgebiete<br />
in höheren Temperaturgefilden. Dank der bereits erwähnten<br />
hohen Zugfestigkeit von mehr als 120 N erweist sie sich auch mechanischen<br />
Belastungen gegenüber als äußerst widerstandsfähig.<br />
Nicht vergessen sollte man zudem, dass diese Anschlusshülse auch<br />
wasser- und staubdicht nach IP 67 ist (abhängig von der eingesetzten<br />
Leitung). Aktuell angeboten wird sie für Mantelthermoelemente<br />
und Mantelwiderstandsthermometer mit Durchmessern von 1,0<br />
und 1,5 mm. Weitere Ausführungen sind in Vorbereitung. bec<br />
www.hotset.com<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 147
MASCHINENELEMENTE<br />
NEWS<br />
RCT Reichelt Chemietechnik: Schrumpfschläuche schützen<br />
Aus verschiedenen polymeren Materialien<br />
Schrumpfschläuche kommen immer dann<br />
zum Einsatz, wenn Kabel und andere Leitungen<br />
isoliert oder empfindliche Bauteile geschützt<br />
werden müssen. Schrumpfschläuche<br />
bieten Schutz vor Korrosion, Verschmutzung,<br />
Witterungseinflüssen und Feuchtigkeit sowie<br />
aggressiven Chemikalien. Des Weiteren leiten<br />
sie keinen Strom, eignen sich daher auch<br />
ideal für die Isolierung von Kabeln und beugen<br />
somit Kurzschlüssen vor. Wer beschä -<br />
digte Kabel reparieren oder neue Leitungen<br />
verlegen will, sollte also immer ein paar<br />
Schrumpfschläuche parat haben. Entwickelt<br />
wurde der Schrumpfschlauch schon vor mehr<br />
als 50 Jahren, nämlich 1962 von der kalifor -<br />
nischen Raychem Corporation. Die Funktionsweise<br />
ist denkbar einfach: Der Schrumpfschlauch<br />
– meist aus hitzebeständigen Poly -<br />
olefinen, PVDF oder PTFE – wird über das zu<br />
schützende Kabel bzw. Bauteil gezogen und<br />
daraufhin mit Heißluft erwärmt, wofür meist<br />
eine Heißluftpistole zum Einsatz kommt.<br />
Durch die Wärmeeinwirkung schrumpft der<br />
Schlauch und zieht sich zu einer festen Hülle<br />
um das zu schützende Element zusammen.<br />
Mittlerweile wird eine breite Palette an unterschiedlichen<br />
Schutz- und Schrumpfschläuchen<br />
aus verschiedenen polymeren Mate -<br />
Bild: RCT Reichelt Chemietechnik<br />
rialien angeboten, was die Auswahl des richtigen<br />
Typs erschweren kann. Unter hier.pro/<br />
K3gkO hilft der Artikel „Schrumpfschläuche –<br />
Funktionsweise und Verwendung“ bei der<br />
Entscheidung, welcher Schrumpfschlauch<br />
der richtige für den jeweiligen Einsatz ist. bec<br />
www.rct-online.de<br />
Trapezgewindespindeln und -muttern von Norelem<br />
Ein- oder zweigängig in unterschiedlichen Steigungen<br />
Bild: Norelem<br />
Norelem erweitert sein Produktportfolio<br />
um zusätzliche Trapezgewindespindeln und<br />
-muttern. In Kombination ergeben diese<br />
Komponenten zuverlässige Trapezgewindetriebe,<br />
die z. B. in Werkzeugmaschinen,<br />
Pressen, Lineareinheiten oder Hebeanlagen<br />
zum Einsatz kommen. Die Trapezgewindespindeln<br />
werden gerollt und nicht gewirbelt –<br />
bei dieser Herstellungsmethode wird der<br />
Faserverlauf des Ausgangsmaterials nicht<br />
unterbrochen, was positive Auswirkungen<br />
auf die Belastbarkeit hat. Im Vergleich zu<br />
gewirbelten Trapezgewindespindeln ist die<br />
Oberflächenhärte um bis zu 30 % höher und<br />
die Bruchfestigkeit um bis zu 12 % größer.<br />
Die Trapezgewindespindeln sind ein- oder<br />
zweigängig, in unterschiedlichen Steigungen<br />
sowie als Rechts- und Linksgewinde erhältlich.<br />
Standardmäßig sind die Spindeln aus<br />
Einsatzstahl 1.0401 (C15) oder Edelstahl<br />
1.4305 gefertigt. Trapezgewindemuttern sind<br />
bei Norelem als Rundmuttern, Sechskantmuttern<br />
und mit Flansch erhältlich. Die indi -<br />
viduellen Anforderungen des Anwenders<br />
bestimmen den Werkstoff – verfügbar sind<br />
Gewindemuttern aus Rotguss, Stahl, Edelstahl<br />
oder Kunststoff. Kunststoffausführungen<br />
gewähren z. B. gute Laufeigenschaften<br />
und geringe Geräuschemissionen. Ein Trapezgewindetrieb<br />
– also die Kombination einer<br />
Trapezgewindespindel mit einer Mutter –<br />
überträgt eine rotierende in eine lineare Bewegung.<br />
Es handelt sich hierbei um ein Bewegungsgewinde<br />
mit einer relativ großen<br />
Reibung, das im Regelgewindebereich<br />
selbsthemmend ist. Dies hat den Vorteil,<br />
dass in Ruhelage in der Regel keine gesonderte<br />
Sicherung nötig ist.<br />
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Bahntechnik: Das Schutzrohr aus<br />
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beständig gegen UV-Strahlung<br />
sowie chemische Substanzen<br />
und erfüllt hohe Brandschutz -<br />
werte. Damit eignet es sich für<br />
Anwendungen, die mit der Gefährdungsstufe<br />
HL3 gemäß der<br />
Brandschutznorm EN45545-2 bewertet<br />
sind. Bahnanwendungen<br />
profitieren so von hoher Sicherheit<br />
und maximalem Schutz für<br />
Bild: Fränkische Industrial Pipes<br />
die empfindlichen Leitungen und<br />
Verkabelungen – Ausfälle und<br />
ungeplante Standzeiten im Schienenverkehr<br />
werden damit reduziert.<br />
Fiplock HPDF ist selbstverlöschend,<br />
nicht brandausbreitend<br />
und verursacht im Fall eines Feuers<br />
nur eine geringe Rauchgasentwicklung.<br />
Mit seinem guten<br />
Brandverhalten ist es in Brandklasse<br />
V0 eingestuft. Die Mate -<br />
rialprüfnorm EN45545 legt seit<br />
2016 europaweit einheitlich die<br />
brandschutztechnischen Anforderungen<br />
an alle Werkstoffe fest,<br />
die in Schienenfahrzeugen verwendet<br />
werden. Abhängig von<br />
der Anwendungsumgebung wird<br />
die jeweilige Gefährdungsstufe<br />
HL1, HL2 oder HL3 bestimmt.<br />
Mit dem Wellrohr Fiplock HPDF<br />
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Funktion wie gestanzte Sprengringe, sind aber wesentlich<br />
leichter zu montieren und können ohne Werkzeuge<br />
demontiert werden. Standardmäßig in Edelstahl (AISI 302<br />
und 316) und Kohlenstoffstahl erhältlich. Ob Standardring<br />
oder individueller Wunsch, wir liefern Ihnen den richtigen<br />
Sicherungsring aus dem gewünschten Werkstoff für Ihre<br />
spezifische Verwendung.<br />
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Getriebebaugruppe<br />
Wöhr erweitert Standardfolientaster-Programm<br />
Mit zwei und drei Tastern aus Polyester<br />
Die Richard Wöhr GmbH er -<br />
weitert ihr Standardfolientaster-<br />
Programm um weitere Versionen<br />
mit zwei und drei Tastern aus<br />
Polyester. Neben dem bislang<br />
verfügbaren Folieneinzeltaster<br />
FTWS01 werden nun zwei weitere<br />
Versionen angeboten: Die Folieneinzeltaster<br />
sind ab sofort<br />
auch als FTWS-02 und FTWS-03<br />
erhältlich. Durch das flache<br />
Design, eine selbstklebende<br />
Rückseite und ein gutes Schaltvermögen<br />
durch Domprägung<br />
sind die Taster vielseitig einsetzbar.<br />
Die Mechanik der Folientaster<br />
basiert auf den vom Hersteller<br />
seit Jahren eingesetzten qualitativ<br />
hochwertigen, vergoldeten<br />
Schnappscheiben, wodurch eine<br />
Gesamtdicke von nur etwa<br />
0,8 mm erreicht wird. Die Folientaster<br />
der Baureihe FTWS-02,<br />
FTWS-03 und der bewährte<br />
FTWS-01 sind standardmäßig ab<br />
Lager in den Farben rot, grün,<br />
schwarz, grauweiß und weiß -<br />
aluminium erhältlich und können<br />
bereits bei geringen Stückzahlen<br />
kostengünstig in Farbe und Form<br />
anwenderspezifisch modifiziert<br />
werden. Zudem ist das Produktprogramm<br />
der Folientaster nicht<br />
nur mit angecrimpter Buchse<br />
RM2,54 erhältlich, sondern auch<br />
mit angecrimpten Lötstiften<br />
RM2,54 sowie angecrimpter<br />
Buchse RM2,54 mit Leiste. Der<br />
FTWS-01 steht auch als beleuchtete<br />
Version zu Verfügung. bec<br />
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Bild: Wöhr<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 149
MASCHINENELEMENTE<br />
NEWS<br />
Depa-Closed-Surface-Membranen von Crane<br />
Höhere Lebensdauer, Vermeidung von Leckagen<br />
Die Depa-Closed-Surface-Membranen Nopped<br />
E4 von Crane ChemPharma & Energy<br />
bieten mehrere Betriebs- und <strong>Konstruktion</strong>seigenschaften,<br />
die insgesamt zu einer Vermeidung<br />
von Leckagen innerhalb der Pumpe<br />
und damit zur Verbesserung der Sicherheitsbedingungen<br />
für Anwender und Umwelt beitragen.<br />
Im Vergleich zu herkömmlichen Membranen,<br />
bei denen die Dichtkraft zwischen<br />
innerem und äußerem Membranteller im<br />
Laufe der Zeit nachlässt und zur Entstehung<br />
eines Leckagepfads führen kann, besteht die<br />
Oberfläche der Closed-Surface-Membranen<br />
Nopped E4 aus nur einem Stück, wodurch<br />
ein Ein- und Austreten des Betriebsmediums<br />
zwischen dem Einspannbereich und ein<br />
weiteres Vordringen gegen die Luftseite hin<br />
ausgeschlossen wird. Während äußere<br />
Membranteller zu Verschleißerscheinungen<br />
im Dehnbereich führen würden, verhindert<br />
die Oberfläche des integrierten Nopped-<br />
E4-Membrantellers die Gratbildung auf der<br />
Medienseite und verbessert dadurch die<br />
Lebensdauer der Membran bei gleichzeitiger<br />
Kostenersparnis. Das Nopped-Design sorgt<br />
für hohe Stabilität und reduziert die mecha -<br />
Bild: Crane ChemPharma & Energy<br />
nische Beanspruchung, während eine dreifach<br />
koaxiale Verstärkung (Größen 25 bis 80)<br />
über den gesamten Umfang die Betriebs -<br />
beständigkeit der Membran erhöht. Die<br />
spezielle Gewindekonstruktion ermöglicht<br />
einen einfachen Einbau der Membran ohne<br />
Spezialwerkzeuge und gewährleistet dadurch<br />
einen einheitlichen und mittigen Sitz in der<br />
Pumpe.<br />
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www.depapumps.com<br />
www.cranecpe.com<br />
Türk+Hillinger präsentiert Heizpatronen für Klein- und Normspannungsanwendungen<br />
Komplexe Systeme punktgenau und präzise beheizen<br />
Bild: Türk+Hillinger<br />
Die Türk+Hillinger GmbH, Tuttlingen, ein führender<br />
Anbieter für verdichtete elektrische<br />
Heizelemente, hat ihre bewährten Hochleistungsheizpatronen<br />
weiter miniaturisiert. Mit<br />
der Reduzierung des Durchmessers auf<br />
2,0 mm bewege man sich in einem abso -<br />
luten Grenzbereich, so der Hersteller. Die<br />
Entwicklung sei herausfordernd<br />
und die Tests seien umfangreich<br />
gewesen. Jetzt können<br />
diese Mikroheizelemente<br />
den Anwendern angeboten<br />
werden. Die kompakten Heiz -<br />
elemente sind in den Längen<br />
von 10 bis 150 mm mit einer<br />
maximalen Oberflächenbelastung<br />
bis zu 70 W/cm 2 und einer maximalen<br />
Manteltemperatur bis zu +750 °C erhältlich.<br />
Die Miniaturheizpatronen werden mit isoliert<br />
herausgeführten PTFE-Litzen hergestellt. Die<br />
Besonderheit ist, das diese Miniaturheiz -<br />
patronen sowohl für Kleinspannungs- als<br />
auch für Normspannungsanwendungen bis<br />
250 V verfügbar sind. Die kleinen Hoch -<br />
leistungsheizpatronen bieten gerade in<br />
anspruchsvollen Anwendungen der Medizintechnik,<br />
der Automobilindustrie, Labor- und<br />
Analysentechnik, Halbleiterindustrie und<br />
Verpackungsmaschinen neue Möglichkeiten.<br />
Ein weiteres Anwendungsfeld der Mikroheiz -<br />
elemente ist die Beheizung von miniaturi -<br />
sierten Kunststoffspritzdüsen in der Heiß -<br />
kanaltechnik. Auch in der Kosmetik- und Consumerindustrie<br />
wird in komplexen Systemen<br />
mit diesen miniaturisierten Heizelementen<br />
punktgenau beheizt.<br />
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Nürnberg<br />
26. – 28. 11. 2019<br />
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KOMBINATIONEN<br />
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PERFEKTE LÖSUNG<br />
Wussten Sie, dass nur 5% der Bevölkerung einen Zauberwürfel lösen können? Genau wie beim Zauberwürfel gibt es auch unzählige<br />
Kombinationsmöglichkeiten für eine Automatisierungslösung. Aber welche ist die perfekte für Ihre Maschine? Lassen Sie uns<br />
gemeinsam 150 K|E|M an der <strong>Konstruktion</strong> Realisierung 11 arbeiten. 2019 Wir haben die richtigen Komponenten, jahrzehntelange Erfahrung und das entsprechende<br />
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Fördertechnik-Baukasten von E-M-M-A und Maschinenbau Kitz<br />
Lösungen zum Zuführen und Verketten<br />
Wir sehen uns auf der...<br />
Bild: E-M-M-A<br />
Aus einem Baukasten aus modularen<br />
Fördersystemen auf Basis<br />
von Profiltechnik bieten E-M-M-A<br />
und Maschinenbau Kitz (mk)<br />
Lösungen zum Zuführen und Verketten.<br />
Durch die Verbindung<br />
verschiedener Fördersysteme<br />
lassen sich maßgeschneiderte<br />
Transportlösungen für nahezu alle<br />
Güter und Einsatzbedingungen<br />
realisieren. Neben den Emma-<br />
Scharnierbandförderern und einem<br />
Spiralförderer (Bild) für den<br />
vertikalen Transport gibt es eine<br />
Vielzahl standardisierter Förder-<br />
systeme von mk. Die Scharnierbandförderer,<br />
auch Kunststoff-<br />
Kettenförderer genannt, sind in<br />
sämtlichen Bereichen der Industrie<br />
erfolgreich im Einsatz. Nahezu<br />
jeder Streckenverlauf im dreidimensionalen<br />
Raum ist kostengünstig<br />
und mit geringem Platzbedarf<br />
realisierbar. Schnell projektiert<br />
und problemlos aufgebaut,<br />
werden mit verschiedenen<br />
Kettenbreiten, Mitnehmern und<br />
Seitenführungen Produkte von 10<br />
bis 600 mm gefördert, alternativ<br />
auch auf Werkstückträgern. Der<br />
kompakte Spiralförderer SV Nano<br />
ermöglicht den vertikalen und<br />
platzsparenden Transport von<br />
Produkten über einen Höhenunterschied<br />
von bis zu 10 m Mit einem<br />
Durchmesser von 790 mm<br />
eignet er sich auch perfekt für<br />
beengte Platzverhältnisse. bec<br />
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NBR-Dichtungen von COG für die Lebensmittelindustrie<br />
Ohne tierische Bestandteile hergestellt<br />
THE GEAR COMPANY<br />
Mit der Neuentwicklung P 300<br />
erweitert der Dichtungshersteller<br />
C. Otto Gehrckens (COG) sein<br />
Sortiment jetzt um einen NBR-<br />
Werkstoff, der über wichtige Zulassungen<br />
für den Einsatz in der<br />
Lebensmittel- und Getränkeherstellung<br />
verfügt. P 300 ist zertifiziert<br />
nach FDA 21. CFR 177.2600<br />
sowie 3-A-Sanitary-Standard und<br />
entspricht zudem der wichtigen<br />
VO (EG) 1935/2004. Hergestellt<br />
ohne tierische Bestandteile, erfüllt<br />
der COG-Compound darüber<br />
hinaus auch die immer häufiger<br />
gestellte Forderung nach garantiert<br />
ADI-freien Werkstoffen (Animal<br />
Derived Ingredients free) für<br />
Dichtungen, die mit Lebensmitteln<br />
in Kontakt kommen. Als<br />
NBR-Werkstoff kann P 300 mit<br />
guten mechanischen Eigenschaften<br />
punkten, die in Kombination<br />
mit der hohen Abrieb- und Standfestigkeit<br />
viele unterschiedliche<br />
Einsatzmöglichkeiten erlauben.<br />
Die robuste Neuentwicklung<br />
überzeugt daher vor allem in Anlagenteilen,<br />
die einer intensiven<br />
Materialbeanspruchung ausgesetzt<br />
sind, und eignet sich auch<br />
für dynamische Anwendungen.<br />
Zudem beweist P 300 im Kontakt<br />
mit Ölen und Fetten eine<br />
sehr gute Widerstandsfähigkeit<br />
und zeigt sich auch gegenüber<br />
verdünnten Säuren und Laugen<br />
beständig. Diese Eigenschaften<br />
und die verschiedenen Zulassungen<br />
machen diesen NBR-Werkstoff<br />
besonders für die Lebensmittelindustrie<br />
interessant. In<br />
diesem Bereich bieten sich<br />
zahlreiche Verwendungsmöglichkeiten<br />
an.<br />
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Bild: COG<br />
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und Effi zienz, mit seiner äußerst hohen Übersetzungsvielfalt<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 151
FLUIDTECHNIK<br />
PNEUMATIK<br />
Ventilinseln von Bürkert Fluid Control Systems für sichere Anlagen<br />
Risiken minimieren<br />
In der Prozesstechnik sind automatisierte Anlagen für einen langjährigen und sicheren Betrieb<br />
ausgelegt. Das gilt für alle Branchen, angefangen von Molkereien und Brauereien bis hin zur Pharma -<br />
industrie oder Anlagen zur Aufbereitung industriellen Prozesswassers. Die sicherheitstechnischen<br />
Anforderungen verändern sich jedoch; die Akzeptanz gegenüber Restrisiken sinkt. Gefragt sind deshalb<br />
Lösungen, die dem individuellen Sicherheitsbedürfnis der jeweiligen Anwendung gerecht werden.<br />
Werner Bennek, Field Segment Manager Hygienic, Christian Bürkert GmbH & Co. KG, Ingelfingen<br />
Je nach Anlage gilt es bestimmte Performance-Level<br />
zu erfüllen, um das Leben<br />
und die Gesundheit von Personen<br />
zu schützen, etwa wenn Arbeiten an<br />
Rohrleitungen, Ventilen oder Verbindungsstücken<br />
durchgeführt werden<br />
Bild: Bürkert Fluid Control Systems<br />
Die Mindestanforderungen an die Sicherheitsstandards von Maschinen<br />
und Anlagen sind in der Maschinenrichtlinie<br />
2006/42/EG geregelt. Demnach gilt es, je nach Anlage bestimmte<br />
Performance-Level zu erfüllen, um das Leben und die Gesundheit<br />
von Personen zu schützen, zum Beispiel, wenn Arbeiten an Rohrleitungen,<br />
Ventilen, Verbindungsstücken oder ähnlichem durchgeführt<br />
werden. Je nach Anlagenstruktur bietet Bürkert Fluid Control<br />
Systems hierfür unterschiedliche Lösungsansätze, angefangen von<br />
Ventilinseln, über Steuerköpfe bis hin zu schlichteren Lösungen mit<br />
speziellen Ventiltypen, die sich auch in Bestandsanlagen unkompliziert<br />
nachrüsten lassen.<br />
Ventilinseln in dezentrale<br />
Peripheriesysteme integrieren<br />
Maschinen und Anlagen müssen so beschaffen sein, dass weder<br />
Menschen noch die Umwelt oder Sachwerte durch ihre Funktion<br />
Schaden nehmen. Typischerweise werden solche Anforderungen –<br />
vor allem in Neuanlagen – über eine Profisafe-Steuerung, das Profi-<br />
safe-Protokoll und entsprechende<br />
fehlersichere IO-Module gelöst. Seit<br />
vielen Jahren kombinieren deshalb<br />
der Fluidikexperte Bürkert und Siemens<br />
immer wieder ihr Know-how:<br />
Die Ventilinsel Airline SP Typ 8647 ist<br />
jetzt beispielsweise in die dezentralen<br />
Peripheriesysteme Simatic ET<br />
200SP und ET 200SP HA integrierbar.<br />
Die neue Integrationsstufe erhöht<br />
nochmals die Anlagenverfügbarkeit<br />
und -sicherheit. Erstmals<br />
können dadurch Ventilinseln in hochverfügbaren<br />
und bis zu R1 redundanten<br />
Profinet-Umgebungen mit Profisafe-Protokoll direkt an einem<br />
dezentralen Peripheriesystem betrieben werden. Pneumatische<br />
Segmente oder einzelne Ventile lassen sich dann gezielt über<br />
entsprechende Sicherheitsrelais abschalten.<br />
„Sichere Abschaltungen“ einfach nachrüsten<br />
Werden erst im Laufe der Zeit die Anforderungen an die Sicherheit<br />
einer Anlage erhöht, kann das Umrüsten auf eine Profisafe-Lösung<br />
aufwendig, teuer und mit unerwünschten Stillstandszeiten verbunden<br />
sein. Der Hersteller bietet deshalb eine praxisgerechte Alternative:<br />
Pneumatikventile mit zusätzlicher Abschaltfunktion (Typen<br />
6524 und 6525) können einfach auf jedem beliebigen Ventilplatz der<br />
Ventilinseln nachgerüstet und damit unabhängig von der regulären<br />
Schaltsignalsteuerung der Ventilinsel abgeschaltet werden. Dabei<br />
benötigt das Plus an Sicherheit keine größeren Schaltschränke. Die<br />
Ventile bestehen aus einem Vorsteuer-Flipper-Magnetventil und einem<br />
Pneumatiksitzventil. Das Flipper-Wirksystem erlaubt das Schalten<br />
hoher Drücke bei geringer Leistungsaufnahme und mit kurzen<br />
Schaltzeiten. Die Abschaltfunktion ist über einen zweiten Anschluss<br />
realisiert. Die Ventile werden also weiterhin über den Bus angesteuert,<br />
bieten aber zusätzlich vorn einen zweiten elektrischen An-<br />
152 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Bild: Bürkert Fluid Control Systems<br />
schluss, über den der Stromkreis der Magnetspule unterbrochen<br />
werden kann. Bei Auslösen einer Sicherheitskette schalten die Öffnerkontakte<br />
eines Notausrelais die Spule des Pneumatikventils ab,<br />
unabhängig von der Ansteuerung des Ventils über die SPS. Die Ventile,<br />
mit denen sich Prozesse bis zum Performance Level C gemäß<br />
Maschinenrichtlinie sicher abschalten lassen, gibt es als 3/2-, 5/2-<br />
und 2x 3/2-Wegeventil. Anlagenbetreiber aus der Prozessindustrie<br />
können so mit einfachen Mitteln auf steigende Sicherheitsanforderungen<br />
reagieren. Darüber hinaus kann durch die Einbindung eines<br />
sogenannten Redundanzblockes sogar das Performance Level D erreicht<br />
werden.<br />
Redundanzblock erhöht die Sicherheit<br />
Der Redundanzblock (MKRS) für das sicherheitsgerichtete Abschalten<br />
wurde für Anwendungen mit hohen Sicherheitsanforderungen<br />
entwickelt. Er ist mit Ventilen und Druckschaltern ausgestattet, die<br />
pneumatisch in Reihe hinter den Ventilen auf der Ventilinsel installiert<br />
werden. Die Montage in Reihe gewährleistet eine redundante<br />
Abschaltmöglichkeit. Zusätzlich überwachen die Druckschalter auf<br />
dem Redundanzblock vor und nach dem Abschaltventil den anstehenden<br />
Druck. Der Einsatz des Redundanzblocks bietet sich an,<br />
wenn bei einem Notfall ein sofortiger Prozessstopp notwendig ist.<br />
Typisch sind beispielsweise Prozesse, bei denen eine Inspektionsluke<br />
für Wartungsarbeiten geöffnet werden kann. Hier gilt es, den<br />
Prozess unbedingt zu stoppen und gegen Wiederanlauf zu schützen,<br />
falls eine Abdeckung zum falschen Zeitpunkt entfernt wird. jg<br />
www.buerkert.de<br />
Die Integration der Pneumatikventile<br />
für sichere Abschaltung ist auf jedem<br />
Ventilplatz der Ventilinsel möglich.<br />
Durch die Abschaltfunktion lassen<br />
sich Prozesse bis zum Performance<br />
Level C gemäß Maschinenrichtlinie<br />
sicher abschalten<br />
Details zu den pneumatischen Ventilinseln von Bürkert<br />
für Siemens Simatic ET 200SP und ET 200SP HA:<br />
hier.pro/X47RA<br />
Messe SPS: Halle 7, Stand 690<br />
Die Ventilinsel Airline SP<br />
Typ 8647 ist in die dezentralen<br />
Peripheriesysteme<br />
Simatic ET 200SP und ET<br />
200SP HA integrierbar<br />
Bild: Bürkert Fluid Control Systems<br />
Druckbegrenzungsventil<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 153<br />
THE LEE COMPANY MORE THAN 70 YEARS SINCE 1948
FLUIDTECHNIK<br />
PNEUMATIK<br />
Parker Hannifin entwickelt P2H IO-Link-Knoten für ISO-Ventile der Serie H<br />
Permanent gut überwacht<br />
Die Punkt-zu-Punkt Netzwerkverbindung IO-Link ist eine kostengünstige Möglichkeit, Ventilinseln an<br />
übergeordnete SPS-Steuerungen anzuschließen. Dabei können auch hilfreiche Diagnose- und Betriebsparameter<br />
übertragen werden. Mit Hilfe von IO-Link-Knoten, wie sie Parker Hannifin mit dem P2H<br />
für die ISO-Ventile H anbietet, lassen sich so pneumatische Systeme erstellen, die die Predictive-<br />
Maintenance-Prinzipien von Industrie 4.0-Konzepten unterstützen.<br />
Die Parker Hannifin GmbH, Kaarst, hat einen IO-Link-Knoten<br />
entwickelt, mit dem H-ISO-Ventilinseln zuverlässig an einen<br />
IO-Link-Master angeschlossen werden können. Das P2H IO-Link-<br />
Netzwerkmodul wird als Endplatten-Kit für die ISO-Ventilbaureihe H<br />
mit Universalgrundplatte für vier Größen (HB, HA, H1 und H2) angeboten.<br />
Es eignet sich für die Verwendung von bis zu 24 Magnetventilausgängen.<br />
Der P2H IO-Link-Knoten ist in zwei Versionen erhältlich:<br />
• Das Modul der Klasse A verfügt über einen 3-poligen M12-Steckverbinder<br />
für die Kommunikation und die Spannungsversorgung<br />
von einem beliebigen IO-Link Master der Klasse A sowie<br />
7/8-“-Steckverbinder für einen Hilfsventilstrom-Eingang und<br />
-Ausgang.<br />
• Das Modul der Klasse B verfügt über einen 5-poligen<br />
M12–Steckverbinder zum Anschluss an einen IO-Link-Master<br />
Klasse B. Dieser stellt eine zusätzliche 24V-Spannungsversorgung<br />
zur Verfügung.<br />
Stromversorgung des IO-Link-Knotens<br />
Der P2H IO-Link-Knoten ist sicherstromfähig, das heißt die Hilfsenergie<br />
des Ventils kann von einer sicherheitsgerichteten 24V-Spannungsversorgung<br />
zur Unterstützung der europäischen Maschinenrichtlinie<br />
bereitgestellt werden. Das bedeutet:<br />
• Das Modul ist für Testimpulsstrom (OSSD) ausgelegt und kann<br />
somit an einer fehlersicheren 24V-Spannungsversorgung betrieben<br />
werden, welche den Maschinenrichtlinien entspricht. Die sichere<br />
Spannungsversorgung ist sowohl bei Modulen der Klasse<br />
A als auch bei Modulen der Klasse B verfügbar. Module der Klasse<br />
A ermöglichen die Reihenverschaltung (Daisy-Chaining) der sicheren<br />
Spannungsversorgung über den 7/8“-Spannungsausgangsanschluss.<br />
• Ein Spannungsausgang ist bei einem Modul der Klasse A verfügbar<br />
und als industrieller 7/8“-Standardsteckverbinder ausgeführt.<br />
Dies sei, laut Hersteller, derzeit die einzige IO-Link Ventilinsel auf<br />
dem Markt, die eine Spannungsausgangsoption anbietet.<br />
Der IO-Link-Knoten bietet mit seiner Diagnose über das Netzwerk<br />
einen einfachen Zugriff auf Parameter für Überwachungszwecke,<br />
wie Spannungs- und Temperaturwarnungen und Kommunikationsfehler.<br />
Diese Daten sind über das Netzwerk zur einfachen vorbeugenden<br />
Wartung sowohl für Module der Klasse A als auch für Modu-<br />
Mit dem neuen P2H IO-Link-Knoten von<br />
Parker Hannifin lassen sich bis zu 24<br />
Magnetventile steuern. Dadurch werden die<br />
Gesamtsystem- und Installationskosten im<br />
Vergleich zum Einsatz von Ethernet oder<br />
fester Verkabelung gesenkt<br />
Bild: Parker Hannifin<br />
154 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
PNEUMATIK<br />
FLUIDTECHNIK<br />
Beim Modul der Klasse B erfolgen Strom- und<br />
Kommunikationsfluss über einen einzigen<br />
fünfpoligen M12-Stecker<br />
le der Klasse B verfügbar. Darüber hinaus geben die visuellen Anzeigen<br />
mit vier LEDs am Modul für den IO-Link Kommunikationsstatus,<br />
Modulfehler, Ausgangsfehler und externe Spannungsversorgung<br />
den Zustand des P2H Moduls zur Überwachung permanent<br />
wieder.<br />
Mit seinem robusten, industrietauglichen PBT-Gehäuse bietet der<br />
IO-Link-Knoten Schweißspritzerbeständigkeit, UV-Schutz und<br />
flammhemmende Eigenschaften. Damit ist er für Anwendungen<br />
wie Karosserieschweißen und Montageprozesse geeignet. Weitere<br />
typische Anwendungen sind Systeme zum Auftragen von Kleb- und<br />
Dichtstoffen, End-of-Arm-Tooling (EOAT) und Nieten. Darüber<br />
hinaus wird er in Blasformmaschinen und Kartonaufrichtern<br />
verwendet.<br />
Die ISO-Ventile der H-Serie<br />
Mit der Entwicklung des IO-Link-Knotens stehen für H-ISO-Ventilinseln<br />
noch folgende weitere Netzwerkknoten zur Verfügung: Ethernet/IP,<br />
Profinet IO, EtherCAT, POWERLINK, Modbus/TCP, Device-<br />
Net, ControlNet, Profibus DP, CANopen, AS-I und InterBus-S. Die<br />
ISO-Ventile sind für Flanschmontage konzipiert und in fünf Größen<br />
(ISO 15407 und 5599 – Größen 01, 02, 1, 2 und 3) mit einem Nenndurchfluss<br />
Qn von 540 bis 5890 l/min erhältlich. Die Produktfamilie<br />
ist sowohl in Plugin- als auch in Non-Plugin-Ausführung erhältlich<br />
und wird als 5/2– und 5/3-Funktionen mit einer dualen 3/2-NC- oder<br />
NO-Funktion in Größe 02 angeboten. Das Ventil kann einzeln als Einzelflansch<br />
oder auf einem Verteilerblock montiert werden. In Verbindung<br />
mit einem H-Universalverteilerblock können mehrere Größen<br />
von 02 bis 2 angeschlossen werden. Ein Übergangskit entfällt und<br />
kein Platz wird verschwendet. Mit Zwischenversorgungsmodulen<br />
können mehrere Druckbereiche im Verteilerblock festgelegt werden,<br />
wobei der interne oder externe Steuerdruck entsprechend der<br />
jeweiligen Anwendung konfigurierbar ist. Die linke Anschlussplatte<br />
vereinfacht vielfältige Verdrahtungsoptionen. Die elektrischen Anschlüsse<br />
für die Plugin-Ausführung können über den Verteilerblock<br />
entweder per Festverdrahtung, Sammelschiene oder industrieller<br />
Netzwerktechnologie erfolgen.<br />
Der P2H IO-Link-Knoten erweitert das IO-Link-Portfolio des Unternehmens<br />
um ein universelles Industrieventil und bietet dennoch<br />
weiterhin die Möglichkeit, Durchflussgrößen auf einer Universalverteilerbasis<br />
zu mischen. Er ergänzt damit die anderen IO-Link-Produkte<br />
von Parker, die darauf ausgerichtet sind, Komplexität und Kosten<br />
an der Maschine zu reduzieren und gleichzeitig die einfachen Diagnose-Prinzipien<br />
der Smart Factory und Industrie 4.0-Konzepte zu<br />
unterstützen.<br />
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Details zum IO-Link-Knoten:<br />
hier.pro/mpQiz<br />
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Bild: Parker Hannifin<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 155
FLUIDTECHNIK<br />
PUMPEN<br />
Neue Features für Servopumpen sorgen für deutlich reduzierten Serviceaufwand<br />
Mehr Produktivität durch permanente<br />
Schmierung der Innenverzahnung<br />
Hoher Wirkungsgrad, bessere Prozessperformance und niedrige Wärmeentwicklung. Dies sind nur<br />
einige Vorteile einer Servopumpe. In zahlreichen Applikationen wie z. B. bei Pressen und Spritzgießmaschinen<br />
wird deshalb seit Jahren die Servopumpenlösung von Baumüller eingesetzt. Der Anbieter<br />
hat jetzt eine neue Servopumpenversion auf den Markt gebracht. Bei dieser Weiterentwicklung ist<br />
die Hydraulikpumpe mit einer Verzahnung direkt am Motor angebaut.<br />
Stefanie Lauterbach, Corporate Communications Manager, Baumüller Nürnberg GmbH, Nürnberg<br />
Mittlerweile gehört der Einsatz von Servopumpen, auch aufgrund<br />
der steigenden Energiekosten, bei Maschinenbauern<br />
zur Standardausrüstung. Endanwender betrachten immer häufiger<br />
die Gesamtbetriebskosten und sehen, dass sich der Anschaffungspreis<br />
für eine Servopumpe durch die deutliche Senkung des Energieverbrauchs<br />
sehr häufig schon innerhalb eines Jahres amortisiert.<br />
Die Baumüller Nürnberg GmbH, Nürnberg, hat gemeinsam mit<br />
Anwendern kontinuierlich an der Weiterentwicklung gearbeitet und<br />
jetzt ihre neue Servopumpenversion auf den Markt gebracht.<br />
Pumpendirektanbau: kompakt und wartungsarm<br />
Bei der jüngsten Weiterentwicklung ist die Hydraulikpumpe mit<br />
einer Verzahnung direkt am Motor angebaut. Kupplung und Pumpenträger<br />
wie bei klassischen Servopumpenversionen entfallen dadurch,<br />
was den Vorteil einer kürzeren Einbaulänge und demzufolge<br />
eine geringere Aufstellfläche der Maschine mit sich bringt. Der Direktanbau<br />
bedeutet zudem den Wegfall mechanischer Teile. Der Maschinenbauer<br />
profitiert dabei von niedrigeren Lagerhaltungskosten.<br />
Kupplung und Pumpenträger entfallen<br />
bei dem Pumpendirektanbau dieser neuen<br />
Servopumpenversion, was u. a. den Vorteil<br />
einer kürzeren Einbaulänge und einer<br />
geringeren Aufstellfläche der Maschine<br />
mit sich bringt<br />
Permanente Ölschmierung der Innenverzahnung<br />
Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die intelligente Nutzung des<br />
Hydrauliköls. So wurden in der neuen Version sowohl beim Motor<br />
als auch bei der Konstantpumpe Anschlüsse ergänzt, damit der<br />
Leckagestrom der Pumpe zur permanenten Schmierung der Verzahnung<br />
genutzt werden kann. Eine notwendige Fettschmierung der<br />
Innenverzahnung, die durchschnittlich alle 3000 Betriebsstunden<br />
fällig ist, entfällt somit. Die Maschine kann ohne Unterbrechung produzieren.<br />
Baumüller ist nach eigenen Angaben der einzige Anbieter<br />
dieser Lösung, die damit zusätzlich zu einem deutlich reduzierten<br />
Serviceaufwand beim Maschinenbauer und Maschinenbetreiber<br />
führt.<br />
Die bauliche Veränderung bietet noch einen weiteren Nutzen. Da die<br />
Bohrungen der Anschlüsse beidseitig vorhanden sind, kann der<br />
Motor je nach Anwendung senkrecht oder vertikal eingebaut<br />
werden. Die Motorposition ist somit frei wählbar und passt sich der<br />
jeweiligen Maschinenkonstruktion an. Die neuen Features sind für<br />
die Drehstrom-Synchronmotor-Baureihe DSD2 von Baumüller in<br />
den Baugrößen 71 und 100 verfügbar und<br />
sehr gut für Kunststoff- und Druckgussmaschinen<br />
geeignet. Die Baugröße 132<br />
folgt in Kürze.<br />
Bild: Baumüller<br />
IoT-ready für<br />
Predictive Maintenance<br />
Die vorhandenen Bohrungen beim Motor<br />
kann der Anwender zudem auch für eigene<br />
Sensorik nutzen. So können z. B. ganz<br />
unkompliziert Drucksensoren zur Über -<br />
wachung der Ölschmierung der Innenverzahnung<br />
angebracht werden. Auch das<br />
Anbringen von Leckagesensoren zum<br />
frühzeitigen Anzeigen möglicher Undichtigkeiten<br />
ist einfach und ermöglicht ganz<br />
im Sinne von Predictive Maintenance eine<br />
vorausschauende Wartung. Durch die von<br />
Sensoren erfassten Messwerte und Daten<br />
werden unkontrollierte Ausfallzeiten<br />
minimiert und die Maschine kann proaktiv<br />
zu einem vorher festgelegten Zeitpunkt<br />
einen Service erfahren.<br />
156 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
PUMPEN<br />
FLUIDTECHNIK<br />
Der Leckagestrom der Pumpe wird<br />
zur permanenten Schmierung der<br />
Verzahnung genutzt. Eine notwendige<br />
Fettschmierung der Innenverzahnung,<br />
die durchschnittlich alle 3000<br />
Betriebsstunden fällig ist, entfällt<br />
Bild: Baumüller<br />
Wie die neuen Servopumpen-Features für reduzierten<br />
Serviceaufwand sorgen, zeigt dieses Video:<br />
hier.pro/Bs22i<br />
Messe SPS: Halle 1, Stand 560<br />
Energieeffiziente<br />
Servopumpenlösung<br />
Mit der Servopumpe kombiniert<br />
der Antriebsspezialist Baumüller<br />
die Vorteile der hydraulischen<br />
Leistungsübertragung mit den<br />
Vorteilen der elektrischen Servo-<br />
Antriebstechnik. Durch die Regelung<br />
des Antriebs und den ge -<br />
ringeren Energieverbrauch der<br />
Komponenten, vor allem im<br />
Teillastbereich, ergibt sich eine<br />
hochenergieeffiziente und dennoch<br />
wirtschaftliche Lösung, die<br />
Maschinenbauer und -anwender<br />
in der Kunststoff- und Druckgussindustrie<br />
als entscheidenden<br />
Wettbewerbsvorteil in ihren<br />
Maschinen umsetzen können.<br />
Das Antriebspaket besteht aus<br />
einer Konstantpumpe, einem<br />
DSx-Servomotor, einem B-maXX-<br />
5000-Umrichter sowie dem im<br />
Umrichter integrierten Softwaremodul<br />
der Servopumpe. Die<br />
umfassende Palette an dynamischen<br />
Motoren und Umrichtern<br />
in unterschiedlichen Kühlungsvarianten<br />
von Baumüller bietet hier,<br />
entsprechend des jeweiligen<br />
Lastprofils der Anwendung, die<br />
jeweils passende Antriebslösung<br />
für eine optimale und energieeffiziente<br />
Prozessgestaltung. Durch<br />
das integrierte Softwaremodul<br />
der Servopumpe kann diese<br />
Lösung herstellerunabhängig von<br />
der jeweiligen Maschinensteuerung<br />
eingesetzt werden. bec<br />
www.baumueller.com<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 157
FLUIDTECHNIK<br />
PUMPEN<br />
Auf die metallverarbeitende Industrie abgestimmtes Portfolio an Vakuumpumpen und -systemen<br />
Robuste Lösungen für effizienten Betrieb<br />
Im Spannungsfeld hoher Energiepreise, zunehmender Klimaerwärmung und knapper Ressourcen steigt der<br />
Bedarf an energieeffizienten, nachhaltigen Prozessen. Diese Anforderungen wirken sich auch unmittelbar auf<br />
diejenigen Vakuumpumpen und -systeme aus, die ein elementarer Bestandteil in Wärmebehandlungsanlagen<br />
und Metallurgieprozessen sind. Gerade für dieses Anforderungsprofil bietet die Leybold GmbH, Köln, ein<br />
breites Spektrum hochmoderner, bereits bewährter Vakuumlösungen an.<br />
Uwe Zöllig, Global Business Development Manager Industrial Vacuum, Leybold GmbH, Köln<br />
Drehschieberpumpen bewährt. Bei anspruchsvolleren Prozessen<br />
wie Löten, Sintern oder Aufkohlen werden auch hier trockenver -<br />
dichtende Schraubenpumpen eingesetzt. Hier bieten sich je nach<br />
Baugröße und Prozess Pumpen der Baureihen Dryvac, Screwline<br />
oder Varodry an.<br />
Bild: Leybold<br />
Emissionsfreie Drehschieberpumpen<br />
Eine moderne Vakuumtechnik muss ihre Anwender heutzutage<br />
durch Emissionsfreiheit, Laufruhe und Nachhaltigkeit überzeugen.<br />
Mit Blick auf diese Anforderungen hat Leybold mit der kompakten<br />
Die emissionsfreie Drehschieberpumpe Sogevac Neo D ist eine 2-stufige<br />
Vakuumpumpe mit integriertem auspuffseitigen Ölnebelabscheider<br />
Moderne mechanische Vakuumpumpensysteme sind leistungsstarke<br />
Werkzeuge für einen effizienten Betrieb. Sie verfügen<br />
über ein robustes Design, das es den Pumpen ermöglicht,<br />
auch in rauen Produktionsumgebungen zu bestehen. Unabhängig<br />
davon, welche Art von Vakuumanlagen betrieben werden: Innova -<br />
tive Vakuumlösungen reduzieren Betriebskosten und CO 2 -Emis-<br />
sionen bei gleichzeitig vollständiger Prozesskontrolle.<br />
Im Einsatz an sekundärmetallurgischen VD-, VOD- oder RH-Ent -<br />
gasern haben sich Pumpsysteme bestehend aus trockenverdich -<br />
tenden Schraubenvakuumpumpen vom Typ Dryvac, kombiniert mit<br />
Ruvac-WH-Wälzkolbenpumpen, bewährt. Durch den Einsatz dieser<br />
Standardpumpen können selbst hohe Anforderungen an das Saugvermögen<br />
mit großer Zuverlässigkeit zu wettbewerbsfähigen Preisen<br />
erfüllt werden. Um Hochvakuum in VIM- oder VAR-Installationen<br />
zu erreichen, bietet der Hersteller moderne Öl-Booster-Pumpen<br />
an, die in Kombination mit trockenverdichtenden Dryvac-Schraubenpumpen<br />
und Ruvac-Wälzkolbenpumpen für hohe Anlagenverfüg -<br />
barkeit bei niedrigen Betriebskosten sorgen.<br />
Für den Einsatz an Vakuum-Wärmebehandlungsöfen verfügt Leybold<br />
über ein noch größeres Produktportfolio: In sauberen Prozessen<br />
wie Härten oder Anlassen haben sich ölgedichtete Sogevac-<br />
Die trockenverdichtenden Schraubenvakuumpumpen Dryvac DV 200 und<br />
DV 300 sind für die moderne, intelligente Fertigung ausgelegt<br />
Sogevac Neo D eine 2-stufige Vakuumpumpe mit integriertem<br />
auspuffseitigem Ölnebelabscheider entwickelt. Das Arbeitsumfeld<br />
bleibt hierdurch beim Abpumpen sauber und ölnebelfrei. Ein Dauerbetrieb<br />
ist ohne einen externen Filter bei jedem Eingangsdruck<br />
möglich.<br />
Die robuste Sogevac Neo D ist optimiert für Anwendungen, die ein<br />
Saugvermögen im Bereich von 1 × 10 -2 bis 1 mbar erfordern, perfekt<br />
für kleine Wärmebehandlungsöfen oder als Haltepumpe für Diffu -<br />
sionspumpen. Sie bietet ein stabiles Prozessvakuum, ist jedoch im<br />
Vergleich zu den gängigen Alternativen günstiger in der Anschaffung<br />
und hat aufgrund der deutlich kleineren rotierenden Masse einen<br />
bis zu 10 % niedrigeren Energiebedarf. Eine zusätzliche Energie -<br />
einsparung kann durch den Betrieb der Pumpe mittels Drehzahl -<br />
regelung mit Frequenzwandler erreicht werden.<br />
Bild: Leybold<br />
158 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
PUMPEN<br />
FLUIDTECHNIK<br />
Trockenpumpen für raue industrielle Anwendungen<br />
Die trockenverdichtenden Schraubenvakuumpumpen Dryvac DV<br />
200 und DV 300 sind für die moderne, intelligente Fertigung ausgelegt.<br />
Sie bieten hohe Energieeffizienz, Langlebigkeit sowie eine zukunftssichere<br />
Netzwerkintegration. Durch die optimierte Rotorgeometrie<br />
und das innovative Motordesign mit Effizienzklasse IE3 minimieren<br />
diese Pumpentypen den Stromverbrauch und die CO 2 –<br />
Emissionen. Wie die bereits etablierten größeren Dryvac-Pumpen<br />
sind auch die kompakten Modelle DV 200 und DV 300 für raue<br />
industrielle Anwendungen ausgelegt. Sie bieten eine lange Lebensdauer,<br />
auch unter anspruchsvollen Bedingungen mit viel Feuchtigkeit,<br />
Stäuben oder anderen Prozessbelastungen. Die Pumpen zeichnen<br />
sich zudem durch einen minimalen Wartungsaufwand aus.<br />
100 % ölfreie, trockenverdichtende Schraubenpumpe<br />
Die 100 % ölfreie, trockenverdichtende und luftgekühlte Schraubenpumpe<br />
Varodry gewährleistet den erforderlichen Betriebsdruck<br />
sowie eine kurze Zykluszeit, gerade in anspruchsvollen Prozessen.<br />
Durch ihre kompakte Bauform und die Reduktion auf das Wesent -<br />
liche lässt sich die Vakuumpumpe einfach in neue oder bestehende<br />
Systeme integrieren. Aufgrund des integrierten Schalldämpfers ist<br />
sie leise und hat dazu ein angenehmes Laufgeräusch.<br />
Die luftgekühlte Varodry ist dabei absolut trocken und sauber. Dadurch<br />
werden Partikel- oder Ölmigrationen in die Vakuumkammer<br />
oder die Umgebung verhindert. Ein weiterer Prozessvorteil ist ihre<br />
Belastbarkeit und Effizienz. Sie kann im Dauerbetrieb bei jedem<br />
beliebigen Ansaugdruck betrieben werden und ist völlig resistent<br />
gegenüber regelmäßigen Schockbelüftungen. Ohne Überlastungen<br />
können daher beliebig viele Zyklen gefahren werden. Unter dem<br />
Strich sorgt die Varodry für einen unterbrechungsfreien Betrieb ohne<br />
Anlagenstillstände. Dies qualifiziert sie als ideale Vakuumpumpe<br />
für Wärmebehandlungsanwendungen und Metallurgieprozesse.<br />
Pumpe für extrem schmutzige Anwendungen<br />
In anspruchsvollen Anwendungen wie dem Sintern oder der Aufkohlung<br />
werden bevorzugt trockenverdichtende Schraubenpumpen als<br />
Die 100 % ölfreie,<br />
trockenverdichtende<br />
Schraubenpumpe<br />
Varodry gewährleistet<br />
den erforderlichen<br />
Betriebsdruck und eine<br />
kurze Zykluszeit<br />
Vorvakuumpumpen eingesetzt. Der Grund: Sie sind im Vergleich zu<br />
ölgedichteten Pumpen leistungsfähiger und zuverlässiger. Speziell<br />
die Screwline-Pumpen haben sich in extrem schmutzigen Appli -<br />
kationen bewährt. Ihr wesentlicher Vorteil: Der Schöpfraum dieser<br />
Pumpenfamilie kann vor Ort einfach vom Anwender selbst gereinigt<br />
werden, z. B. in Prozesspausen durch Spülung.<br />
Geringe Leistungsaufnahme, hohes Saugvermögen<br />
Mit der luftgekühlten, ölfreien Scrollvac plus hält Leybold eine unkomplizierte,<br />
zuverlässige Vorvakuumpumpe im Programm. Ihre<br />
Eigenschaften prädestinieren sie für eine Vielzahl anspruchsvoller<br />
Anwendungen, wie etwa an Labor-Vakuumöfen. Dies liegt auch an<br />
der geringen Leistungsaufnahme der Vorvakuumpumpe bei gleichzeitig<br />
hohem Saugvermögen. Hinzu kommt, dass sie mit ihrer leichten,<br />
kompakten Bauweise nur wenig Platz beansprucht. Dies ermöglicht<br />
die Integration in neue und bestehende Vakuumsysteme.<br />
Ihre funktionalen und konstruktiven Merkmale vereinfachen den<br />
täglichen Umgang mit dieser Vorvakuumpumpe.<br />
bec<br />
www.leybold.com<br />
Bild: Leybold<br />
Detaillierte Informationen zu Vakuumtechnologien für<br />
industrielle Applikationen:<br />
hier.pro/3wJkk<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 159
FLUIDTECHNIK<br />
NEWS<br />
Vertikale Inline-Kreiselpumpe von KSB mit geschlossenem Laufrad und Gleitringdichtung<br />
Für Abgasreinigungssysteme auf Schiffen<br />
Um die weltweite Meeres- und Luftverschmutzung<br />
einzudämmen, wird es ab 2020<br />
von der EU und der IMO (für die Schifffahrt<br />
zuständige Behörde der UN) strengere<br />
Grenzwerte für den Schwefeldioxidgehalt<br />
in Schiffsabgasen geben. Technisch erreicht<br />
man das neben der Nutzung von Erdgas oder<br />
schwefelarmen Treibstoffen durch eine<br />
Wäsche der Abgase (Scrubber). Für das<br />
Abgasreinigungssystem auf Schiffen hat die<br />
im spanischen Zarautz sitzende und zur KSB-<br />
Gruppe gehörende KSB Itur Spain S.A. ihre<br />
Pumpenbaureihe ILN weiterentwickelt. Bei<br />
dieser handelt es sich um eine vertikale In -<br />
Bild: KSB<br />
line-Kreiselpumpe mit geschlossenem Laufrad<br />
und Gleitringdichtung. Mit ihrer neugestalteten<br />
Hydraulik erfüllen die Pumpen die<br />
strengen Vorgaben, die von den Behörden in<br />
Bezug auf das Betriebsverhalten und den<br />
Wirkungsgrad gestellt werden. Die Prozessbauweise<br />
(bis Baugröße 250) ermöglicht den<br />
Ausbau des Laufrades ohne Demontage der<br />
Rohrleitungen und des Motors, was bei den<br />
engen Platzverhältnissen auf Schiffen von<br />
großer Bedeutung ist. Ein selbstentlüftender,<br />
breiter Gleitringdichtungsraum sorgt für eine<br />
langlebige Abdichtung am Wellendurchgang.<br />
Auswechselbare Spaltringe im Pumpengehäuse<br />
und im Gehäusedeckel vereinfachen<br />
eine eventuell notwendige Wartung. Die<br />
wasserdichten Wälzlager erfordern weder<br />
Nachschmierung noch Wartung. Als Werkstoffe<br />
für die Gehäuse kommen Aluminiumbronze<br />
und Superduplexstähle zum Einsatz.<br />
Die maximale Fördermenge der Aggregate<br />
(60 Hz) beträgt 3700 m 3 /h. Die größte Förderhöhe<br />
liegt bei 160 m.<br />
bec<br />
www.ksb.com<br />
Grundfos unterstützt Systemintegratoren mit branchenübergreifendem EMSR-Auswahltool<br />
Pumpen in kurzer Zeit in ein BUS-System einbinden<br />
Bild: Grundfos<br />
Eine Pumpe in kurzer Zeit in ein BUS-System<br />
einzubinden und damit in ein Anlagenkonzept<br />
zu integrieren – das ist Aufgabe von Systemintegratoren,<br />
die sich branchenübergreifend,<br />
in der Industrie ebenso wie in der Wasserwirtschaft<br />
oder der Gebäudetechnik, mit allen<br />
Fragen des EMSR (Elektrisches Messen,<br />
Steuern und Regeln) beschäftigen. Speziell<br />
für diese Zielgruppe hat Grundfos auf seiner<br />
Website einen gesonderten Bereich eingerichtet,<br />
der u. a. ein EMSR-Auswahltool enthält,<br />
das unter hier.pro/jvamC verfügbar ist.<br />
Mithilfe des Tools findet der Systemintegrator<br />
alle für sein spezifisches Projekt nötigen<br />
Informationen zu dem passenden Kommu -<br />
nikationsmodul. Hierzu sind lediglich die zu<br />
installierende Pumpe und der gewünschte<br />
BUS-Protokoll-Typ auszuwählen. Neben dem<br />
geeigneten Kommunikationsmodul liefert<br />
das Tool weitere Informationen (Schnittstellenbeschreibung<br />
und Ressourcendateien,<br />
Schaltplan, externe Bibliotheken, Inbetriebnahme).<br />
Besonders attraktiv sind die kostenlos<br />
verfügbaren Funktionsblöcke für Siemens<br />
S7 als Programmierbeispiel, mit denen der<br />
Engineering-Aufwand (Zeit) deutlich sinkt.<br />
Das Auswahltool unterstützt EMSR-Tech -<br />
niker tatkräftig bei der Implementierung<br />
von Pumpe-4.0-Lösungen in das gewünschte<br />
BUS-System und macht das Engineering<br />
schneller sowie effizienter.<br />
bec<br />
www.grundfos.de<br />
Peristaltische OEM-Einbaupumpen von Watson-Marlow<br />
Fördermengen von wenigen Mikrolitern bis zu 2100 l/h<br />
Die Watson-Marlow Fluid Technology Group<br />
präsentiert ein breites Produktportfolio an<br />
OEM-Schlauchpumpen, Antrieben und Pumpenköpfen.<br />
Die Einbaupumpen bieten Fördermengen<br />
von wenigen Mikrolitern bis zu<br />
2100 l/h und bis zu 7 bar und sind in zahl -<br />
reichen Varianten mit bis zu zweiunddreißig<br />
Förderkanälen verfügbar. Pumpenköpfe,<br />
Getriebemotoren, Frontplatten und Drehzahlsteuerungen<br />
lassen sich genau auf die jeweiligen<br />
Anforderungen anpassen. Die Einbaupumpen<br />
und -Pumpenköpfe kommen in einer<br />
Vielzahl von Anlagen und Geräten zum<br />
Einsatz – von den Bereichen Labor, Pharma,<br />
Medizintechnik und Diagnostik bis hin zu<br />
Lebensmittel- und Umweltindustrie. Durch<br />
ihre modulare Bauweise lassen sie sich op -<br />
timal auf die jeweilige Anwendung abstimmen.<br />
Eine umfangreiche Auswahl an Motorvarianten<br />
und Pumpenköpfen stellt diese Flexibilität<br />
sicher. Auf Wunsch sind die Einbaupumpen<br />
auch in Atex-Ausführung verfügbar.<br />
Mit DriveSure steht außerdem eine integrierte<br />
Plug-and-play-Antriebslösung, bestehend<br />
aus bürstenlosem Gleichstrommotor, Ge -<br />
triebe und Steuerung zur Verfügung, die mit<br />
einer Vielzahl an Pumpenköpfen kompatibel<br />
ist. Der Betrieb des Motors ist sowohl im<br />
24-V- als auch im 48-V-Modus möglich und<br />
kann durch ein Regelverhältnis von 51:1 und<br />
einen Drehzahlbereich von 8 bis 408 min -1<br />
flexibel an die jeweilige Anlage angepasst<br />
werden.<br />
bec<br />
www.wmftg.de<br />
Bild: Watson-Marlow<br />
160 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
NEWS<br />
FLUIDTECHNIK<br />
Dopag erweitert Portfolio zur Schmierstoffdosierung<br />
Modularer Aufbau für individuelle Anlagenkonzepte<br />
Bei der Produktion eines Fahrzeugs wird an<br />
mehr als 200 Stellen Fett oder Öl dosiert und<br />
aufgetragen. Dies dient der Verminderung<br />
von Geräuschen, der Haltbarkeit, dem Leichtlauf<br />
oder der Reibungsminderung. Die Anforderungen<br />
an diese Anwendungen sind unterschiedlich<br />
und steigen stetig. Für jede wird<br />
ein individuelles Anlagenkonzept benötigt.<br />
Speziell für die präzise und hochautomati -<br />
sierte Verarbeitung von Schmierstoffen in der<br />
Automobilindustrie hat Dopag die Produkt -<br />
linie LubriLine entwickelt, die nun um neue<br />
Dosierkomponenten erweitert wird. Mit der<br />
LubriLine bietet das Unternehmen indivi -<br />
duelle Lösungen aus einer Hand. Dank des<br />
modularen Aufbaus können verschiedene<br />
Anlagenkonzeptionen umgesetzt werden,<br />
sowohl einfache manuelle Dosierungen als<br />
auch komplexe, automatisierte Befettungssysteme.<br />
Die Produktlinie umfasst verschiedene<br />
Materialversorgungssysteme sowie<br />
eine Vielzahl an Dosier- und Auslassventilen,<br />
etwa für den Punktauftrag, das kontinuier -<br />
liche Auftragen oder für kontaktlose Schussund<br />
Sprühapplikationen. Komponenten zur<br />
Steuerung und Überwachung der Prozesse,<br />
etwa speziell entwickelte Dosiersteuerungen<br />
und Zahnrad-Durchflussmesszellen, sorgen<br />
für eine prozesssichere und jederzeit repro -<br />
duzierbare Dosierung. Neu ist zudem ein<br />
Bild: Dopag<br />
Online-Konfigurator für Fass- und Behälterpumpen,<br />
der unter hier.pro/eQgey erreichbar<br />
ist.<br />
bec<br />
www.dopag.de<br />
www.hilger-kern-group.com<br />
Schlauchanschlüsse aus Edelstahl von Eisele<br />
Korrosionsbeständig und leicht zu reinigen<br />
Bild: Eisele<br />
Absolut dicht, rostfrei und leicht zu reinigen:<br />
Die robusten Edelstahlanschlüsse der Inox -<br />
line von Eisele sind ideal für anspruchsvolle<br />
Einsatzbedingungen, denn sie sind korro -<br />
sionsbeständig und leicht zu reinigen.<br />
Die Edelstahl-Steckanschlüsse für Druckluft,<br />
Vakuum, Gase und Flüssigkeiten werden<br />
komplett aus Vollmaterial gearbeitet und sind<br />
auch in rauer Umgebung langlebig und beständig.<br />
Jetzt präsentiert der Hersteller seine<br />
aktuelle Weiterentwicklung zum Programm<br />
17B, bei dem das Dichtungssystem der Inoxline-Steckanschlüsse<br />
optimiert wurde. In<br />
Kombination mit Viton-Dichtungen empfiehlt<br />
sich dieses Programm für vielfältige Anwendungen<br />
in der Prozesstechnik und Lebensmittelindustrie.<br />
Eine komplette Neukonstruktion<br />
ist der Druckregler aus Edelstahl 1.4301.<br />
Dieser kann bei Versorgungsdrücken von<br />
2 bis 10 bar als Druckminderer eingesetzt<br />
werden und regelt den Ausgangsdruck konstant<br />
auf den gewünschten Arbeitsdruck. Der<br />
Einschraubanschluss hat einen Regeldruckbereich<br />
von 2 bis 8 bar und lässt sich sehr<br />
fein und schwankungsarm einstellen. Zudem<br />
sorgt der strömungsoptimierte Druckregler<br />
für ein reduziertes Schwingungsverhalten<br />
des Regelsystems und überzeugt durch eine<br />
minimale Geräuschentwicklung. Der Eisele-<br />
Druckregler wird mit einem 1/8“-Gewinde<br />
montiert und kann für Wasser- und Luft -<br />
anwendungen eingesetzt werden. bec<br />
www.eisele.eu<br />
Vielfalt bieten.<br />
Leistung steigern.<br />
Sicherheit maximieren.<br />
Klemmen- und Steuerkästen in neuer<br />
hocheffzienter GR-Serie in GFK Gehäuse<br />
Internationale Zulassungen für vielfältige<br />
Anwendungen<br />
Flexible Konfiguration verringert Planungsaufwand<br />
Durchdachtes Gehäusedesign vereinfacht Montage<br />
und Wartung<br />
Kundenindividuelle Lösungen für die Prozessindustrie<br />
unterstützt durch unsere globalen<br />
Solution Engineering Centers (SEC)<br />
www.pepperl-fuchs.com/GR<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 161
WERKSTOFFE/VERFAHREN<br />
WERKSTOFFE<br />
Drei Werkstoffentwicklungen erweitern das Einsatzspektrum für das Laserdurchstrahlschweißen<br />
Kunststoffteile schonend fügen<br />
Das Laserdurchstrahlschweißen, kurz auch Laserschweißen genannt, ist eine Technologie zum<br />
Fügen von Kunststoffteilen. Es ermöglicht die wirtschaftliche und schonende Fertigung auch sehr<br />
kleiner Komponenten mit komplexer Geometrie und entspricht dadurch dem Trend zur Miniaturisierung<br />
elektrischer und elektronischer Bauteile. Lanxess hat deshalb ein breites Sortiment an laser -<br />
schweißbaren Polyamiden und Polybutylenterephthalaten (PBT) Durethan LT bzw. Pocan LT<br />
(Laser Transparency) aufgebaut und kürzlich um drei neue Compounds erweitert.<br />
Frank Krause, Lanxess Deutschland GmbH, Geschäftsbereich High Performance Materials,<br />
Global Application Development – Advanced PA6 Solutions, Köln<br />
Lanxess hat sein Sortiment an laserschweißbaren Polyamidund<br />
PBT-Compounds Durethan LT bzw. Pocan LT um drei<br />
neue Produkte erweitert. Diese bieten neben einer guten und<br />
prozesssicheren Laserschweißbarkeit zusätzliche wertvolle<br />
Eigenschaften, die das Einsatzspektrum solcher Werkstoffe<br />
erweitern<br />
Bild: Lanxess<br />
Bild: Lanxess<br />
Heckklappengriffsystem mit<br />
einer Abdeckung aus Pocan<br />
C1202LT<br />
Die Vorstellung der Compounds erfolgte vor Kurzem auf der<br />
internationalen Fachmesse für Kunststoff und Kautschuk K in<br />
Düsseldorf. „Die drei Werkstoffentwicklungen bieten neben einer<br />
guten und prozesssicheren Laserschweißbarkeit zusätzliche wert -<br />
volle Eigenschaften, die das Einsatzspektrum solcher Werkstoffe erweitern“,<br />
erläutert Dr. Claudia Dähling, Expertin für technische Kunststoffe<br />
bei der Lanxess Deutschland GmbH, Köln. „Anwendungs-<br />
chancen bestehen z. B. bei Bauteilen für elektrifizierte Fahrzeug -<br />
antriebe und für Fahrerassistenzsysteme, aber auch in Geräten zur<br />
Digitalisierung unserer Lebenswelt – Stichwort: Internet der Dinge.“<br />
Hohe Hydrolysestabilität und doch gut schweißbar<br />
Mit Pocan B3233XHRLT (derzeit verfügbar als Pocan TP155-002)<br />
steht ein neues, mit 30 % Glasfasern verstärktes PBT-Compound<br />
zur Verfügung, das bei guter Lasertransparenz eine exzellente<br />
Beständigkeit in heiß-feuchter Umgebung aufweist. Bisher gab es<br />
im Markt kaum solche Werkstoffe, weil gängige Additive zur Hydrolysestabilisierung<br />
in der Regel die Lasertransparenz von PBT stark<br />
verschlechtern. Die exzellente Hydrolysebeständigkeit des Versuchsprodukts<br />
aus der neuen Generation von Pocan HR zeigt sich in<br />
den Langzeittests SAE/Uscar-2 Rev. 6 der amerikanischen Society of<br />
Automotive Engineers (SAE). „Diese Prüfung am Fertigteil gilt weltweit<br />
als Härtetest in puncto Hydrolysebeständigkeit. Unser Produkt<br />
erreicht in hausinternen, strengen Tests an Probekörpern analog zur<br />
Uscar-Prüfung Ergebnisse im Übergangsbereich zwischen Class 4<br />
und 5, den beiden höchsten Einstufungen“, so Dähling.<br />
Flammwidrig und dabei lasertransparent<br />
Auch die meisten Flammschutzmittel setzen die Lasertransparenz<br />
von Thermoplasten herab. Gut laserschweißbare PBT-, Polyamid-6-<br />
und Polyamid-66-Compounds mit hoher Flammwidrigkeit sind daher<br />
eine Rarität im Markt. Sie werden aber etwa für Bauteile in Batteriesystemen<br />
von Elektrofahrzeugen benötigt. Dähling: „Mit Durethan<br />
162 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Klebstoffe<br />
für intelligente<br />
Fertigungsprozesse<br />
Bild: Lanxess<br />
Mikroschliff einer<br />
Laserschweißnaht<br />
Multifunktionale<br />
Klebstoffe<br />
BKV30FN04LT können wir ein entsprechendes Compound auf Basis<br />
von Polyamid 6 anbieten. Mit seinem halogenfreien Flammschutzpaket<br />
erfüllt es den Brandtest UL 94 der US-Prüfgesellschaft<br />
Underwriters Laboratories Inc. bei geringen Prüfkörperdicken mit<br />
der besten Klassifizierung V-0.“ Das Material ist in einem stabilen<br />
Prozessfenster sicher verarbeitbar und bildet kaum Beläge im<br />
Werkzeug. Bei Bauteilen für Hochvoltbatterien wie Steckern macht<br />
sich seine hohe Kriechstromfestigkeit in Höhe von 600 V (CTI A,<br />
Comparative Tracking Index, IEC 60112) bezahlt.<br />
Maßgeschneidert für größere Wanddicken<br />
Die dritte Materialentwicklung für das Laserschweißen ist Pocan<br />
TP150-002. Das mit 30 % Glasfasern verstärkte PBT-Compound ist<br />
auf eine sehr hohe Lasertransparenz hin optimiert. Im Vergleich zu<br />
den meisten anderen lasertransparenten PBT-Produkttypen weist<br />
es mit 13 % eine rund doppelt so hohe Transmission auf (gemessen<br />
mit einem LPKF TMG-3 bei 980 nm und 2 mm Probekörperdicke).<br />
„Wir haben den Werkstoff für das wirtschaftliche Laserschweißen<br />
von Bauteilen maßgeschneidert, die konstruktionsbedingt größere<br />
Wanddicken aufweisen“, erläutert Dähling.<br />
Unterstützung rund um das Laserschweißen<br />
Lanxess unterstützt Anwender mit seinem Service der Marke HiAnt<br />
auch in der Entwicklung lasergeschweißter Bauteile. Zu den Leis -<br />
tungen zählt u. a. die werkstoffgerechte Bauteilkonstruktion mit<br />
CAE-Tools. „Zum Beispiel führen wir Simulationen zur Verzugsoptimierung<br />
durch, wodurch der Fügeprozess stabiler und sicherer wird“,<br />
so Dähling. Auch zahlreiche Bauteilprüfungen nach Kundennorm sind<br />
Teil des Services – wie etwa dynamische Prüfungen, die auch an<br />
größeren Bauteilen und auf Wunsch in Kombination mit Klimatests<br />
ausgeführt werden. Der Service schließt außerdem den technischen<br />
Support bei der Spritzgussverarbeitung, beim Schweißen, bei der<br />
Bemusterung und beim Start der Serienproduktion ein.<br />
bec<br />
www.lanxess.de<br />
Hochpräzise<br />
Dosierventile<br />
Hochintensive<br />
UV-Aushärtungslampen<br />
Ihr Produkt muss höchsten<br />
Ansprüchen genügen?<br />
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für die Automobil- und Elektronikindustrie:<br />
hier.pro/6KY2f<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 163
WERKSTOFFE/VERFAHREN<br />
WERKSTOFFE<br />
Bild: Fraunhofer LBF/Raapke<br />
Eine optimale Kombination aus Flammschutz, Verarbeitungsfähigkeit<br />
und mechanischen Kennwerten ist das Ziel<br />
bei der Neuentwicklung von Kunststoffzusammensetzungen<br />
mit additivem Flammschutz<br />
Forscher entwickeln schnelleres Verfahren für flammgeschützte Kunststoffe<br />
Sicherere Produkte durch Flammschutz<br />
Viele moderne Kunststoffmaterialien kommen heute nicht ohne einen additiven Flammschutz aus. Bei der Neuentwicklung<br />
solcher Kunststoffzusammensetzungen gilt es, eine optimale Kombination aus Flammschutz, Verarbeitungsfähigkeit<br />
und mechanischen Kennwerten zu erreichen. Wie sich dieses Ziel schneller umsetzen lässt, das haben jetzt Wissenschaftlerinnen<br />
und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt,<br />
und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin, gezeigt. Dabei schlagen die Forscher<br />
sowohl beschleunigte Verfahren in der Verarbeitung als auch bei der Charakterisierung des Brandverhaltens vor.<br />
Dr. Michael Großhauser, wissenschaftlicher Mitarbeiter, Gruppe Additivierung, Bereich Kunststoffe, Fraunhofer-Institut<br />
für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt<br />
Die umfangreichen Untersuchungen im Rahmen des Forschungsprojekts<br />
„Schnelle Entwicklung von flammgeschützten<br />
Formulierungen für thermoplastische Polyurethane“ haben<br />
wertvolle Daten generiert, die insbesondere mittelständische Unternehmen<br />
in Zukunft für die Optimierung ihrer bereits vorhandenen<br />
oder für die Entwicklung neuer flammgeschützter Formulierungen<br />
nutzen können. Die Ergebnisse des Projekts tragen so zu sicheren<br />
Produkten am Markt bei.<br />
Entwicklung flammgeschützter TPU-Formulierungen<br />
Die zunehmende Elektrifizierung der Mobilität sowie die Digitalisierung<br />
von Alltagsgegenständen werden zu einem größeren Bedarf<br />
an spezialisierten Materialien führen. Thermoplastische Polyure -<br />
thane (TPU) als Hochleistungswerkstoffe gehören zu diesen Materialien<br />
der Zukunft. Der Markt für sie hat bereits jetzt einen Wert von<br />
1,5 Mrd. €, und bis zum Jahr 2025 erwarten Experten ein jährliches<br />
Wachstum von 5,3 %. Neben den hervorragenden Eigenschaften<br />
wie Dämpfungsvermögen, Kälteflexibilität, chemische<br />
Beständigkeit, Verschleiß- und Abriebfestigkeit<br />
zeigen diese Polymertypen aber auch<br />
eine thermische Instabilität und eine leichte<br />
Entflammbarkeit, was die Entwicklung von<br />
entsprechenden flammgeschützten Materialien<br />
besonders anspruchsvoll macht. Zugleich ist bei<br />
der Verarbeitung von TPU zu beobachten, dass<br />
es zu einer hohen Scherempfindlichkeit, und<br />
daraus resultierend, zu einem Aufbau von<br />
Scherspannung kommt, die eine gleichmäßige<br />
Dispersion des Flammschutzmittels erschwert.<br />
Die Entwicklung von flammgeschützten TPU-<br />
Formulierungen ist daher anspruchsvoll und<br />
Bild: Fraunhofer LBF<br />
Cone-Kalorimeter-HRR-Kurven während des<br />
Brandversuchs für TPU und TPU/MPP/MC/AlPi<br />
mit 5 Gew.-% AlPi und den MPP/MC-Verhält -<br />
nissen 0/25, 5/20, 10/15, 15/10, 20/5, 25/0 für<br />
jeweils TPU 1185A, TPU 1154D und TPU 785A<br />
sowie typische Brandrückstände<br />
164 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
kostenintensiv. Um die Industrie bei diesen Herausforderungen zu<br />
unterstützen, haben Wissenschaftler der beiden Institute im Rahmen<br />
des Vorhabens „Schnelle Entwicklung von flammgeschützten<br />
Formulierungen für thermoplastische Polyurethane“ kooperiert.<br />
Es zählt zum Programm „Industrielle Gemeinschaftsförderung<br />
und -entwicklung“ (IGF) des Bundesministeriums für Wirtschaft<br />
und Energie.<br />
Deutlich beschleunigte Compound-Entwicklung<br />
Mit dem sogenannten CC/HTS-System (Combinatorial Compounding/High<br />
Throughput Screening) strebten die Forscher eine aus -<br />
sagefähige Charakterisierung der hergestellten flammgeschützten<br />
TPU-Formulierungen an. Die Compound-Entwicklung wurde<br />
dadurch deutlich beschleunigt und zugleich ressourcenschonender.<br />
Es wurden dazu flammgeschützte Compounds mit verschiedenen<br />
Formulierungen für drei TPU-Basismaterialien mit unterschiedlicher<br />
Shore-Härte hergestellt. Als Ziel wurde ein Lastenheft festgelegt, in<br />
dem die zu erhaltenden Materialeigenschaften definiert wurden.<br />
Der Schwerpunkt lag dabei auf den mechanischen Kennwerten, die<br />
durch die Zugabe an Flammschutzmitteln so gewählt wurden, dass<br />
der Einfluss auf die mechanischen Kennwerte so wenig wie möglich<br />
verändert werden sollte.<br />
Als schnelles Analytikverfahren für das Brandverhalten wurde das<br />
Rapid-Mass-Kalorimeter getestet und alle Ergebnisse mit den<br />
entsprechenden Messungen im Cone-Kalorimeter detailliert ver -<br />
glichen. Begleitende Untersuchung war die Pyrolyse mit thermo -<br />
analytischen Methoden wie der Thermogravimetrie gekoppelt<br />
mit der Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer-Pyrolysegasanalyse<br />
und der Pyrolyse-Gaschromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung.<br />
Es konnte so gezeigt werden, dass das Rapid-Mass-Kalorimeter geeignet<br />
ist, den erreichten Flammschutz jeglicher flammgeschützter<br />
TPU zu bewerten. Die verschiedenen TPU-Typen zeigten nur we -<br />
nige, aber dafür signifikante Unterschiede, z. B. im Massenverlust<br />
der einzelnen Abbaustufen der Pyrolyse und in der Mechanik. Einige<br />
Formulierungen mit stickstoffbasierten Flammschutzmitteln zeigten<br />
Mechaniken im Bereich des Reinmaterials. Manche erwiesen sich<br />
aber hinsichtlich Brandverhalten und Flammschutz als überraschend<br />
ähnlich. Vergleiche innerhalb von Materialsets, die auf den gleichen<br />
Flammschutzkonzepten, sprich Wirkprinzipien basieren, ergaben<br />
exzellente Korrelationen.<br />
Die gewonnenen Erkenntnisse können nun von Unternehmen<br />
direkt bei der Entwicklung von flammgeschützten Formulierungen<br />
für TPU genutzt werden. Der Einsatz von halogenfreien Flammschutzmitteln<br />
im Rahmen des Forschungsvorhabens zeigte zudem<br />
Synergien bei verschiedenen Flammschutzmitteln auf, womit die<br />
Entwicklung in den Unternehmen in diesem Wachstumsmarkt vereinfacht<br />
wird. Die beiden Forschungsinstitute stehen auch über das<br />
konkrete Projekt hinaus der Industrie mit ihrer breiten Expertise als<br />
Partner im Bereich flammgeschützte Kunststoffe zur Verfügung. bec<br />
www.lbf.fraunhofer.de<br />
www.bam.de<br />
Mehrsprachige<br />
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um das Know-how beim Projektmanagement Ihrer hochkomplexen<br />
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von 1 W/m K bei 100 °C und weiteren spannenden Features.<br />
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TPU-Formulierungen gibt es im Abschlussbericht:<br />
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bis 270 °C<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 165
WERKSTOFFE/VERFAHREN<br />
WERKSTOFFE<br />
Einbaufertige Profile aus hochtemperaturfestem Polyvinylchlorid (High-Temp PVC)<br />
Hält die Form – auch wenn es heiß wird<br />
Hochwärmebeständiges Polyvinylchlorid (High-Temp PVC) rückt immer dann in den Fokus<br />
der Konstrukteure und Produktentwickler, wenn besondere Temperaturprobleme zu lösen sind.<br />
Insbesondere für Anwendungen, bei denen aus technischen oder klimatischen Gründen kurzzeitig<br />
bis zu +92 °C erreicht werden, erweist sich das thermoplastische Polymer meist als kostengünstiger<br />
Garant für eine dauerhafte Formbeständigkeit. Der Kunststoff-Extrudierer SLS fertigt daraus u. a.<br />
hitzefeste Montageschienen, Lichtleisten und Führungsprofile in kleinen und großen Serien.<br />
Manfred Stiller, freier Fachjournalist, Darmstadt, i. A. der SLS Kunststoffverarbeitungs GmbH & Co. KG, Dahn<br />
Gehäusesystem für Lichtleisten, gefertigt aus hochwärmebeständigem Polyvinylchlorid (High-Temp-PVC)<br />
Bild: SLS Kunststoffverarbeitung<br />
Die SLS Kunststoffverarbeitungs GmbH & Co. KG, Dahn, rea -<br />
lisiert Profile und Profilsysteme für den Einsatz in Elektro -<br />
technik, Fahrzeugbau, Verpackungstechnik, Medizintechnik sowie<br />
für den Fenster- und Türenbau. Dazu nutzt das Unternehmen eine<br />
große Auswahl verschiedener technischer Kunststoffe. Zählt eine<br />
erhöhte Wärmeformbeständigkeit zu den zentralen Anforderungen<br />
an ein Bauteil, so fällt die Wahl häufig auf hochtemperaturfestes<br />
Polyvinylchlorid – international auch als High-Temp PVC bezeichnet.<br />
Denn dieser thermoplastische Kunststoff erweist sich für Anwendungen,<br />
bei denen kurzzeitig bis zu +92 °C erreicht werden als<br />
kostengünstige Alternative. Inzwischen millionenfach unter Beweis<br />
gestellt hat das High-Temp PVC seine dauerhafte Wärmeform -<br />
beständigkeit im Fensterbau, wo es häufig den Vorzug erhält vor<br />
den üblicherweise verwendeten Standardwerkstoffen.<br />
Kunststoffprofile als thermische Trennung<br />
Sowohl als Solowerkstoff als auch im konstruktiven Verbund mit<br />
anderen Kunststoffen wird das High-Temp PVC oft für Bauteile<br />
verwendet, die in der Anwendung starker Wärmeabstrahlung oder<br />
Hitzestaus ausgesetzt sind. SLS fertigt daraus beispielsweise Verstärkungsrippen<br />
für Verbundbauteile, die der thermischen Trennung<br />
von Aluminiumprofilen in Tür- und Fensterkonstruktionen dienen. Ein<br />
weiteres High-Temp-PVC-Produkt des Unternehmens sind extru -<br />
dierte Führungsschienen, die in Garagentor- und Rolladensystemen<br />
anliegende Blechteile gegen Abstrahlungswärme abschotten.<br />
Besonders hohe Sicherheitsanforderungen stellt auch die Herstellung<br />
von Montageprofilen für gläserne Aufzugsschächte; hier geht<br />
es ebenfalls um die Beständigkeit bei Hitzestau.<br />
166 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
WERKSTOFFE<br />
WERKSTOFFE/VERFAHREN<br />
Aus High-Temp PVC extrudiert: Verstärkungsrippen für Verbundbauteile zur<br />
thermischen Trennung von Aluminiumprofilen<br />
Bild: SLS Kunststoffverarbeitung<br />
High-Temp PVC erweist sich als kostengünstige Alternative für die<br />
Herstellung von Kunststoffprofilen, die in der Anwendung bei bis zu<br />
+92 °C dauerhaft wärmeformbeständig sein müssen<br />
Bild: SLS Kunststoffverarbeitung<br />
Effektvolles Schutzgehäuse<br />
Neben diesen Anwendungen realisierte SLS jüngst auch eine optisch<br />
reizvolle Designerlösung für die Beleuchtungstechnik aus<br />
High-Temp PVC. Im Mittelpunkt stand dabei die Herstellung eines<br />
schlanken und langen Gehäuses für die sichere Verlegung farbiger<br />
Lichtleisten zur Ambientebeleuchtung im Außenbereich. SLS realisierte<br />
die dafür nötigen Profile aus einem transluzenten High-Temp<br />
PVC. So entstand ein Gehäusesystem, das den eingeführten Lichtleisten<br />
einerseits den nötigen Schutz vor Sonnenbestrahlung und<br />
Wettereinflüssen bietet, andererseits aber ihren reizvollen Beleuchtungseffekt<br />
zur Geltung kommen lässt. Ähnliche Lösungen sind<br />
auch denkbar für Anwendungen in der Elektrotechnik und in der<br />
Automatisierungstechnik.<br />
Im Gesamtprogramm von SLS ist die Extrusion von High-Temp PVC<br />
eine Option unter vielen. Denn als einer der führenden Hersteller<br />
extrudierter Kunststoffprofile realisiert das Unternehmen auf derzeit<br />
28 Extrusions- und Co-Extrusionslinien starre und elastische Vollund<br />
Hohlprofile aus vielen technischen Kunststoffen. Die Werkstoffauswahl<br />
reicht von H-PVC, W-PVC und ASA über PE, PP, PS, POM,<br />
SB und ABS bis hin zu verschiedenen Blends. Daneben zählt die<br />
Herstellung von Hart/Weich-Kombinationen zu den besonderen<br />
Kompetenzen von SLS. Für Anwendungen mit erhöhten Anforderungen<br />
an die Festigkeit fertigt das Unternehmen auch Verbund -<br />
lösungen mit Glasfaser, Aluminium und Stahl.<br />
bec<br />
www.sls-kunststoffprofile.de<br />
Detaillierte Informationen zu den Voll- und Hohlprofilen<br />
aus verschiedenen technischen Kunststoffen:<br />
hier.pro/seKJJ<br />
Industrial Solutions.<br />
Systemlösungen für innovatives Kleben<br />
Panacol bietet eine große Auswahl an Hightech-Klebstoffen,<br />
auch mit niedrigem Ionengehalt, speziell für Anwendungen in<br />
der Elektronikfertigung, Optoelektronik und Sensorik.<br />
UV-Spezialist Hönle liefert die passenden UV- und UV-LED-<br />
Punkt-, Linien- und Flächenstrahler sowie Bestrahlungskammern<br />
für die perfekte Aushärtung.<br />
www.panacol.de<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 167<br />
Member of Hönle Group
WERKSTOFFE/VERFAHREN<br />
NEWS<br />
Magnetokalorischer Werkstoff von Vacuumschmelze<br />
Energieeffiziente Alternative ohne Treibhausgase<br />
Bild: Vacuumschmelze<br />
Die magnetische Kühlung bietet eine energieeffiziente,<br />
zukunftssichere Alternative ohne<br />
Treibhausgase. Der von Vacuumschmelze<br />
(VAC) entwickelte magnetokalorische Werkstoff<br />
Calorivac ist nun serienreif und in großem<br />
Maßstab erhältlich. Mit dem magnetokalorischen<br />
Effekt wird mechanische Energie<br />
in thermische Energie umgewandelt. Der<br />
Kühleffekt wird durch wiederholte Magnetisierung<br />
und gleichzeitige Ableitung der erzeugten<br />
Wärme erreicht. Calorivac gibt es in<br />
mehreren Legierungszusammensetzungen,<br />
die jeweils einen Temperaturbereich von 5 °C<br />
abdecken. Die Werkstoffe werden durch Kaskadierung<br />
als „Wärmepumpen“ eingesetzt<br />
und können so individuelle Temperaturbereiche<br />
von -50 bis +100 °C abdecken. Der große<br />
Vorteil gegenüber Kompressoren besteht darin,<br />
dass Wasser mit Zusatz eines Korrosionsmittels<br />
als Kühlmedium verwendet werden<br />
kann. Der Einsatz von giftigen Gasen oder gefährlichen<br />
Ersatzstoffen ist nicht erforderlich,<br />
ebenso kann bei normalen Drücken gearbeitet<br />
werden. Die größte Herausforderung<br />
beim Übergang von der Laborfertigung zur<br />
Serienproduktion war es, sehr feine Struktu-<br />
ren zu realisieren. Das neue Herstellverfahren<br />
erreicht dies durch eine strukturierte Calorivac-Folie,<br />
die gestapelt, geschnitten und anschließend<br />
gesintert wird. Der Durchbruch zur<br />
Serienreife der Mikrostrukturen ist gelungen<br />
und das Herstellverfahren erreicht eine nahezu<br />
100%ige Ausbringung. Diese Technologie<br />
ist bereits Grundlage mehrerer großer Entwicklungsprojekte<br />
in Europa und Asien, denn<br />
die Energieeinsparungen können gerade bei<br />
größeren Anlagen bis zu 70 % gegenüber herkömmlichen<br />
Kompressoren betragen. bec<br />
www.vacuumschmelze.com<br />
BASF-Kunststoffadditiv schützt 5G-Basisstationen<br />
Witterungseinflüssen und Sonnenlicht standhalten<br />
Bild: BASF<br />
Shenzhen Xingshengdi New Materials Co.<br />
Ltd., ein Hersteller von Telekommunikationsausrüstung,<br />
Elektronik und Elektrogeräten in<br />
China, hat unter Verwendung der Kunststoffadditive<br />
von BASF 5G-Basisstationen für große<br />
internationale Telekommunikationsunternehmen<br />
hergestellt. Mit Tinuvin 360 können<br />
die 5G-Basisstationen im Außenbereich Witterungseinflüssen<br />
und Abnutzung durch intensives<br />
Sonnenlicht standhalten und so einen<br />
stabilen Betrieb mit längerer Lebensdauer<br />
gewährleisten. Die Basisstation, die die<br />
Kommunikation zwischen der mobilen Vorrichtung<br />
und dem Basisnetzwerk über Funkwellen<br />
weiterleitet, wird üblicherweise außerhalb<br />
eines Gebäudes montiert. In der Regel<br />
wird das Gehäuse aus Polycarbonat hergestellt,<br />
das unter Sonneneinstrahlung verschiedene<br />
Abbauprozesse durchläuft und daher<br />
lichtbeständig sein muss. Tinuvin 360<br />
wird den Polycarbonatharzen während der<br />
Produktionsphase zugesetzt, da es sich besonders<br />
für die Verarbeitung und Witterungs-<br />
bedingungen eignet, bei denen hohe Belastungen,<br />
sehr geringe Flüchtigkeit und gute<br />
Verträglichkeit gefordert sind. Geringe Volatilität<br />
reduziert Ablagerungen an Austrittsdüsen<br />
und ermöglicht längere Laufzeiten, was zu einer<br />
stabileren Verarbeitung, reduzierten Produktionszeiten<br />
und Wartungskosten führt.<br />
Außerdem kann Tinuvin 360 eine hohe UV-<br />
(ultraviolette) Abschirmleistung im fertigen<br />
Elektronikgehäuse erreichen: Es absorbiert<br />
UV-Licht und gibt die überschüssige Energie<br />
als Wärme ab. Mithilfe von Tinuvin 360 lassen<br />
sich maßgeschneiderte Kunststoffgeräte entwickeln,<br />
die mechanisch widerstandsfähiger<br />
und wetterbeständiger sind.<br />
bec<br />
www.plasticadditives.basf.com<br />
UV-Lampe für die Klebstoff-Aushärtung von Delo<br />
Kompakte LED-Aushärtungslampe<br />
Delo hat eine besonders platzsparende UV-<br />
Lampe für die Klebstoff-Aushärtung entwickelt.<br />
Die leistungsstarke Delolux 503 ist für<br />
industrielle Klebanwendungen mit kleinen<br />
Flächen und sekundenschnellen Serienprozessen<br />
konzipiert, zum Beispiel für das Kleben<br />
von Kameras für das automatisierte Fahren.<br />
Beim Entwickeln der neuen Lampe wurde<br />
auf ein besonders geringes Einbaumaß<br />
geachtet. Zudem weist die Lampe eine Besonderheit<br />
auf: Sie leuchtet schräg nach unten,<br />
wodurch sie nicht auf einer Ebene mit<br />
den zu verklebenden Bauteilen eingebaut<br />
werden muss. Dies erhöht den Bewegungsfreiraum<br />
von Achsen oder Greifern und erleichtert<br />
die Integration in komplexe Anlagen.<br />
Mit einem typischen Arbeitsabstand von 15<br />
mm belichtet die Delolux 503 eine Fläche von<br />
18 x 6 mm. Die Hochleistungs-Punktlichtquelle<br />
gibt es in zwei Varianten. Das Modell<br />
mit 365 nm Wellenlänge und einer Nennintensität<br />
von mehr als 1000 mW/cm² ist für eine<br />
schnelle Klebstofffixierung in unter einer<br />
Sekunde optimiert. Die Version mit 400 nm<br />
und einer Intensität von über 1600 mW/cm²<br />
wurde für eine optimierte Tiefenhärtung des<br />
Klebstoffs entwickelt und zum besseren<br />
Durchdringen schwer durchstrahlbarer Kunststoffe<br />
konzipiert.<br />
Dank der stufenlosen Intensitätsregelung<br />
und der internen Steuerung und Überwachung<br />
wichtiger Parameter wie der LED-Temperatur<br />
ermöglicht die UV-Lampe eine hohe<br />
Prozesssicherheit. Über die Steuergeräte<br />
oder eine externe SPS können bis zu vier<br />
LED-Köpfe angesteuert werden, womit sich<br />
der Klebstoff von mehreren Seiten gleichmäßig<br />
belichten lässt.<br />
www.delo.de<br />
Bild: Delo<br />
168 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Winkelschrauber von Desoutter<br />
Flexibles Akkuwerkzeug für die Einhand-Montage<br />
Proven Productivity<br />
Bild: Desoutter<br />
Desoutter bringt für die Montage kritischer<br />
Verschraubungen einen echten Einhand-Winkelschrauber<br />
auf den Markt. Der EABS kombiniert<br />
geringe Abmessungen mit Leistungsstärke<br />
und bietet damit auf engstem Raum<br />
ein Höchstmaß an Ergonomie und Produktivität.<br />
Insgesamt zehn Modelle mit Sechskantoder<br />
Vierkant-Abtrieb decken Drehmomente<br />
zwischen 1,5 und 24 Nm bei Drehzahlen bis<br />
zu 1500 min -1 ab. Der EABS ist je nach Variante<br />
um 20 bis 36 % kürzer als bisher marktgängige<br />
Winkelschrauber. Die Werkzeuge<br />
können sowohl mit 18-Volt- als auch mit<br />
36-Volt-Akkus betrieben werden. Dabei müssen<br />
sich Anwender nicht mehr zwischen Arbeitsplatzergonomie<br />
und Produktivität ent-<br />
scheiden; denn beide Varianten haben die<br />
gleichen Kenndaten. Das heißt, die EABS-<br />
Schrauber erreichen auch bei Verwendung<br />
des leichteren 18-V-Akkus die volle Leistung.<br />
Durch die Möglichkeit, den Akku in zwei Positionen<br />
aufzustecken, findet der Anwender<br />
immer die für sich und die Applikation optimale<br />
Balance des Werkzeugs bei bestmöglicher<br />
Zugänglichkeit zur Schraubstelle.<br />
Schraubstellen werden mittels einer Front-<br />
LED in direkter Nähe zum Abtrieb perfekt<br />
ausgeleuchtet. Nach Abschluss der Verschraubung<br />
wechselt dieses Licht die Farbe:<br />
Je nach Ergebnis der Verschraubung wird das<br />
Bauteil rot oder grün angeleuchtet. Zusätzlich<br />
macht eine seitliche Status-LED das Schraubergebnis<br />
sofort aus allen anderen Richtungen<br />
sichtbar, unabhängig davon, wie der Anwender<br />
das Werkzeug hält. Der verschleißfreie,<br />
staubdichte Starttaster erlaubt mit seiner geringen<br />
Haltekraft von 0,8 N ein nahezu ermüdungsfreies<br />
Arbeiten. Der EABS kann autark<br />
im Stand-alone-Modus sowie als Teil eines<br />
Funk-Netzwerks betrieben werden. bt<br />
www.desoutter.de<br />
SICHER.<br />
VERSCHLOSSEN.<br />
Diamant Metallplastic: Metallpolymer für festen Stand<br />
100%ig formschlüssige Verbindung<br />
Im Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH<br />
Aachen wurde jetzt ein neuer Industrieroboter<br />
installiert. Besonders wichtig dabei: die<br />
100%ig formschlüssige Verbindung zwischen<br />
der absolut planen Grundplatte des Roboters<br />
und dem Betonboden. Für den sicheren<br />
Spaltausgleich sorgt ein besonderes Metallpolymer<br />
von Diamant Metallplastic. Der Roboter<br />
verfügt über sechs Rotationsachsen,<br />
kombiniert mit einer hochentwickelten Sensorik<br />
und darauf abgestimmter Software.<br />
Durch unterschiedliche Armaufsätze eignet<br />
sich der Roboter generell für klassische Beschickungen,<br />
Schleif- und Schweißarbeiten<br />
bei einer maximalen Traglast von bis zu<br />
150 kg. Er wird auf einer mechanisch angefertigten<br />
und dadurch sehr glatten Bodenplatte<br />
befestigt. Wichtig für den sicheren Stand des<br />
Roboters: die 100%ig kraftschlüssige Verbindung<br />
dieser Bodenplatte zum Untergrund –<br />
im Fall des WZL ein materialbedingt nicht planer<br />
Betonboden. So galt es hier, eine minimale<br />
Differenz von teilweise 1 bis 2 mm auszugleichen.<br />
Mit einem eigenen Referenzschreiben<br />
zur funktionellen Sicherheit setzte<br />
das WZL auf das Metallpolymer MM1018<br />
des Beschichtungs- und Polymerspezialisten<br />
Diamant Metallplastic. MM1018 kann pastös<br />
sowie flüssig angewendet werden und wird<br />
dabei entweder gespachtelt oder injiziert.<br />
Beim Verbinden der Grundplatte des Roboters<br />
mit dem Betonboden des WZL-Labors<br />
entschied man sich für die pastöse Variante.<br />
Ohne Vorarbeiten wurde das Material kreuzförmig<br />
auf den Beton aufgetragen und mit<br />
der Bodenplatte des Roboters zusammengebracht.<br />
Das überschüssige, aus dem nun<br />
kraftschlüssig verschlossenen Spalt herausgepresste<br />
MM1018 konnte danach problemlos<br />
vor dem Aushärten entfernt werden. bec<br />
www.diamant-polymer.de<br />
Bild: Diamant Metallplastic<br />
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werden müssen.<br />
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K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 169<br />
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Produkte aus den Bereichen Antriebstechnik, Dichtungstechnik,<br />
Klebetechnik, Kunststofftechnik, Profiltechnik,<br />
Schlauchtechnik und Schwingungsdämpfung.<br />
Enge Partnerschaften zu namhaften Herstellern, eigene<br />
Produktionsstätten zur Be- und Verarbeitung und<br />
umfassende E-Business-Lösungen zeichnen REIFF aus.<br />
Ergänzt durch Vertriebstechniker, die beraten und entwickeln,<br />
wird REIFF zum verlässlichen Partner, dessen<br />
Leistungen weit über den Begriff Handel hinausgehen.<br />
Schweizer GmbH & Co. KG<br />
www.schweizer-federn.de<br />
Die Schweizer GmbH & Co. KG aus Reutlingen bietet<br />
bereits seit 1986 technische Federn in allen Variationen.<br />
Am Rande der schwäbischen Alb fertigen ca. 90<br />
Mitarbeiter hochwertige Drahtfedern und Stanzbiegeteile<br />
aus allen gängigen Federmaterialien in Klein- und<br />
Großserien.<br />
Das umfangreiche Produktportfolio der Schweizer<br />
GmbH & Co. KG umfasst:<br />
• Druck-, Zug- und Schenkelfedern<br />
• Draht- und Stanzbiegeteile<br />
• Mikrofedern und Laserschneidteile<br />
RCT® Reichelt Chemietechnik GmbH + Co.<br />
www.rct-online.de<br />
Reichelt Chemietechnik steht für das Prinzip<br />
„Angebot und Vertrieb der kleinen Quantität“ gepaart<br />
mit einer viele Bereiche umfassenden Produktvielfalt<br />
und einem hohen technischen Beratungsservice.<br />
Das Angebot von Reichelt Chemietechnik umfasst<br />
ca. 80 000 Artikel, die aus den Bereichen Schlauchtechnik,<br />
Verbindungselemente, Durchflusstechnik,<br />
Labortechnik, Halbzeuge, Befestigungselemente,<br />
Filtration und Antriebstechnik stammen.<br />
Reichelt Chemietechnik GmbH + Co.<br />
Englerstraße 18, 69126 Heidelberg<br />
Tel. 0 62 21/3 12 50, info@rct-online.de<br />
170 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
PARTNER FÜR ENGINEERING<br />
KOMPONENTEN<br />
MASCHINENELEMENTE<br />
SPANNTECHNIK<br />
SPANNTECHNIK mit<br />
SYSTEM<br />
Lechler GmbH<br />
www.lechler.de<br />
Die Lechler GmbH ist ein international ausgerichtetes<br />
Familienunternehmen mit einer über 135 jährigen Firmengeschichte.<br />
Das Stammhaus befindet sich im badenwürttembergischen<br />
Metzingen. Das Unternehmen entwickelt<br />
und produziert Präzisionsdüsen und Düsensysteme<br />
für die allgemeine Industrie, Hüttentechnik, Umwelttechnik<br />
und Landwirtschaft. Als Europas größter Düsenanbieter<br />
ist Lechler mit rund 680 Mitarbeitern weltweit vertreten,<br />
mit Produktionsstätten in Ungarn, England, USA,<br />
Indien und China, sowie Vertriebsniederlassungen und<br />
Vertretungen in über 40 Ländern. Überall dort, wo es darum<br />
geht, Flüssigkeiten in definierter Form zu zerstäuben, z.B.<br />
beim Reinigen, Beschichten, Befeuchten oder Kühlen,<br />
kommt die Düsentechnik von Lechler zum Einsatz.<br />
Smalley Europa<br />
www. smalley.com/de<br />
Das vor mehr als 50 Jahren gegründete Unternehmen<br />
Smalley Steel Ring Company ist zum Weltmarktführer<br />
bei der Fertigung und Entwicklung von Spirolox<br />
Sicherungsringen, Schnappringen mit einheitlichem<br />
Querschnitt und Wellenfedern geworden. Smalley hat<br />
mit der Einführung modernster Produkte die Messlatte<br />
vorgegeben und wird alles dafür tun, dass seine<br />
Innovationen den Weg in die Zukunft auch weiterhin<br />
aufzeigen.<br />
D. Mengemann<br />
www.d-mengemann-spanntechnik.com<br />
Seit vielen Jahren sind wir auf dem Gebiet der Werkstückspannung<br />
für kleine und bis zu großen Werkstücken<br />
auf Bearbeitungszentren, Fräsmaschinen und<br />
Portal- oder Lateral-Fräswerke erfolgreich tätig.<br />
Beginnend mit<br />
– Beratung über Entwicklung<br />
– <strong>Konstruktion</strong> bis hin zur Fertigung<br />
werden auch die bisherigen Erfahrungen des Kunden<br />
mit in eine optimale Spannlösung berüchsichtigt.<br />
Sie erreichen uns unter:<br />
Tel. Mobil: 01 72/2 68 22 52<br />
E-Mail: d-mengemann-spanntechnik@t-online.de<br />
TROCKNUNGSANLAGEN<br />
VERBINDUNGSTECHNIK<br />
VERBINDUNGSTECHNIK<br />
Harter GmbH<br />
www.besser-trocknen.de<br />
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mit Wärmepumpe vereint scheinbar widersprüchliche<br />
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www.bossard.com/de<br />
Die Bossard Gruppe ist ein weltweit führender Anbieter<br />
von Produktlösungen und Dienstleistungen in der<br />
industriellen Verbindungs- und Montagetechnik. Mit<br />
einem über 1.000.000 Artikeln umfassenden Produktsortiment,<br />
der technischen Beratung (Engineering) und<br />
der Lagerbewirtschaftung (Smart Factory Logistics) hat<br />
sich Bossard als Komplettanbieter und Partner der<br />
Industrie positioniert.<br />
Gemeinsam mit unseren Kunden vorwärtskommen<br />
heißt für uns, Lösungen zu entwickeln, die besser,<br />
schneller, effizienter und kostengünstiger sind – und<br />
somit unseren Kunden helfen, ihre Konkurrenz zu überflügeln.<br />
Diese ganzheitliche Sicht nennen wir „Proven Productivity“.<br />
Ferdinand Gross GmbH & Co. KG<br />
www.schrauben-gross.de<br />
Ferdinand Gross ist Spezialist für Verbindungstechnik<br />
und C-Teile-Management und bietet Kunden und<br />
Partnern aus der Industrie maßgeschneiderte Dienstleistungen.<br />
Unser Sortiment reicht von Verbindungselementen<br />
über Werkzeuge bis zu Sonder anfertigungen.<br />
Wir sorgen für schnellste Verfügbarkeit von über<br />
107 000 Artikeln. Im Bereich C-Teile-Management<br />
bietet Ferdinand Gross kunden spezifische Lösungen<br />
zur Senkung Ihrer Beschaffungs kosten um bis zu 70 %.<br />
WEITERBILDUNG<br />
Fakten zu Unternehmen, Details zu Angebots- und Leistungsspektrum finden<br />
Sie im Firmenverzeichnis auf kem.de.<br />
Unter folgendem Link gelangen Sie zur Übersicht aller Online-Firmenprofile.<br />
Bookmark!<br />
www.kem.de/firmenverzeichnis<br />
Technische Akademie Esslingen – TAE<br />
www.tae.de<br />
Die Technische Akademie Esslingen (TAE) mit Sitz in<br />
Ostfildern – nahe der Landeshauptstadt Stuttgart – ist<br />
seit über 60 Jahren für Unternehmen und Privatpersonen<br />
internationaler Partner für effektive Fort- und<br />
Weiterbildung.<br />
Mit rund 1000 Veranstaltungen, einem Kompetenznetzwerk<br />
von mehr als 4000 Referenten und über<br />
10 000 Teilnehmern pro Jahr gehören wir zu den größten<br />
Weiterbildungsanbietern im deutschsprachigen Raum.<br />
Auch in den Bereichen Studium und Ausbildung bietet<br />
die TAE jahrzehntelange Erfahrung. Sie finden bei uns<br />
berufsbegleitende Bachelor-, Master- und Online-<br />
Studiengänge, mit denen Sie Beruf und Studium perfekt<br />
verbinden.<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 171
INSERENTENVERZEICHNIS<br />
ABB Automation Products GmbH<br />
Motors & Drives, Ladenburg ...... 174<br />
ABB Stotz-Kontakt GmbH,<br />
Heidelberg .............................. AW13<br />
AMK Arnold Müller GmbH & Co.<br />
KG, Kirchheim ............................ 150<br />
AMO Automatisierung Meßtechnik<br />
Optik GmbH, AT-ST. PETER .......... 61<br />
Bauer Gear Motor GmbH,<br />
Esslingen ................................. 87,17<br />
Baumüller Holding GmbH & Co. KG,<br />
Nürnberg .................................... 113<br />
Beckhoff Automation GmbH & Co.<br />
KG, Verl ........................................ 23<br />
Bihl + Wiedemann GmbH,<br />
Mannheim .............................. AW15<br />
bopla Gehäuse Systeme GmbH,<br />
Bünde ......................................... 110<br />
Bossard Deutschland GmbH,<br />
Illerrieden ................................... 171<br />
COMSOL Multiphysics GmbH,<br />
Göttingen ..................................... 35<br />
C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG,<br />
Pinneberg ................................... 145<br />
D. Mengemann Spanntechnik<br />
GmbH, Frankfurt ........................ 171<br />
DELO Industrie Klebstoffe<br />
GmbH & Co. KGaA, Windach ..... 163<br />
Dunkermotoren GmbH,<br />
Bonndorf ................................ AW13<br />
Eichenberger Gewinde AG,<br />
CH-BURG AG ............................... 51<br />
Elmo Motion Control GmbH,<br />
Viernheim ............................... AW10<br />
elobau GmbH & Co. KG,<br />
Leutkirch ..................................... 115<br />
ElringKlinger Kunststofftechnik<br />
GmbH, Bietigheim-Bissingen ....... 13<br />
Endress+Hauser Messtechnik<br />
GmbH+Co. KG,<br />
Weil am Rhein ........................ 19–20<br />
ENGEL Elektroantriebe GmbH,<br />
Walluf ........................................... 65<br />
EPLAN Software & Service GmbH<br />
& Co. KG, Monheim ..................... 53<br />
ESCHA GmbH & Co. KG, Halver .. 89<br />
EUCHNER GmbH + Co. KG,<br />
Leinfelden-Echterdingen .............. 45<br />
Fernsteuergeräte Kurt Oelsch<br />
GmbH, Berlin ............................... 39<br />
Festo Vertrieb GmbH & Co. KG,<br />
Esslingen ................................ AW10<br />
Fiessler Elektronik GmbH & Co. KG,<br />
Aichwald ..................................... 114<br />
Fischer Connectors GmbH,<br />
Zorneding ..................................... 17<br />
BEILAGENHINWEIS<br />
Dieser Ausgabe liegt ein<br />
Prospekt folgender Firma bei:<br />
Brewes GmbH,<br />
Markersdorf<br />
Wir bitten unsere Leser um<br />
freundliche Beachtung<br />
VORSCHAU<br />
Bild: NSK Deutschland<br />
Bei dieser Kugelgewindetriebe-Serie kommt eine<br />
neuartige Oberflächenbehandlung zum Einsatz<br />
CARLO GAVAZZI GmbH,<br />
Darmstadt ................................ AW6<br />
Nidec Graessner GmbH & Co. KG,<br />
Dettenhausen ............................. 151<br />
Ferdinand Gross GmbH & Co KG,<br />
Leinfelden-Echterdingen ............ 171<br />
Harter GmbH, Stiefenhofen ....... 171<br />
HARTING Deutschland GmbH & Co.<br />
KG, Minden .................................. 41<br />
Heidrive GmbH, Kelheim ............ 159<br />
HELU KABEL GmbH,<br />
Hemmingen ................................ 101<br />
HepcoMotion Deutschland,<br />
Feucht .......................................... 21<br />
HIWIN GmbH, Offenburg ............. 47<br />
Höhl & Westhoff GmbH,<br />
Wuppertal .................................... 65<br />
Hotset GmbH, Lüdenscheid ....... 165<br />
Hummel AG, Denzlingen ............. 91<br />
IDS Imaging Development<br />
Systems GmbH, Obersulm .......... 93<br />
igus GmbH, Köln ...................... AW7<br />
iniNet Solutions GmbH,<br />
CH-Muttenz ............................ AW10<br />
Kabeltronik Arthur Volland GmbH,<br />
Denkendorf ................................. 110<br />
Fritz Kübler GmbH,<br />
Villingen-Schwenningen ............... 82<br />
KULLEN-KOTI GmbH,<br />
Reutlingen .................................. 170<br />
KVT-Fastening GmbH,<br />
Illerrieden ................................... 169<br />
Lechler GmbH & Co.KG,<br />
Metzingen .................................. 171<br />
LEE-Hydraulische Miniatur-<br />
Komponenten GmbH, Sulzbach . 153<br />
Friedrich Lütze GmbH,<br />
Weinstadt .................................... 95<br />
Metrofunkkabel-Union GmbH,<br />
Berlin .......................................... 173<br />
MB connect line GmbH Fernwartungssysteme,<br />
Dinkelsbühl .... AW13<br />
MICRO-EPSILON-MESS- TECHNIK<br />
GmbH & Co. KG, Ortenburg .......... 3<br />
Moog Holding GmbH & Co. KG,<br />
Böblingen ..................................... 27<br />
Moxa Europe GmbH,<br />
Unterschleißheim ................... AW15<br />
GMN Paul Müller Industrie GmbH &<br />
Co. KG, Nürnberg ....................... 112<br />
MSF-Vathauer Antriebstechnik<br />
GmbH & Co.KG, Detmold ........ AW8<br />
MULCO-Europe EWIV, Garbsen .... 2<br />
Neugart GmbH, Kippenheim ........ 71<br />
Novotechnik Messwertaufnehmer<br />
oHG, Ostfildern .......................... 147<br />
Nürnberg Messe GmbH,<br />
Nürnberg ...................................... 49<br />
Oswald Elektromotoren GmbH,<br />
Miltenberg ..................................... 9<br />
PANACOL-ELOSOL GmbH,<br />
Steinbach ................................... 167<br />
Panduit GmbH, Schwalbach ..... AW6<br />
F.H. Papenmeier GmbH & Co. KG,<br />
Schwerte .................................... 145<br />
Pepperl+Fuchs AG, Mannheim .. 161<br />
Phoenix Contact GmbH & Co. KG,<br />
Blomberg ..................................... 33<br />
Pilz GmbH & Co. KG,<br />
Ostfildern ....................... AW5, AW6<br />
Precision Motors Deutsche<br />
Minebea GmbH, Villingen-<br />
Schwenningen ........................... 151<br />
R + W Antriebselemente GmbH,<br />
Klingenberg .................................. 15<br />
Rafi GmbH & Co. KG, Berg ........ 105<br />
RCT Reichelt Chemietechnik GmbH<br />
+ Co., Heidelberg .................. 116,17<br />
REIFF Technische Produkte GmbH,<br />
Reutlingen .................................. 170<br />
Richter Elektrotechnik GmbH & Co.<br />
KG, Niederdreisbach ................... 114<br />
Ross Europa GmbH, Langen ...... 155<br />
K.A. Schmersal Holding GmbH &<br />
Co. KG, Wuppertal ........... AW 15, 59<br />
Schmidt-Kupplung GmbH,<br />
Wolfenbüttel ............................... 148<br />
Schweizer GmbH & Co.KG,<br />
Reutlingen .................................. 170<br />
SICK AG, Waldkirch ...................... 11<br />
Smalley Steel Ring Company,<br />
US-Lake Zurich, IL ............... 149,171<br />
SMC Deutschland GmbH,<br />
Egelsbach ..................................... 25<br />
Schneider Electric GmbH,<br />
Ratingen ................................... AW7<br />
Spectra GmbH & Co. KG,<br />
Reutlingen .................................... 57<br />
SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf<br />
GmbH, Nördlingen ....................... 17<br />
Stoz Pumpenfabrik GmbH,<br />
Weingarten ................................. 157<br />
Stäubli Electrical Connectors<br />
GmbH, Weil am Rhein .... AW15, 109<br />
Stöber Antriebstechnik GmbH & Co.<br />
KG, Pforzheim ................... 77, 79, 81<br />
Technische Akademie Esslingen<br />
e.V., Ostfildern ....................... 55,171<br />
Tecnotion GmbH, München ......... 97<br />
Topcon Electronics GmbH & Co.<br />
KG, Geisenheim .......................... 111<br />
Türk & Hillinger GmbH, Tuttlingen .. 5<br />
Hans Turck GmbH & Co. KG,<br />
Mülheim ................... AW9, AW13, 7<br />
Joachim Uhing GmbH & Co. KG,<br />
Flintbek ........................................ 75<br />
VISION & CONTROL GmbH,<br />
Suhl .......................................... AW6<br />
W+P PRODUCTS GmbH,<br />
Bünde ......................................... 103<br />
Herbert Waldmann GmbH & Co. KG<br />
Waldmann GmbH & Co. KG,<br />
Villingen-Schwenningen ............... 29<br />
Weidmüller Interface GmbH & Co.<br />
KG, Detmold ....................... AW7, 43<br />
WIBU-SYSTEMS AG,<br />
Karlsruhe ....................... AW9, AW11<br />
WSCAD GmbH, Bergkirchen ....... 31<br />
.........................................................<br />
ZAE-AntriebsSysteme GmbH & Co.<br />
KG, Hamburg ............................... 83<br />
ÜV Überlastschutz und<br />
Verbindungsysteme GmbH,<br />
Mömlingen ................................. 170<br />
Eine neue Baureihe von Kugelgewindetrieben erreicht<br />
vor allem bei besonderer Beanspruchung eine zweieinhalb-<br />
bis dreimal längere Lebensdauer. Möglich<br />
wird dies durch eine spezielle Textur der Oberfläche,<br />
die für eine verbesserte Ölfilmbildung sorgt. Damit<br />
zielt NSK auf anspruchsvolle Anwendungen von<br />
Linearantrieben, z. B. in Schleif- und Funkenerodier -<br />
maschinen oder in der Messtechnik.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> 12/2019 erscheint am 05.12.2019<br />
IMPRESSUM<br />
ISSN 1612–7226<br />
Herausgeberin: Katja Kohlhammer<br />
Verlag:<br />
Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />
Ernst-Mey-Straße 8,<br />
70771 Leinfelden-Echterdingen, Germany<br />
Geschäftsführer: Peter Dilger<br />
Verlagsleiter: Peter Dilger<br />
Redaktion:<br />
Chefredakteur:<br />
Dipl.-Ing. Michael Corban (co), Phone + 49 711 7594–417<br />
Stellvertretende Chefredakteure:<br />
Dipl.-Ing. Andreas Gees (ge), Phone +49 711 7594–293;<br />
Johannes Gillar (jg), Phone + 49 711 7594–431<br />
Korrespondent:<br />
Nico Schröder M.A. (sc), Phone +49 170 6401879<br />
Redakteure:<br />
Dr.-Ing. Ralf Beck (bec), Phone +49 711 7594–424;<br />
Evelin Eitelmann (eve), Phone +49 711 7594–4653;<br />
Jörn Kehle (jke), Phone +49 711 7594–407;<br />
Irene Knap B.A. (ik), Phone +49 711 7594–446;<br />
Bettina Tomppert (bt), Phone +49 711 7594–286<br />
Redaktionsassistenz:<br />
Carmelina Weber<br />
Phone +49 711 7594–257, Fax: –1257<br />
carmelina.weber@konradin.de<br />
Layout:<br />
Ana Turina, Phone +49 711 7594–273<br />
Gesamtanzeigenleiter:<br />
Andreas Hugel, Phone +49 711 7594–472<br />
Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 55 vom 1.10.2019<br />
Auftragsmanagement:<br />
Annemarie Olender, Phone +49 711 7594–319<br />
Leserservice:<br />
Ute Krämer,<br />
Phone +49 711 7594–5850<br />
Fax +49 711 7594–15850<br />
E-Mail: ute.kraemer@konradin.de<br />
<strong>KEM</strong> erscheint monatlich und wird kostenlos nur an<br />
qualifizierte Empfänger geliefert.<br />
Bezugspreise: Inland 85,00 € inkl. Versandkosten und<br />
MwSt.; Ausland: 85,00 € inkl. Versandkosten.<br />
Einzelverkaufspreis: 8,60 € inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten.<br />
Bezugszeit: Das Abonnement kann erstmals vier<br />
Wochen zum Ende des ersten Bezugsjahres gekündigt<br />
werden. Nach Ablauf des ersten Jahres gilt eine Kündigungsfrist<br />
von jeweils vier Wochen zum Quartalsende.<br />
Auslandsvertretungen:<br />
Großbritannien: Jens Smith Partner ship, The Court, Long<br />
Sutton, GB-Hook, Hampshire RG29 1TA, Phone 01256<br />
862589, Fax 01256 862182, E-Mail: media@jens.demon.<br />
co.uk USA: TD.A. Fox Advertising Sales, Inc., Detlef Fox, 5<br />
Penn<br />
Plaza, 19th Floor, New York, NY 10001, Phone +1 212<br />
8963881, Fax +1 212 6293988, detleffox@comcast.net<br />
Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors,<br />
nicht unbedingt die der Redaktion dar. Für unverlangt<br />
eingesandte Manuskripte keine Gewähr. Alle in <strong>KEM</strong><br />
erscheinenden Beiträge sind urheberrechtlich geschützt.<br />
Alle Rechte, auch Übersetzungen, vorbehalten. Reproduktionen<br />
gleich welcher Art, nur mit schriftlicher Genehmigung<br />
des Verlages.<br />
Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart.<br />
Druck: Konradin Druck GmbH, Leinfelden-Echterdingen.<br />
Printed in Germany.<br />
© 2019 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />
Leinfelden-Echterdingen.<br />
EDA<br />
172 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019
Die DNA von Metrofunk<br />
sichert bei Hitze<br />
und Geschwindigkeit<br />
Metrofunk Kabel-Union GmbH<br />
D-12111 Berlin, Tel. 030 79 01 86 0<br />
info@metrofunk.de – www.metrofunk.de<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019 173
—<br />
ABB Industrial Drive.<br />
Anspruchsvolle Anwendungen<br />
präzise regeln.<br />
Der ABB Industrial Drive ACS880 ist trotz umfangreicher Funktionen ausgesprochen<br />
bedienerfreundlich und lässt sich in verschiedenste Automatisierungssysteme flexibel<br />
einbinden. Asynchron- und Permanentmagnetmotoren regelt er präzise. Zahlreiche integrierbare<br />
Sicherheitsfunktionen sorgen für hohe funktionale Sicherheit. Als Teil der digitalen<br />
Lösungen von ABB kann der ACS880 des Weiteren effizient mit dem Internet der Dinge verbunden<br />
werden. Erfahren Sie mehr über den ABB Industrial Drive unter www.abb.de/drives.<br />
174 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 11 2019