29.07.2020 Aufrufe

DER KONSTRUKTEUR 7-8/2020

DER KONSTRUKTEUR 7-8/2020

DER KONSTRUKTEUR 7-8/2020

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.

19073<br />

07-08 JULI / AUG . <strong>2020</strong><br />

501970 – <strong>2020</strong><br />

<strong>DER</strong><br />

AM<br />

50 JAHRE<br />

PULS<br />

TECHNIK !<br />

WIE AUS IDEEN<br />

INNOVATIONEN WERDEN<br />

DerKonstrukteur.de


PDMD-A10164-00-7600<br />

ORIGINAL.<br />

flender.com/original


EDITORIAL<br />

TEIL DES WANDELS<br />

Unglaublich, wie sich die Welt der Technik in den letzten 50 Jahren gewandelt hat. Sie als Konstrukteure<br />

erleben diesen Wandel nicht nur, sie gestalten ihn mit. Dabei helfen Ihnen immer neue Technologien, denn<br />

auch Ihr Handwerkszeug und die Art, wie Sie arbeiten, hat sich extrem verändert. 3D-CAD, Simulation,<br />

KI – digitale Verfahren bieten heute in der Konstruktion ungeahnte Möglichkeiten. Gehen Sie mit uns auf<br />

die Reise vom Reißbrett in die Zukunft der digitalen Produktentwicklung. Insgesamt blicken wir in dieser<br />

Jubiläumsausgabe zum 50. Geburtstag von <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> sowohl zurück als auch nach vorn. Dabei<br />

haben wir einen Fokus auf die Frage gelegt, wie Innovationen entstehen.<br />

Und auch wir sind Teil des Wandels. Seit einem halben Jahrhundert sind wir für Sie am Puls der Technik und<br />

unser Magazin <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> hat sich in dieser Zeit enorm weiterentwickelt, wie ich finde. Oder was<br />

meinen Sie?<br />

Ich bin jedenfalls gespannt, wie die Reise weitergeht und<br />

kann Ihnen versprechen: Wir bleiben für Sie dran!<br />

Herzliche Grüße und viel Spaß<br />

mit unserem Jubiläumsheft!<br />

Martina Klein<br />

Stv. Chefredakteurin<br />

m.klein@vfmz.de<br />

Klein, robust und hochgenau<br />

Neigungssensor<br />

positilt ® PTM29<br />

• Unübertroffene Genauigkeit - Aufl ösung bis 0,001°<br />

• Langzeitdichtes Edelstahlgehäuse<br />

• E1-Zulassung<br />

• Verschleißfreie MEMS Technologie<br />

• Messbereich ± 180° (1 Achse), ± 60° (2 Achsen)<br />

www.asm-sensor.com<br />

Neues Produkt<br />

ASM<br />

Automation Sensorik<br />

Messtechnik GmbH<br />

Tel. +49 8123 986-0


INHALT<br />

06<br />

14<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

03 Editorial: Teil des Wandels<br />

06 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> persönlich:<br />

Ulrike Rißmann, CAD-Administratorin<br />

08 Konstruktion 2030:<br />

Wo geht die Reise bei Drehgebern hin?<br />

10 STATEMENTS<br />

Konstruktion im Wandel<br />

14 INTERVIEW<br />

Besondere Geschichten – Frank Blase,<br />

Geschäftsführer der Igus GmbH<br />

16 Digitale Innovationsschau<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

24<br />

16<br />

ELEKTROTECHNIK/INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

18 Innovationsstrategie eines Verbindungsspezialisten<br />

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

24 Sensortechnik: Das Tor zur Welt von Industrie 4.0<br />

28 Automatisierung der Zukunft<br />

32 INTERVIEW<br />

„Wir sind da, wo die Musik spielt“ – Tobias Keller,<br />

Geschäftsführer der Keller AG<br />

34 62 Jahre induktive Näherungsschalter<br />

36 Vom Lochstreifen zum digitalen Zwilling<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

38 KLARTEXT<br />

Was sind die Trends in der Antriebstechnik?<br />

42 Industriegetriebe: Von Fortschritt getrieben<br />

46 Energiemanagementsysteme: Energiegeladen<br />

S10<br />

48<br />

4 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


1_KON_AG_<strong>2020</strong>_07 KON_Titel_Jubi_7-8_<strong>2020</strong>.indd 1 1 27.07.<strong>2020</strong> 24.07.<strong>2020</strong> 09:51:31 09:19:01<br />

19073<br />

SOFTWARE & PROTOTYPING<br />

48 Evolution der Konstruktion – vom Reißbrett zur<br />

digitalen Produktentwicklung<br />

52 INTERVIEW<br />

„Der Konstrukteur muss mit Traditionen brechen“ –<br />

Detlev Reicheneder, Senior Director Business Strategy<br />

Design & Manufacturing der Autodesk GmbH<br />

WERKSTOFF- & VERBINDUNGSTECHNIK<br />

54 Ein Gewindeeinsatz erobert die Welt<br />

KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

56 INTERVIEW<br />

Von der Lederdichtung zur Hochleistungskomponente –<br />

Ingo Metzger, techn. Geschäftsführer bei COG<br />

SUPPLEMENT: MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

S02 Zahnstangengetriebe: Effizienz auf ganzer Linie<br />

S06 KLARTEXT<br />

Bahnbrechende Entwicklungen in der<br />

Montage und Handhabung<br />

S08 Clinchen: Saubere Verbindung<br />

S10 Greiftechnik: Eine griffige Geschichte<br />

S14 Meilensteine der Robotik<br />

SERVICE<br />

59 Impressum<br />

501970 – <strong>2020</strong><br />

07-08 JULI / AUG . <strong>2020</strong><br />

ANZEIGE<br />

TITELBILD SUPPLEMENT<br />

LEANTECHNIK AG,<br />

Oberhausen<br />

<strong>DER</strong><br />

AM<br />

50 JAHRE<br />

PULS<br />

TECHNIK !<br />

WIE AUS IDEEN<br />

INNOVATIONEN WERDEN<br />

TITELBILD<br />

Dmitriy Rybin/<br />

Shutterstock.com<br />

DerKonstrukteur.de<br />

Der schnellste<br />

Draht zum<br />

Schaltschrank<br />

Schaltschränke kompakt planen und<br />

schneller fertigstellen mit innovativen<br />

Connectivity-Lösungen von HARTING.<br />

www.HARTING.com/<br />

Schaltschrankbau


ULRIKE RISSMANN<br />

ist Konstrukteurin mit Leib und<br />

Seele. Ende der 70er-Jahre des<br />

20. Jahrhunderts begann sie<br />

eine Ausbildung zur technischen<br />

Zeichnerin bei einem Hersteller<br />

von Feinmessgeräten.<br />

Heute ist sie selbstständige<br />

CAD-Administratorin.<br />

Wie hat sich die Arbeit des Konstrukteurs<br />

in den letzten 50 Jahren verändert?<br />

Früher waren die Zeichnungen und die<br />

Stückliste führend, die Übergabe an die<br />

weiterführende Abteilung erfolgte händisch.<br />

Heute geschieht das durch abgestimmte<br />

Software automatisch. Es gibt Simulationssoftware,<br />

deren Einsatz erhebliche Zeiteinsparungen<br />

mit sich bringt.<br />

Früher wurde mehr zusammen gesprochen,<br />

Maschinenbediener, Monteure, ... dieser<br />

Austausch müsste aus meiner Sicht auch<br />

heute mehr gepflegt werden, denn er kann<br />

dabei helfen, ein Produkt noch besser zu<br />

machen.<br />

Vermissen Sie das Zeichenbrett?<br />

Nein, jedoch habe ich die Tuschezeichnungen<br />

geliebt. Ich war damals unglaublich stolz,<br />

eine saubere DIN-A0-Tuschezeichnung mit<br />

allen Schnitten abzugeben. Heute hat man<br />

ja ganz andere Möglichkeiten …<br />

Was ist aus Ihrer Sicht das Wichtigste, um<br />

als Konstrukteur für die Zukunft gerüstet<br />

zu sein?<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Ganz klar die Grundausbildung. Trotz der<br />

technischen Möglichkeiten in 3D muss die<br />

Vorstellungsgabe unbedingt geschult<br />

werden. Die darstellende Geometrie sollte<br />

bei der Ausbildung verstärkt eingesetzt<br />

werden, sowie das Skizzieren, es reicht ein<br />

kleines Stück Papier, um die Gedanken<br />

festzuhalten. Eine solide Grundausbildung<br />

an den Maschinen zu haben, erleichtert<br />

die Entstehung eines Produkts und hilft<br />

dabei, Abteilungsübergreifend zu denken<br />

(AV/PDM/Dokumentationen ...). Und das<br />

Allerwichtigste ist die Leidenschaft, diesen<br />

Beruf zu lieben und offen für die Entwicklungen<br />

zu sein.<br />

TROTZ <strong>DER</strong> TECHNISCHEN<br />

MÖGLICHKEITEN IN 3D<br />

MUSS DIE VORSTELLUNGS-<br />

GABE GESCHULT WERDEN<br />

ULRIKE RISSMANN,<br />

SELBSTSTÄNDIGE CAD-ADMINISTRATORIN<br />

6 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


STRATEGISCHE PARTNERSCHAFT VON SIKO UND STW<br />

Siko und Sensor-Technik Wiedemann (STW) vertiefen mit einer strategischen<br />

Partnerschaft die langjährige gute Zusammenarbeit und schaffen die Basis für<br />

gemeinsame Entwicklungen und Abstimmungen der Produktportfolios. STW<br />

bietet für den Markt der mobilen Arbeitsmaschinen Lösungen von Sensorik,<br />

Steuerungen, Mensch-Maschine-Schnittstellen bis hin zu Vernetzung,<br />

Datenmanagement und Cloud-Anbindungen. Siko ist ein Spezialist für<br />

robuste und innovative Messtechnik für unterschiedlichste Messaufgaben,<br />

wie z. B. Längen-, Winkel- und Drehzahlmesstechnik. Auf vertrieblicher Ebene<br />

sind gemeinsame Vermarktungsaktivitäten auf Basis des Eco-Systemgedankens<br />

vorgesehen. Darüber hinaus sind auch gemeinsame Entwicklungsprojekte<br />

geplant. Dazu gehört der Ausbau des Sensorikbaukastens für die Mobil hydraulik<br />

mit neuen bzw. erweiterten Funktionalitäten und die Bereitstellung funktional<br />

sicherer Systeme.<br />

www.siko-global.com<br />

MSR-SPEZIALMESSEN:<br />

OPTIMISTISCHER<br />

AUSBLICK<br />

Die Messegesellschaft Meorga<br />

gibt aufgrund der sich verbessernden<br />

Corona-Lage einen optimistischen<br />

Ausblick auf die kommende<br />

MSR-Spezialmesse am 4. November<br />

in Bochum. Ein Unternehmenssprecher:<br />

„Wir als erfahrener<br />

Veranstalter glauben fest daran,<br />

dass Live-Veranstaltungen in<br />

puncto Face-To-Face-Kommunikation<br />

auch in Zukunft unschlagbar<br />

bleiben. Auf das Messe-Flair,<br />

intensive Gespräche, die Markeninszenierungen<br />

und den persönlichen<br />

Eindruck vor Ort werden<br />

die Experten in der Industrie bei<br />

Japanese quality – trusted worldwide since 1921<br />

Bearings for<br />

productivity<br />

wichtigen Themen nicht verzichten<br />

wollen. In einer immer<br />

kom plexeren Welt mit ihren<br />

immer umfassenderen Herausforderungen<br />

sind interdisziplinäre<br />

Problemlösungen gefragt. Aus<br />

diesem Grund sind unsere<br />

Messen auch in der Zeit nach<br />

Corona verstärkt Treiber technologischer<br />

und wirtschaftlicher<br />

Entwicklung.“ Die Messegesellschaft<br />

Meorga veranstaltet<br />

Spezialmessen für die Mess-,<br />

Steuerungs- und Regeltechnik,<br />

Prozessleitsysteme und Automatisierungstechnik<br />

in ausgesuchten<br />

Wirtschaftsregionen.<br />

www.meorga.de<br />

Get to know our bearings at www.koyo.eu<br />

Automotive components Bearings Machine Tools / Mechatronics


KONSTRUKTION 2030<br />

WO GEHT DIE REISE<br />

BEI DREHGEBERN HIN?<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

1918 gegründet, blickt Fraba auf eine über 100-jährige<br />

Geschichte zurück. In den 1960er-Jahren kamen Drehgeber<br />

ins Portfolio. Können Sie die Entwicklung der Komponenten<br />

bis heute kurz skizzieren?<br />

Miniaturisierung ist wichtigster Treiber. Anfangs waren Durchmesser<br />

von über 100 mm normal. Geber, in denen komplexe<br />

Feinmechanik steckte, waren schwer wie Ziegelsteine. Integrierte<br />

Opto-ASICs und Magnetsensoren sorgten ab den 1990er-Jahren<br />

für spürbare Verschlankung. Aus 70 wurden rasch 58 mm – lange<br />

der Quasi-Standard. Für einen Quantensprung sorgte Energy<br />

DIE ZEICHEN <strong>DER</strong> ZEIT<br />

STEHEN AUF INTEGRIERTES<br />

MOTOR-FEEDBACK<br />

Harvesting per Wiegand-Effekt, der Getriebe und störanfällige<br />

Batterien obsolet machte und 2016 den Rollout von magnetischen<br />

Multiturn-Kits mit 36 mm Baugröße ermöglichte. Dass da noch<br />

Luft nach oben ist, zeigen wir aktuell mit unseren 22-mm-Geräten,<br />

den weltweit kleinsten Montage-Kits für Multiturn.<br />

Welche Trends sehen Sie, was Drehgeber angeht, wenn Sie auf<br />

die nächsten 10 Jahre blicken?<br />

Die Zeichen der Zeit stehen auf integriertes Motor-Feedback. Hier<br />

wird der Geber als Montage-Kit direkt in den Motor eingebaut.<br />

Gepusht wird dieser Trend, bei dem die Position direkt am<br />

Antrieb statt über den Umweg an den unterschiedlichen Achsen<br />

ermittelt wird, durch die weitere Miniaturisierung und Kostensenkung<br />

der magnetischen Messtechnik.<br />

Dies bedeutet aber nicht das Ende der klassischen Stand -<br />

alone-Geber. Sie werden auch künftig in spezifischen Nischen<br />

benötigt. Daneben existiert ein riesiger Bedarf an klassischen<br />

Drehgebern, die weltweit in Retrofit- beziehungsweise Maintenance-Situationen<br />

gefordert sind.<br />

Retrofit erfordert flexible Lösungen, um spezifische Vorgaben<br />

in Sachen Mechanik, Schutzart oder Interface schnell, sicher<br />

und kostengünstig umzusetzen. Mit unserer digitalen Fertigung<br />

und dem intuitiven EncoderMatch-Portal, in dem die Specs von<br />

Millionen marktgängiger Drehgeber hinterlegt sind, kommt der<br />

User rasch zum passgenauen Ersatzprodukt.<br />

Was bedeutet das für Konstrukteure?<br />

Alles ist viel schneller und direkter! Und das nicht nur beim<br />

Retrofit, sondern auch beim integrierten Motorfeedback. Ein<br />

paar Handgriffe reichen – und der Kit Encoder ist „ready-to-go“.<br />

Zeitaufwändige Kalibrierung gehört der Vergangenheit an.<br />

Software-Algorithmen garantieren das Einhalten vorgegebener<br />

Toleranzen – ganz im Sinne von Plug-and-play.<br />

Bilder: Aufmacher Hintergrund: knssr – stock.adobe.com; Sonstige: Fraba<br />

www.posital.com<br />

JÖRG PAULUS,<br />

General Manager, Sales – Europe, POSITAL-FRABA, Köln<br />

8 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


NORD DRIVESYSTEMS: 15 JAHRE WACHSTUM IN CHINA<br />

Um der starken Nachfrage nach hochwertigen Investitionsgütern und Antriebssytemen<br />

aus der rasant wachsenden chinesischen Wirtschaft zu begegnen, gründete<br />

Nord Drivesystems vor 15 Jahren die erste chinesiche Niederlassung – und zwar in<br />

der Stadt Suzhou im Jangtse-Delta um Shanghai. Der Standort bedient seitdem den<br />

chinesischen Markt für Motoren, Getriebe und Antriebs elektronik. Seit Anbeginn ist<br />

Nord China kontinuierlich auf Wachstumskurs, expandiert in neue Märkte, erweitert<br />

seine Fabriken und erhöht die Produktions kapazitäten. Heute hat Nord 25 Vertriebsbüros<br />

in allen wichtigen Wirtschafts centren Chinas sowie Produktions- und Motagewerke<br />

in Suzhou und Tianjin. Ein weiteres Werk entsteht gerade in Yizheng. Das Areal<br />

in Suzhou umfasst eine Gesamtfläche von 65 000 m 2 und beherbergt unter anderem<br />

ein Getriebemontagewerk sowie eine Motorenproduktion. Darüber hinaus betreibt<br />

Nord China in Tianjin ein weiteres Getriebemontagewerk. Auch die Bereiche Motorentechnologie<br />

und Frequenzumrichter werden von Nord China abgedeckt.<br />

www.nord.com<br />

ONLINE-PIONIER <strong>DER</strong> BLECHBEARBEITUNG FEIERT 10. JUBILÄUM<br />

Laserteile4you feiert 10-jähriges Bestehen. Das Online-Portal der H.P. Kaysser GmbH + Co. KG gilt als<br />

Pionier für das professionelle Bestellen individuell gefertigter Blechteile über das Internet. Was 2010<br />

mit einer mutigen Idee begann, hat sich zu einem leistungsfähigen Bestellportal entwickelt.<br />

Deutschlandweit nutzen mehr als 10 000 Kunden die Möglichkeit, umfangreiche Blechbearbeitung<br />

in beein druckender Materialvielfalt rund um die Uhr zu kalkulieren und zu bestellen. „Wir haben<br />

damals wahrlich Pionierarbeit geleistet“, erinnert sich Achim Hinterkopf aus der Geschäftsleitung<br />

von H.P. Kaysser. Zum 10-jährigen Bestehen präsentiert sich das Webportal in neuem Look. Zudem<br />

können Benutzer das ganze Jahr über mit attraktiven Aktionen und Angeboten rechnen. Im Herbst<br />

rundet dann das große Jubiläumsfest die Feierlichkeiten ab.<br />

www.kaysser.de<br />

«<br />

Mein Kunde?<br />

Hat keine Kopfschmerzen mehr!<br />

Rita, 32<br />

«<br />

Wir sind zurück:<br />

Models gesucht 2.0<br />

Rita sucht Kollegen – Werde Teil unserer<br />

Werbekampagne und bewirb dich!<br />

www.ahp.de


STATEMENTS<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

KONSTRUKTION<br />

IM WANDEL<br />

Die Coronavirus-Pandemie<br />

war und ist auch für das<br />

Arbeiten in Konstruktion<br />

und Entwicklung eine<br />

Herausforderung und hat<br />

bisherige Strukturen auf<br />

den Kopf gestellt. Es ist<br />

also an der Zeit, digitale<br />

Strategien auszubauen.<br />

Wir sind daher der Frage<br />

nachgegangen, wie fit<br />

sind Unternehmen für die<br />

Zukunft aufgestellt und<br />

verschafft uns Corona nicht<br />

sogar die notwendige Zeit,<br />

die Digitalisierung weiter<br />

voranzubringen?<br />

Nicole Steinicke<br />

Chefredakteurin<br />

JÖRG DUGGEN<br />

Head of Engineering,<br />

R+W Antriebs elemente GmbH<br />

In Zeiten von Corona wird<br />

aufgezeigt, dass Unternehmen<br />

eine starke Verantwortung, vor<br />

allem für die Gesundheit der<br />

Angestellten, haben. R+W hat<br />

als mittelständischer Arbeitgeber<br />

sehr schnell beim Ausbruch von<br />

Corona reagiert und in vielen<br />

Bereichen und Abteilungen<br />

Teams gebildet, die abwechselnd<br />

im Büro und Homeoffice arbeiten. Die Kolleginnen und<br />

Kollegen liefen so keine Gefahr, sich am Arbeitsplatz<br />

anzustecken. Die Ausstattung für das Homeoffice wurde in<br />

kürzester Zeit geschaffen und bietet den Mitarbeitern und<br />

Mitarbeiterinnen und uns als Unternehmen eine ganz<br />

andere Flexibilität.<br />

Speziell im Bereich der Technik (Konstruktion und Entwicklung)<br />

konnten wir während der Hochphase der Corona-Pandemie<br />

weiter an der Einführung unserer neuen CAD-Software<br />

arbeiten. Das Projekt konnte so zügig vorangebracht und<br />

unsere Flexibilität weiter erhöht werden.<br />

UDO TRU<strong>DER</strong>UNG<br />

Qualitätsmanagement,<br />

Ruwac Industriesauger GmbH<br />

Bei Ruwac hat die Konstruktion zentrale<br />

Bedeutung, weil wir jeden Sauger und<br />

jede Sauganlage an die individuellen<br />

Anforderungen der Anwendung<br />

anpassen. Es gibt also (fast) kein<br />

Vertriebsprojekt, in das die Konstruktion<br />

nicht eingebunden ist.<br />

Umso wichtiger war es für uns in den<br />

letzten Monaten, die Handlungsfähigkeit<br />

der Konstrukteure aufrechtzuerhalten,<br />

was wir durch eine ganze Reihe von Hygiene- und Sicherheitsmaßnahmen<br />

wie zum Beispiel versetzte Pausenzeiten und<br />

Abstandsregelungen für die Arbeitsplätze gewährleistet haben.<br />

Die mobile Arbeit haben wir sehr flexibel gehandhabt, wobei aber<br />

immer ein Teil der Konstrukteure im Unternehmen ansprechbar war.<br />

Was wir gelernt haben: Es war eine sehr gute Entscheidung, schon<br />

vor Jahren ein zentrales, IT-gestütztes Wissensmanagement<br />

einzuführen. Davon hat das ganze Unternehmen jetzt profitiert.<br />

Wenn der persönliche Austausch erschwert wird, sind solche<br />

formalisierten Systeme und Plattformen eine große Hilfe – auch und<br />

gerade für Experten.<br />

10 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


THOMAS SCHLIERBACH-<br />

KNOBLOCH<br />

Director,<br />

Crane Platform Demag Cranes & Components<br />

Unsere Entwickler- und Konstruktionsteams<br />

arbeiten seit der zweiten<br />

Märzhälfte ausschließlich mobil. Dank<br />

unserer sehr guten Infrastruktur und<br />

dem bereits früh vollzogenen Wechsel<br />

von Fileservern zu cloudbasierten<br />

Lösungen mit besserem Remote-Zugriff<br />

laufen alle Projekte reibungslos. Durch<br />

die Nutzung von Konferenzsoftware<br />

sind unsere internationalen Teams sehr gut vernetzt und die<br />

Kommunikation wurde sogar noch intensiviert. Mit der Einrichtung<br />

virtueller Kaffeepausen pflegen wir zudem verstärkt die sozialen<br />

Kontakte.<br />

Ein großes<br />

Stück<br />

Sicherheit<br />

ANDRÉ BATZ<br />

Director Research & Development,<br />

Schmersal Gruppe<br />

Die Coronavirus-Pandemie hat uns spontan vor<br />

einige Herausforderungen gestellt. So mussten<br />

einige Mitarbeiter sperrige Hochleistungs-<br />

Desktop-PCs für Spezialsoftware mit nach<br />

Hause nehmen, und wir mussten dafür sorgen,<br />

dass Lizenzen für Entwicklungssoftware im<br />

Homeoffice verfügbar sind. Aber wir konnten<br />

der Krise auch positive Aspekte abgewinnen:<br />

Wir haben die Digitalisierung erheblich<br />

vorangetrieben und z. B. selbst das<br />

Brainstorming und Visualisierungsmethoden auf onlinefähige<br />

Plattformen umgestellt. Alle Mitarbeiter waren sehr engagiert und haben<br />

zum Beispiel bei IT-Problemen selbstständig effektive Methoden<br />

gefunden, um untereinander zu kommunizieren. Die Akzeptanz für das<br />

Arbeiten im Homeoffice hat zugenommen, und wir sehen hier sogar die<br />

Chance, zukünftig noch stärker auf die individuellen Bedürfnisse der<br />

Mitarbeiter eingehen zu können. Deshalb werden wir künftig unsere<br />

IT-Strukturen konsequent darauf ausrichten, dass sie auch im Homeoffice<br />

funktionieren.<br />

... für Mensch<br />

und Maschine<br />

Die bewährte Technologie<br />

der Selbstverstärkung bei<br />

SITEMA-Klemmköpfen für<br />

große Haltekräfte hat<br />

endlich einen Namen:<br />

SITEMA GmbH & Co. KG<br />

Karlsruhe, Deutschland<br />

Tel. + 49 721 98661-0<br />

info@sitema.de<br />

www.sitema.de<br />

Erfahren Sie mehr!


GERMAN INNOVATION AWARD FÜR<br />

SPE-SCHNITTSTELLE VON HARTING<br />

Die Harting-T1-<br />

Industrial-Schnittstelle<br />

für Single<br />

Pair Ethernet (SPE)<br />

ist mit dem<br />

German Innovation<br />

Award <strong>2020</strong><br />

ausgezeichnet<br />

worden. Damit<br />

gewinnt Harting<br />

den begehrten<br />

Preis bereits das<br />

zweite Jahr in Folge. Für das Team, das die Einführung der<br />

Single-Pair-Ethernet-Schnittstelle als Standardsteckgesicht nach<br />

IEC 63171-6 Norm intensiv gepusht hat, ist die Auszeichnung<br />

einerseits Bestätigung der Arbeit, andererseits Motivation für<br />

künftige Projekte. Der Fokus bei der Einführung der neuen Lösung<br />

für Ethernet über nur noch ein Adernpaar lag klar darauf, nicht<br />

nur ein Produkt zu entwickeln, sondern letztendlich das Ganze<br />

auch erfolgreich in die internationale Normung einzubringen und<br />

im Markt zu etablieren. „Mit der T1-Industrial-Schnittstelle<br />

bringen wir die SPE-Technologie einen großen Schritt näher an<br />

den Kunden heran. Die Auszeichnung ist ein klarer Ansporn, diese<br />

Entwicklung weiter voranzutreiben, das Lösungsportfolio<br />

auszubauen und auch in Zukunft immer neue, maßgeschneiderte<br />

IIoT-Lösungen für unsere Kunden zu entwickeln“, betont Ralf Klein<br />

(Bild), Geschäftsführer Harting Electronics.<br />

www.harting-systems.com<br />

Gurtförderer in modularer<br />

Profilbauweise<br />

Große Auswahl an standardisierten Fördersystemen<br />

Modulare und kompakte Profilbauweise<br />

Prozesssicherheit durch ausgereifte Technik<br />

60 JAHRE KÜBLER, 60 JAHRE INNOVATION<br />

Das Familienunternehmen Kübler feiert in diesem Jahr sein<br />

60. Jubiläum. Der Sensorspezialist bietet Lösungen zur<br />

Messung, Übertragung und Auswertung für den Anlagenund<br />

Maschinenbau, Schwerpunkte sind die Branchen<br />

Aufzug, Antrieb, Mobile, Kran, Stahl, Verpackung, Solar und<br />

Wind. Im Mittelpunkt des Produktportfolios stehen Drehgeber<br />

und Schleifringe.<br />

Gegründet 1960 von Fritz Kübler in Villingen-Schwenningen<br />

wird das Unternehmen heute von drei Geschäftsführern<br />

geleitet, von seinen beiden Söhnen Gebhard F. Kübler und<br />

Lothar W. Kübler sowie einem angestellten GF für Vertrieb<br />

Martin Huth. Knapp 500 Menschen arbeiten heute weltweit<br />

bei Kübler, das Unternehmen ist weltweit präsent in über<br />

50 Ländern, es gibt elf Tochterunternehmen und vier<br />

Produktionsstandorte in Deutschland, Indien und USA.<br />

Kübler sieht sich als Enabler für Industrie 4.0 und Smart<br />

Factory. Mit seiner Wachstumsstrategie und dem damit<br />

verbundenen „Innovation Marathon“ fokussiert sich das<br />

Familienunternehmen auf wachstumsstarke Marktsegmente.<br />

Gemeinsam mit den Kunden entwickelt Kübler dabei in<br />

Technologie-Workshops oder aus aktuellen Projekten<br />

zukunftssichere und wegweisende Produktinnovationen,<br />

die neue Möglichkeiten in unterschiedlichen Applikationen<br />

eröffnen. Im Bereich Forschung und Entwicklung wurde<br />

die Anzahl der Mitarbeiter signifikant erhöht. Neben dem<br />

Hauptsitz der Kübler Gruppe in Villingen-Schwenningen<br />

wurden zwei Kompetenzzentren wie das Engineering<br />

Solution Center Berlin, aus dem Innovationen zur digitalen<br />

Echtzeit-Signalverarbeitung, smart Technology sowie<br />

magnetische lagerlose Sensorsysteme entstehen, wie auch<br />

das Kompetenzzentrum München, welches zugeschnittene<br />

Schleifring-Lösungen entwickelt, gegründet. Zentrales<br />

Element sind im Innovation Marathon auch die enge<br />

Zusammenarbeit mit R&D-Partnern, Forschungsinstituten<br />

und Hochschulen. Für die Produktbereiche Messung,<br />

Übertragung und Auswertung sind auch in diesem Jahr im<br />

Zuge des Kübler Innovation Marathon neue Produkte und<br />

Lösungen für verschiedenste Anwendungen entstanden.<br />

Man darf gespannt sein, was es im Herbst Neues zu<br />

berichten gibt.<br />

www.kuebler.com<br />

www.mk-group.com<br />

www.derkonstrukteur.de<br />

12 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


MOTION-CONTROL-<br />

SPEZIALIST WIRD 50<br />

Aerotech feiert in diesem Jahr –<br />

genau wie die Zeitschriftenmarke<br />

<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> – das<br />

50. Firmenjubiläum. Die Historie<br />

des Herstellers leistungsstarker<br />

Motion-Control- und Positioniersysteme<br />

begann in der sprichwörtlichen<br />

Garage, und zwar mit<br />

dem Prototyp eines Ortungssystems<br />

für den industriellen Einsatz.<br />

Das erste gefertigte Positioniersystem<br />

war eine einfache<br />

elektromechanische Zwei-Achsen-<br />

Anwendung. Renommierte<br />

Kunden wie Du Pont oder IBM<br />

öffneten Aerotech das Tor zur<br />

Industrie.<br />

Bereits in den ersten Jahren<br />

verzeichnete Aerotech ein<br />

rasantes Wachstum. Maßgeblich<br />

trugen dazu das erste Patent<br />

(Bild) und die anschließende<br />

Einführung einer manuellen<br />

optischen Halterung bei. Den<br />

anfänglichen manuellen Stellungsreglern<br />

folgten schon bald<br />

EPLAN ERWEITERT ONLINE-ANGEBOTE<br />

Das Homeoffice ist derzeit für viele der tägliche Arbeitsplatz. Eplan<br />

bietet aus diesem Grund zahlreiche Online-Angebote, die<br />

Anwendern konkrete Praxisunterstützung geben. Ein neues Format<br />

sind die Webcasts „Eplan Virtual Café“, in denen Anwender ganz<br />

direkt praktische Unterstützung erhalten. Themen wie<br />

„Strukturierung nach IEC 81346“, „Blockeigenschaften“ oder<br />

„Tipps & Tricks für Eplan Electric P8“ werden in 30-minütigen<br />

Webcasts behandelt. Weitere Webcasts – beispielsweise zum Thema<br />

„Automatisierte Erstellung von Eplan Projekten“ oder „Integration<br />

von Eplan und Siemens Teamcenter“ stehen auf dem Programm.<br />

Erweiternd gibt es für Eplan-Kunden die Möglichkeit, sich auf digitalem Wege per Videokonferenz<br />

beraten zu lassen. Im „Schnupperkurs Consulting“ werden die Services dargestellt. Bernd<br />

Schewior (Bild), Bereichsleiter Professional Services, erklärt: „Wir lassen unsere Anwender in<br />

keinem Moment allein.“ Auch die Eplan Training Academy baut mit Hochdruck ihr Angebot im<br />

Bereich eLearning aus.<br />

www.eplan.de<br />

Anzeigen<strong>2020</strong>_146x202+3mm-DerKonstrukteur,antriebstechnik_190201_Layout 1 14.07.20 07:34 Seite 3<br />

WELLE-NABE-VERBINDUNGEN<br />

Spannsysteme • Schrumpfscheiben • Konus-Spannelemente<br />

6,5 - 4 225 000 Nm<br />

erste elektronische Steuerungen<br />

wie auch angetriebene Stellregler.<br />

Bis heute hat sich Aerotech eine<br />

solide Nische im Bereich der<br />

hochpräzisen Bewegungssteuerung<br />

herausgearbeitet. „Wir sind<br />

mit unserer breiten Produktpalette<br />

spezialisiert auf die<br />

Bearbeitung im Nanometerbereich“,<br />

erklärt Norbert Ludwig,<br />

Geschäfts führer der Aerotech<br />

GmbH in Fürth.<br />

Inzwischen ist das Unternehmen<br />

auf weltweit rund 500 Beschäftigte<br />

angewachsen. Und was dem<br />

Firmengründer mit ungarischen<br />

Wurzeln stets wichtig war,<br />

Aerotech ist immer noch ein<br />

familiengeführtes Unternehmen.<br />

Neben Sohn Mark Botos, der als<br />

Präsident das Unternehmen<br />

leitet, ist auch der zweite Sohn<br />

Steve Botos im Unternehmen<br />

als Chief Officer Communication<br />

& Strategy tätig.<br />

www.aerotechgmbh.de<br />

www.ringspann.de<br />

Ihr Nutzen ist unser Antrieb


01<br />

BESON<strong>DER</strong>E<br />

GESCHICHTEN<br />

INTERVIEW<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Den Motion-Plastics-Spezialisten Igus, gegründet<br />

1964, und die Vereinigten Fachverlage verbindet<br />

eine langjährige und intensive Beziehung. Zum<br />

50. Jubiläum von <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> sprachen<br />

wir mit Igus-Chef Frank Blase.<br />

Igus und <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> sind seit Jahrzehnten zusammen<br />

gewachsen. Und es gibt einige besondere Geschichten, die uns<br />

verbinden. Was fällt Ihnen als erstes ein?<br />

<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> begegnet mir persönlich nicht nur jeden<br />

Monat auf dem Schreibtisch, sondern die Redakteure treffe ich<br />

auch bei vielen Anlässen. Überall dort, wo es interessante News<br />

gibt. Sei es auf Messen, Igus-Pressekonferenzen oder unseren<br />

Fachpresseworkshops – <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> ist mit dabei und<br />

immer neugierig. Zum Beispiel auf der „Iglidur on Tour”-Weltreise.<br />

Hier sind wir anlässlich des 50. Igus-Firmenjubiläums 2014 in<br />

einem Smart einmal um die Welt gefahren. Anhand dieses kleinen<br />

Autos, in dem wir über 50 metallische Lagerstellen durch Tribo-<br />

Polymergleitlager getauscht haben, konnten wir vor Ort zeigen,<br />

welche Vorteile Kunststoff gegenüber Metall bietet.<br />

<strong>DER</strong> KONS TRUKTEUR hat diese Weltreise aktiv mitbegleitet: Ein<br />

Chefredakteur der Vereinigten Fachverlage hat sogar an der Tour<br />

durch Schweden teilgenommen, war im Designzentrum von<br />

Volvo, in der Entwicklungsabteilung von Koenigsegg und hat sich<br />

selbst durch widrige Wetterverhältnisse nicht beirren lassen, mitten<br />

im Winter in den schwedischen Wäldern aus dem Smart<br />

heraus Elche zu füttern.<br />

Das war natürlich nur möglich, weil Igus in Bezug auf Pressearbeit<br />

innovativ und immer offen für Neues ist. Wie sieht Ihre<br />

Kommunikationsstrategie aus?<br />

Wir bei Igus sind sehr experimentierfreudig und probieren gerne<br />

neue Sachen aus. Das betrifft eben nicht nur unsere Produkte,<br />

sondern auch unsere Kommunikationsstrategie. Wir sind hier<br />

sehr offen und treten auch gerne mit Themen, wie zum Beispiel<br />

unseren Projekten im Bereich der Nachhaltigkeit, in den Diskurs<br />

mit der Öffentlichkeit. Im Fokus steht bei uns immer der Leser,<br />

der potenzielle Kunde, deswegen möchten wir gute und spannende<br />

Geschichten erzählen, die ihn inspirieren. Das geht nur,<br />

wenn man immer mal wieder die ausgetretenen Pfade verlässt.<br />

So haben wir in Köln auf 400 m 2 einen Messestand aufgebaut<br />

und zum ersten Mal mehrere digitale Live-Pressekonferenzen<br />

von dort aus ausgestrahlt. Hier konnten die Journalisten, wie<br />

die Redakteure von <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong>, via Chat ihre Fragen<br />

einsenden und sich direkt von den aktuellen Neuheiten ein Bild<br />

machen und im Nachgang auch über Videochat Interviews führen.<br />

Ein Bild davon kann man sich unter www.igus.de/virtuelle-messe<br />

selbst machen.<br />

Welche Rolle spielen Fachmedien heute für Sie?<br />

Die Fachmedien spielen weiterhin eine wichtige Rolle: sie bieten<br />

Orientierung, ordnen ein und berichten, was es Neues auf dem<br />

Markt gibt, welche Trends sich abzeichnen und wie sich die<br />

Branchen entwickeln. Sie sind also auch oft der erste Touchpoint<br />

zwischen Leser/Kunde und Anbieter. Daher sind sie natürlich<br />

auch für uns ein wichtiger Kanal, um dem Kunden Produktneuheiten<br />

vorzustellen und mit spannenden Anwendungs-<br />

14 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


02<br />

04<br />

01 Im Gespräch mit Igus-Chef Frank Blase blicken wir<br />

zurück auf unsere gemeinsame Vergangenheit und<br />

erinnern uns an viele besondere Geschichten: ...<br />

03<br />

02 ... z. B. an die spannende Reise mit „Iglidur on Tour“<br />

durch Schweden, ...<br />

03 ... den virtuellen Besuch der Igus-Produktionshalle<br />

in Köln per 3D-Brille von einer Presseveranstaltung<br />

in Karlsruhe aus ...<br />

04 ... oder die Montage einer Linearführung im<br />

Rahmen des letzten Igus-Fachpresseworkshops<br />

beispielen und Hintergrundberichten neugierig auf Motion<br />

Plastics zu machen.<br />

Wie hat sich die Zusammenarbeit mit den Vereinigten<br />

Fachverlagen in den letzten Jahrzehnten gewandelt?<br />

Ich freue mich, dass die gute Zusammenarbeit mit den Vereinigten<br />

Fachverlagen sich nicht grundsätzlich geändert hat. Der Verlag<br />

und das Magazin sind weiterhin neugierig und interessiert. Nicht<br />

nur an uns und unseren Produkten, sondern vor allem auch an<br />

dem, was den Leser interessiert. Ein Format, bei dem wir dann<br />

auch als erste direkt mit dabei waren, war das Whiteboard. (Anm.<br />

d. Red.: ein Interview in Bildern, in der Regel zu finden auf Seite 10<br />

des Magazins) Einfach mal was anders machen, neugestalten und<br />

ausprobieren, das ist ja auch das, was wir tagtäglich tun.<br />

Ein Erlebnis, an das wir uns gerne erinnern ist auch, dass wir von<br />

Igus einmal einen 3D-Drucker und Igus-Filamente zur Verfügung<br />

gestellt bekommen haben, um im Selbstversuch zu testen, wie<br />

einfach 3D-Drucken ist. Der Bericht ist in <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong><br />

10/2017 erschienen. Das Thema 3D-Druck bringt mich übrigens<br />

darauf, dass Igus nicht nur im Marketing hochinnovativ ist. Als<br />

Spezialist für Motion Plastics erschließen Sie immer wieder neue<br />

Technologien und Anwendungen. Geschichten, über die wir gerne<br />

berichten. Aber wie entstehen bei Igus eigentlich Innovationen?<br />

Die Innovationen entstehen häufig aus konkreten Problemen der<br />

Kunden heraus. Und viele dieser Herausforderungen kennen wir sehr<br />

genau, sei es durch Vor-Ort-Besuche, Chats, die digitale Beratung<br />

oder Messen. Dabei versuchen wir stets eine technisch passende<br />

Lösung zu finden, die im besten Fall auch gleichzeitig die Kosten<br />

senkt, wie zum Beispiel zusätzliche Wartungs- oder Montagekosten.<br />

Andererseits haben wir ein erfahrenes Entwicklungsteam bestehend<br />

aus vielen Ingenieuren, das tagtäglich mit der Weiterentwicklung<br />

unserer Produkte beschäftigt ist, um sie noch langlebiger zu<br />

machen. Dafür haben wir bei Igus auch ein 3 800 m 2 großes Testlabor<br />

– das größte der Branche. Hier testen wir alle Produkte auf<br />

Herz und Nieren bis zum Totalausfall und können so direkte<br />

Verbesserungen vornehmen und gleichzeitig auch dem Kunden<br />

die Lebensdauer vorhersagen.<br />

Und wo geht die Reise als nächstes hin?<br />

Es sind momentan natürlich besondere Zeiten, bei denen<br />

sich nicht alles genau planen lässt. Derzeit versuchen wir die<br />

Auswirkungen der gegenwärtigen Situation auf Igus und die<br />

Mitarbeiter möglichst gering zu halten und unseren Kunden<br />

dabei weiterhin innovative Produkte und einen zuverlässigen<br />

und schnellen Service zu bieten. Gleichzeitig investieren wir<br />

weiterhin in langfristige Projekte wie die Erschließung des neuen<br />

Geländes und den zusätzlichen Neubau am Standort in Köln.<br />

Und auch die Investitionen in die Digitalisierung bleiben nach wie<br />

vor hoch. Ich freue mich darauf, wenn uns <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong><br />

bei diesen Schritten auch weiterhin interessiert begleitet.<br />

Das werden wir gerne tun. Wir freuen uns auf die gemeinsame<br />

Zukunft und sind gespannt ...<br />

www.igus.de<br />

Das Interview führte Martina Klein, stv. Chefredakteurin.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 15


DIGITALE INNOVATIONSSCHAU<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Auf dem OWL-Gemeinschaftsstand auf der<br />

Hannover Messe präsentiert der Spitzencluster<br />

it´s OWL jedes Jahr neue Forschungsansätze<br />

und Lösungen für Industrie 4.0. Da die Messe<br />

<strong>2020</strong> abgesagt werden musste, zeigen über<br />

40 Unternehmen, Forschungseinrichtungen,<br />

Start-ups und Netzwerke ihre Innovationen jetzt<br />

digital. Der Themenschwerpunkt der digitalen<br />

Innovationsschau liegt auf dem Thema künstliche<br />

Intelligenz für die Industrie von morgen.<br />

Auf der Hannover Messe wollten wir zeigen, wie Wirtschaft<br />

und Wissenschaft im Spitzencluster gemeinsam die<br />

Potenziale für künstliche Intelligenz erschließen“, sagt<br />

Günter Korder, Geschäftsführer it´s OWL Clustermanagement<br />

und erklärt weiter: „Das machen wir jetzt mit der digitalen<br />

Innovationsschau unter www.its-owl.de/hannovermesse. Besucherinnen<br />

und Besucher können sich über neue technologische Entwicklungen<br />

und Anwendungen informieren und mit Experten dazu<br />

austauschen.“ Das Format war Teil der Hannover Messe Digital<br />

Days am 14. und 15. Juli <strong>2020</strong> und ist weiterhin verfügbar.<br />

Zu den über 40 Ausstellern gehören unter anderem die bekannten<br />

Firmen Beckhoff, Böllhoff, Claas, Hettich, Lenze, Phoenix Contact,<br />

Wago und Weidmüller Start-ups sowie die Hochschulen und Fraunhofer-Einrichtungen.<br />

Sie präsentieren neue Ansätze in den Bereichen<br />

maschinelles Lernen, digitaler Zwilling, Plattformen und Robotik.<br />

Die Innovationsschau, die von der OstWestfalenLippe GmbH<br />

und OWL Maschinenbau organisiert wurde, ist in sechs Themenfelder<br />

gegliedert: KI-Forschung, Machine Learning durch intelligente<br />

Automatisierung, Maschinenbau, IT, Start-ups und Netzwerke.<br />

Besucherinnen und Besucher können sowohl nach Themenfeldern<br />

als auch nach Ausstellern recherchieren.<br />

KI-FORSCHUNG UND MASCHINELLES LERNEN<br />

An den Hochschulen und Fraunhofer-Einrichtungen in Ostwestfalen-<br />

Lippe arbeiten 350 Forscherinnen und Forscher in über 100 Projekten<br />

daran, künstliche Intelligenz für die industrielle Wertschöpfung<br />

nutzbar zu machen. Sie zeigen an konkreten Anwendungsbeispielen<br />

Forschungsergebnisse in den Bereichen autonome Systeme und<br />

maschinelles Lernen, vorausschauende Wartung, kognitive Robotik<br />

und Assistenzsysteme.<br />

Maschinelles Lernen ist ein wichtiger Erfolgsfaktor für vernetzte<br />

Fertigung und neue Geschäftsmodelle. Treiber und Impulsgeber<br />

MASCHINELLES LERNEN IST EIN<br />

WICHTIGER ERFOLGSFAKTOR FÜR<br />

VERNETZTE FERTIGUNG<br />

dabei sind die Weltmarktführer der Automatisierungstechnik. Im<br />

Spitzencluster entwickeln sie neue Lösungen, die zu erheblichen<br />

Optimierungen und Einsparungen führen.<br />

NEUE GESCHÄFTSMODELLE UND NETZWERKE<br />

Aus der Zusammenarbeit in den Netzwerken entstehen neue Geschäftsideen.<br />

Start-ups finden in Ostwestfalen-Lippe ein optimales<br />

Umfeld. Neun Gründer präsentieren ihre Ideen. Dabei geht es um<br />

Robotik in der Fertigung und Maschinenkommunikation, IT-Sicherheit<br />

und Transportsysteme, intelligente Wärmeübertragung und<br />

Materialrecycling sowie den Einsatz von agilen Methoden im Innovationsmanagement.<br />

Netzwerke bieten Unternehmen und Forschungseinrichtungen<br />

die Möglichkeit, neue Themenfelder gemeinsam zu<br />

erschließen.<br />

Bilder: OstWestfalenLippe GmbH, it’s OWL, Phoenix Contact, Uni Paderborn,<br />

www.its-owl.de<br />

16 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


25 JAHRE BILDVER­<br />

ARBEITUNG VON VMT<br />

Im Mai <strong>2020</strong> feierte die VMT<br />

Vision Machine Technic Bildverarbeitungssysteme<br />

GmbH (VMT)<br />

aus Mannheim ihr 25. Firmenjubiläum.<br />

Das Unternehmen, das<br />

seit Ende 2006 zur Pepperl+Fuchs-<br />

Gruppe gehört, ist Anbieter von<br />

Bildverarbeitungssystemen und<br />

Komplett lösungen für die<br />

sensorgestützte Roboterführung.<br />

VMT beschäftigt heute mehr als<br />

120 Mitarbeiter und ist inter -<br />

na tional vertreten. „VMT steht<br />

bis heute für Innovation“, so<br />

BERNER ENGINEERING FEIERT 30. JUBILÄUM<br />

Bereits seit drei Jahrzehnten bietet Berner<br />

Engineering aus Pfullingen als Engineering-<br />

Partner Lösungen für Maschinen- und Anlagenbau,<br />

Werkzeugmaschinen sowie Automatisierungstechnik<br />

und Verpackungsindustrie an. Die<br />

Kunden bekommen ein Rundum-Paket von der<br />

FEM-Analyse über das Konzept und die Entwicklung<br />

hin zur Konstruktion und letztlich der<br />

Erstellung der Fertigungsunterlagen. Das Unternehmen<br />

ist an vier Standorten im In- und Ausland<br />

tätig und hat inzwischen mehr als 50 Mitarbeiter.<br />

Eine der Erfolgsmethoden bei Berner ist die<br />

„Agile Entwicklung“, die das Unternehmen für<br />

alle Projekte seiner Kunden seit 2017 einsetzt.<br />

www.berner-engineering.net<br />

Dr. Stefan Gehlen, seit 2008<br />

Geschäftsführer des Unternehmens.<br />

Dr. Michael Kleinkes,<br />

Entwicklungsleiter bei VMT,<br />

ergänzt: „Unsere schlüsselfertigen<br />

Komplett lösungen setzen<br />

auf eigenent wickelten Softwaretools<br />

und Produktstandards<br />

auf, sodass kundenindividuelle<br />

Anpassungen bei Hard- und<br />

Software schnell, effizient und<br />

wirtschaftlich durchgeführt<br />

werden können.“<br />

www.vmt-systems.com<br />

MAXON: AUTOMATION<br />

ÜBERHOLT<br />

MEDIZINTECHNIK<br />

Die Maxon-Gruppe hat 2019<br />

trotz konjunktureller Abkühlung<br />

ihren Umsatz um 7,9 % auf<br />

567,8 Mio. CHF (532,3 Mio. EUR)<br />

gesteigert. Erstmals war die<br />

Medizintechnik nicht die stärkste<br />

Sparte. Die Sparte Industrial<br />

Automation and Robotics<br />

entwickelte sich in dem Unternehmen<br />

stärker als die Medizintechnik.<br />

In die Forschung und<br />

Entwicklung wurden 38,1 Mio.<br />

CHF investiert. Zu den Neuentwicklungen<br />

des Jahres gehörte<br />

die Industriemotorenreihe IDX.<br />

Für das laufende Jahr erwartet<br />

die Gruppe corona bedingt einen<br />

Umsatzrückgang von rund 10 %,<br />

vor allem, weil Aufträge aus der<br />

Automobil- und Flugzeugindustrie<br />

wegbrechen.<br />

www.maxongroup.de


PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

ELEKTROTECHNIK/INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

VERBINDUNG IN DIE ZUKUNFT<br />

Innovationen sind Zukunft. Ein Spezialist für integrierte<br />

Verbindungssysteme aus Stuttgart misst diesem Thema<br />

daher seit jeher einen hohen Stellenwert bei. Nun hat<br />

das Unternehmen einen neuen Innovationsprozess<br />

entwickelt, mit dem auch radikale, transformative<br />

und disruptive Innovationen möglich sind, die<br />

bisher beim klassischen Stage-Gate-Prozess<br />

gescheitert wären.<br />

Während noch vor zehn Jahren in den Unternehmen<br />

die Lean-Themen, also die Kosten-Optimierung<br />

von Produkten und Prozessen, dominierten, dreht<br />

sich heute alles um das Thema Innovation. Der<br />

Innova tionsdruck ist je nach Branche unterschiedlich. Bei<br />

Consumer- Produkten sind die Produktlebenszyklen oft sehr<br />

kurz. Hersteller von Smartphones etwa müssen<br />

ihre Produkte jedes Jahr neu erfinden.<br />

Anders sieht es bei der Verbindungstechnologie<br />

aus. Hier sind die Produktlebenszyklen<br />

lang. Zahlreiche Produkte bleiben über Jahre im<br />

Programm. „Unsere Kunden verlangen nicht die ständige<br />

Neuerfindung des Rades, sondern die verlässliche Erfüllung<br />

von Normen, Standards und Anforderungen aus der Applikation“,<br />

erklärt Georg Stawowy, Vorstand Innovation und<br />

Technik bei Lapp.<br />

Trotzdem hat das Thema Innovation bei Lapp einen hohen<br />

Stellenwert. „Innovationen zu generieren bedeutet für uns, den<br />

Kunden zu verstehen, ihn in den Mittelpunkt des Leistungsangebotes<br />

zu stellen, und immer wieder neue, bessere Lösungen für seine<br />

Anforderungen zu finden“, betont Georg Stawowy. Die Innovationsaktivitäten<br />

beziehen sich bei Lapp aber nicht auf einzelne Produkte,<br />

sondern auf die Betrachtung eines Portfolios für eine Kundengruppe.<br />

So erfolgt der Einstieg in neue Märkte oder Sektoren bei Lapp immer<br />

über ein Minimum-Viable-Portfolio. Wer etwa eine Ölflex-Steuerleitung<br />

für seine Maschine benötigt, braucht meist auch Steckverbinder<br />

und Kabelverschraubungen sowie Kabelmarkierungen. In<br />

der Lebensmittelindustrie braucht der Kunde oft noch Kunststoffdeckel,<br />

um Steckverbindersockel während Reinigungsvorgängen<br />

abzudecken. Lapp hat den Anspruch, dass der Kunde alles aus einer<br />

Hand bekommt – auch den Deckel.<br />

18 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


INNOVATIONSTEMPO STEIGT<br />

Lapp will aber auch wichtige Technologietrends aufgreifen, noch<br />

bevor die Kunden nach entsprechenden Produkten fragen. Wichtig<br />

für die Erkennung und Einschätzung neuer technischer Möglichkeiten<br />

und ihrer Potenziale sind ein Technologie-Radar und der<br />

Lapp-Innovationsbeirat mit namhaften unabhängigen Experten.<br />

Nach wie vor praktiziert das Unternehmen den klassischen Stage-<br />

Gate-Prozess. Dabei durchläuft ein Innovationsprojekt bestimmte<br />

definierte Reifephasen und am Ende jeder Phase werden Zielkriterien<br />

geprüft, und dann entscheidet der Gatekeeper, ob das Projekt<br />

weitergeführt oder abgebrochen wird. Stage Gate funktioniert<br />

hervorragend bei der inkrementellen Entwicklung von Produkten,<br />

die zum Kerngeschäft gehören.<br />

Doch bei mehreren Projekten in der jüngsten Zeit stieß der Stage-<br />

Gate-Prozess bei Lapp an Grenzen. Vor allem bei transformativen<br />

Innovationen, also bei Produkten, Lösungen oder Services, die außerhalb<br />

des Kerngeschäfts liegen, war Stage Gate nicht geeignet, weil für<br />

radikale oder disruptive Innovationen die technische Lösung und das<br />

Geschäftsmodell zu Beginn noch nicht klar sind. Deshalb hat Lapp<br />

2019 einen Innovationsprozess für transformative Innovationen entwickelt.<br />

Der neue Prozess heißt Innovation for Future. Es gibt drei<br />

Voraussetzungen, die parallel zu erfüllen sind: Es muss eine technische<br />

Lösung entwickelt werden, man muss mit mindestens einem<br />

potenziellen Kunden sprechen und man muss einen Business Model<br />

AM BESTEN KOMMT MAN AUF<br />

NEUE IDEEN, WENN MAN SICH<br />

AUS SEINER KOMFORTZONE<br />

HERAUSWAGT UND HINEIN IN<br />

EINEN NEUEN KONTEXT BEGIBT<br />

Canvas entwickeln. Der entscheidende Unterschied zum Stage-Gate-<br />

Prozess ist die Rolle des Managements. Statt bisher nur in definierten<br />

Intervallen „Ja“ oder „Nein“ zu einem Entwicklungsstand zu sagen,<br />

sind Führungskräfte künftig als Ideengeber und Unterstützer gefragt.<br />

Sie knüpfen für das Innovationsteam Netzwerke und stellen das<br />

Budget bereit, womit nicht nur Geld gemeint ist, sondern auch zeitlicher<br />

Freiraum – genau jener Raum, in dem der Traum von einem<br />

neuen Produkt oder einem neuen Service Wirklichkeit werden kann.<br />

Der neue Prozess erfordert aber auch eine neue Kultur beim<br />

Innovationsmanagement. Georg Stawowy: „Innovation bezieht sich<br />

weniger auf Produkte, sondern vielmehr auf alles, was wir tun.“ Die<br />

Ein Rezept für eine erfolgreiche Innovationsstrategie ist es, die richtige<br />

Balance zu finden, zwischen Effizienz und Kreativität sowie zwischen<br />

Market Pull und Technology Push<br />

große Herausforderung ist es dabei, Kreativität und Effizienz beim<br />

Innovationsprozess Hand in Hand gehen zu lassen. Das ist ein<br />

Balanceakt. Wir müssen Kreativität, Offenheit und Fehlerkultur<br />

einfordern und vorleben. Und auf der anderen Seite müssen wir<br />

Disziplin, klare Führung und Kritikfähigkeit fördern, damit es nicht<br />

bei einem reinen Fail fast bleibt, sondern ein Learn fast sichergestellt<br />

wird.“ Letztlich ist Stawowy überzeugt, dass Innovation von<br />

Innen kommen muss: „Wir benötigen externes Wissen und Impulse<br />

von außen, und ein wichtiger Bestandteil sind Partnerschaften und<br />

Kooperationen mit anderen Unternehmen ebenso wie mit wissenschaftlichen<br />

Instituten.“ Doch Kernkompetenzen müssen organisch<br />

aus der Organisation heraus entwickelt werden. „Ein agiles, schnelles<br />

Beiboot, dem die Anbindung fehlt, halten wir nicht für zielführend,<br />

denn am Ende muss klar sein: Innovation geht alle an und sie muss<br />

von der Breite der Mitarbeiter getrieben werden, nicht nur von einer<br />

kleinen Gruppe an Vordenkern.“<br />

„Am besten kommt man auf neue Ideen, wenn man sich aus seiner<br />

Komfortzone herauswagt und hinein in einen neuen Kontext begibt“,<br />

berichtet Stawowy. Das kann genauso bei einem Kundengespräch<br />

passieren wie im Austausch mit einem anderen Unternehmen.<br />

Dabei gibt es grundsätzlich zwei „Motoren“: auf der einen Seite<br />

den Market Pull, also von Kunden und Markt formulierte Anforderungen<br />

an Produkteigenschaften und Technologien und auf der<br />

anderen Seite den Technology Push, bei dem die Innovation aus<br />

dem F&E-Bereich heraus kommt.<br />

Optimierte Kühlung<br />

· Extrudierte, Druckguss- und Flüssigkeitskühlkörper<br />

· Riesige Profilauswahl, mit und ohne Clipbefestigung<br />

· Komplette CNC-Bearbeitung und Oberflächenveredelung<br />

· Thermische Simulationen und individuelles Kühlkörperdesign<br />

www.ctx.eu . info@ctx.eu


ELEKTROTECHNIK/INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

EIN GEWISSER<br />

ZEITDRUCK IST<br />

WICHTIG<br />

Die Firma Lapp hat sich für die<br />

Weiterentwicklung ihres Innovationsprozesses<br />

Unterstützung geholt,<br />

von dem Beratungsunternehmen<br />

Launch labs in Berlin. Dort waren wir<br />

bei den Lapp-Fachpressetagen 2019<br />

zu Besuch. Zwei äußerst spannende<br />

Tage! Ich habe u. a. an einem Workshop „Agile<br />

Methoden“ teil genommen. Es ging darum,<br />

sich anhand von Fotos, die ein Mensch<br />

aufgenommen hatte, in diese Person<br />

hineinzudenken und für sie ein<br />

bestimmtes Produkt zu entwickeln.<br />

Teamwork und Kreativität liegen mir.<br />

Als problematisch habe ich dagegen<br />

den Zeitdruck erlebt, der aber nötig ist,<br />

um sich nicht zu verzetteln und schnell zu<br />

Ergebnissen zu kommen. Irre, was wir in einer<br />

Stunde mit Knete, Lego & Co. entwickelt haben …<br />

MARTINA KLEIN, Stv. Chefredakteurin<br />

BEISPIELHAFT: NEUE TECHNOLOGIE<br />

FÜR PREDICTIVE MAINTENANCE<br />

Technology-Push-getrieben, also auf Basis einer<br />

Idee aus der F&E, hat Lapp mit dem Innovationfor-Future-Prozess<br />

eine neue Technologie für<br />

die vorausschauende Wartung eines Kabels<br />

entwickelt. Dafür ist keine Veränderung des<br />

Leitungsaufbaus notwendig. Die Vorhersage<br />

basiert allein auf einem Protokoll und einem<br />

speziellen Algorithmus. So ist auch ein Retrofit<br />

bestehender Anlagen möglich. Die Messung<br />

und Auswertung erfolgt in der sogenannten<br />

PMBx (Predictive Maintenance Box). Sie wird<br />

in eine Ethernet-Leitung eingebracht und überwacht<br />

das Leitungsstück zwischen Anwendung<br />

und PMBx. Die Datenpakete laufen ohne merkliche<br />

Verzögerung vom einen Ethernet-Port<br />

zum anderen Port. Aus einem Mix aus übertragungsrelevanten<br />

Parametern ergibt sich der<br />

Lapp Predictive Indicator.<br />

Je mehr Daten es gibt, umso genauer die Vorhersage.<br />

So lässt sich der passende Austauschzeitpunkt<br />

besser planen. Aktuell erfolgen erste<br />

Umsetzungen mit Pilotkunden.<br />

Bilder: U.I. Lapp GmbH<br />

www.lappkabel.de<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

URSULA IDA LAPP FEIERT<br />

90. GEBURTSTAG<br />

In diesem Jahr wollte LAPP „60 Jahre<br />

Lapp – 60 Jahre Zukunft“ feiern. Dann<br />

kam Corona. Grund zum Feiern gibt es<br />

dennoch. Denn Unternehmensgründerin<br />

Ursula Ida Lapp feierte Ende Mai ihren<br />

90. Geburtstag. Mit Mut, Weitblick und<br />

einer unglaublichen Schaffenskraft hat<br />

sie Lapp zum Weltmarktführer für<br />

integrierte Verbindungssysteme<br />

geformt.<br />

Ihr Mann Oskar Lapp (1921 - 1987) war<br />

ein genialer Erfinder. Er entwickelte<br />

Ende der 50er-Jahre die erste industriell<br />

gefertigte Anschluss- und Steuerleitung,<br />

die die Verbindungstechnik revolutionierte.<br />

Dazu kam eine weitere Innovation:<br />

Das Ehepaar erfand den dazu<br />

passenden Markennamen: Ölflex.<br />

Dieser steht heute noch weltweit für<br />

besonders ölbeständige und flexible<br />

Leitungen.<br />

1959 gründeten die Lapps ihr Unternehmen<br />

mithilfe eines Bankkredits in Höhe<br />

von 50 000 Mark. Der Firmenname:<br />

U.I. Lapp KG – U.I. steht für Ursula Ida.<br />

Anfangs wurden die Geschäfte von der<br />

Garage des Wohnhauses in Stuttgart-<br />

Vaihingen ausgeführt. Oskar Lapp<br />

übernahm den Außendienst, Ursula Ida<br />

Lapp kümmerte sich zu Hause um die<br />

Buchhaltung, die Bestellungen, die<br />

Werbung und die noch kleinen Kinder.<br />

Ölflex war das richtige Produkt zur<br />

richtigen Zeit. Das Ehepaar Lapp setzte<br />

damit Qualitätsstandards, die in der<br />

Kabelproduktion bis heute weltweit<br />

gültig sind. Bereits 1963 wurde die erste<br />

eigene Fabrik eröffnet, um die Ölflex-<br />

Leitungen selbst zu fertigen. 1965<br />

wurde der Firmensitz vom Wohnhaus<br />

der Familie in Stuttgart-Vaihingen in<br />

die Schulze-Delitzsch-Straße verlegt.<br />

Als Oskar Lapp 1987 starb, übernahm<br />

Ursula Ida Lapp mit ihren Söhnen<br />

Siegbert und Andreas die Leitung des<br />

Unternehmens. Die Internationalisierung<br />

wurde fortgesetzt. In Osteuropa,<br />

Asien und Australien wurden neue<br />

Märkte erschlossen und neue Standorte<br />

gegründet. Heute ist Sohn Andreas<br />

Lapp Vorstandsvorsitzender der Lapp<br />

Holding AG, sein Bruder Siegbert E. Lapp<br />

ist Aufsichtsratsvorsitzender. Enkel<br />

Matthias Lapp übernahm 2017 die<br />

Position des CEO für die Region Europa<br />

einschließlich Südamerika, Afrika und<br />

Mittlerer Osten. Enkel Alexander Lapp<br />

verantwortet in der Holding die<br />

Themen Digitalisierung und e-Business.<br />

Damit ging ein Lebenswunsch für<br />

Ursula Ida Lapp in Erfüllung: Auch die<br />

3. Generation sollte fortführen, was sie<br />

aufgebaut hat.<br />

20 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


SCHALTER MIT<br />

GESCHICHTE<br />

Die Geschichte der Firma Kraus<br />

& Naimer begann im Zeitalter<br />

der aufkommenden Elektrizität.<br />

Franz Kraus und Lorenz Naimer<br />

gründeten das Unternehmen<br />

1907 in Wien. Im Laufe der<br />

Jahrzehnte hat die Firma einige<br />

Produktinnovationen hervorgebracht,<br />

die ihr einen weltweiten<br />

Ruf als Spezialist auf dem Gebiet<br />

der Schaltgeräte technologie<br />

eingebracht haben. Bereits 1948<br />

wurde der erste Nockenschalter<br />

weltweit in Modulbauweise<br />

(Modell C15) vorgestellt, mit dem<br />

kunden spezifische, maßgeschneiderte<br />

Produkte hergestellt werden<br />

können. Mit dem modularen<br />

ENERGIEFÜHRUNG FÜR FREITRAGENDE LÄNGEN BIS 9,5 M<br />

SEW-EURODRIVE—Driving the world<br />

Die Energieführung YE von Igus ist 50 % leichter als herkömmliche<br />

Stahlketten und weist 50 % mehr freitragende Länge als Energieketten<br />

aus Kunststoff aus. Sie besteht aus Kunststoff und Stahlelementen<br />

und besitzt daher eine besonders hohe Steifigkeit.<br />

Die tragenden Kettenglieder sind aus Stahl, während die Bolzen,<br />

die Außenlaschen und die Öffnungsstege aus einem tribologisch<br />

optimierten Hochleistungskunststoff bestehen. Bisher konnte sie<br />

an Baumaschinen und Teleskoparmen für freitragende Längen bis<br />

7 m eingesetzt werden. Um auch große Hydraulikschläuche und<br />

extreme Zusatzlasten an Hubsteigern und Baumaschinen sicher in<br />

die Höhe führen zu können, wurde die Hybridkettenserie um zwei<br />

Größen erweitert. Mit diesen lassen sich freitragende Längen von<br />

bis zu 8,5 m (Modell YE.56) bzw. 9,5 m (Modell YE.108) realisieren.<br />

www.igus.de<br />

System aus mehr als 15 000 Einzelteilen<br />

können kundenspezifische<br />

Schalter konfiguriert werden, die<br />

genau auf die jeweiligen Anforderungen<br />

zugeschnitten sind –<br />

selbst kleinste Losgrößen sind<br />

möglich. „Wir haben uns den<br />

Pioniergeist und das Streben nach<br />

Perfektion stets bewahrt. Wir<br />

nehmen die Herausforderung<br />

der Zukunft gerne an und setzen<br />

weiterhin auf Technologie,<br />

Qualität und Know-how“, sagt<br />

Joachim (Ted) Laurenz Naimer, der<br />

derzeitige Konzernpräsident. Er<br />

trat 1981 in die Geschäftsführung<br />

ein und leitet das Unternehmen<br />

seit 2004 in der dritten Genera tion.<br />

Aktuell betreibt das familiengeführte<br />

Unternehmen sechs Werke<br />

sowie 18 eigenen Verkaufs- und<br />

Servicegesellschaften mit rund<br />

900 Mitarbeitern weltweit.<br />

Mit Kraus & Naimer Controls<br />

(KN-C) schaltet das Unternehmen<br />

neue Möglichkeiten und Konzepte<br />

für die Industrie 4.0 frei. Vier<br />

leistungsstarke Touch-Panel-<br />

Serien und umfassendes Zubehör<br />

erweitern die Produktlinie für das<br />

intelligente Schalten und Steuern<br />

im digitalen Zeitalter.<br />

www.krausnaimer.com<br />

Weil wir Sie verstehen,<br />

liefern wir mit der neuen Produktgeneration PxG ® nicht nur<br />

innovative Technologie, sondern auch intelligente Services<br />

und eine zukunftssichere Partnerschaft für Ihre Maschinenautomatisierung.<br />

PxG ® erweitert unser Komplettangebot für<br />

den gesamten Antriebsstrang.<br />

Einfach mehr wert<br />

®<br />

Servoplanetengetriebe<br />

• Ein perfektes Zusammenspiel mit den leistungsfähigen<br />

Servomotoren von SEW-EURODRIVE<br />

• Ein konsequenter Baukastenansatz zur genauen<br />

Abstimmung von Präzision, Leistung und Lebensdauer<br />

an Ihrer Applikation<br />

• Flexibel, langlebig und kompakt<br />

www.sew-eurodrive.de/pxg


ELEKTROTECHNIK/INDUSTRIEELEKTRONIK<br />

SCHALTSCHÜTZ-SERIE FÜR ELEKTRIFIZIERUNGSANWENDUNGEN<br />

Sensata Technologies, ein Industrietechnologieunternehmen<br />

und Anbieter von Sensoren, stellt seine GV210-Serie hermetisch<br />

abgedichteter, gasgefüllter Schaltschütze vor. Diese Geräte vereinen<br />

hohe Leistung und kompakte Größe und sind auf Anwendungen<br />

mit einer elektrischen Leistung bis 150 A bei 12 bis 900 V<br />

DC ausgelegt. Diese Serie ist der jüngste Neuzugang zum Produktportfolio<br />

von Sensatas Marke Gigavac und eignet sich als Hauptschütz<br />

für schnell zu elektrifizierende<br />

Anwendungen wie Gabelstapler, Energiespeicherlösungen<br />

in Wohngebäuden und<br />

kleine Elektrofahrzeuge sowie als Vorladeschütz<br />

in größeren Batterieapplikationen,<br />

etwa für Energiespeicherlösungen von<br />

Versorgungsunternehmen und große<br />

Elektrofahrzeuge.<br />

Der Schütz ist auf hohe Impulsströme für<br />

die Koordination von Sicherungen ausgelegt<br />

und kann für einen sicheren Betrieb<br />

Lasten schalten. Die hermetische Abdichtung übertrifft die Vorgaben<br />

gemäß IP67 und IP69 und verhindert eine Oxida tion, was<br />

den zuverlässigen Einsatz in korrosiv wirkenden oder nassen<br />

Umgebungen während der langen mechanischen Lebensdauer<br />

von einer Million Zyklen ermöglicht. Das eigensichere Design<br />

gewährleistet die Sicherheit der GV210-Serie unabhängig von<br />

der Montageposition. Die Geräte sind somit für eine große Bandbreite<br />

von Installationen in als gefährlich<br />

klassifizierten Betriebsum gebungen<br />

geeignet. Die kompakten, mit Gas gefüllten<br />

Schütze der Serie GV210 sind bei einem<br />

Durchmesser von 40 mm nur 52 mm hoch<br />

und mit unter 200 g wahre Leichtgewichte.<br />

Dies ermöglicht den problemlosen Einsatz<br />

in Ausrüstung mit oft geringem Raumangebot.<br />

www.sensata.com<br />

SCHALTSCHRANK- UND GEHÄUSEHERSTELLER<br />

DOPPELT ZERTIFIZIERT<br />

Der Qualitätsanbieter für<br />

Schaltschränke und Maschinengehäuse<br />

Häwa darf sich<br />

über zwei Rezertifizierungen<br />

freuen. Zum einen wurde das<br />

Unternehmen wiederholt<br />

nach DIN EN ISO 9001 zertifiziert,<br />

der bedeutendsten<br />

Norm im Qualitätsmanagement.<br />

Zum anderen erfüllt<br />

Häwa die Anforderungen der<br />

DIN EN 15085-2 CL4, die maßgeblich ist für Unternehmen, die<br />

mit geschweißten Komponenten im bahntechnischen Umfeld<br />

handeln. „Dass wir diese vielfältigen und teils sehr hohen<br />

Anforderungen erfüllen, freut uns sehr“, sagt Marcel Pahnke, bei<br />

Häwa Beauftragter für das Qualitätsmanagement. „Es befähigt<br />

uns dazu, entsprechend anspruchsvolle Produkte zu liefern und<br />

Dienstleistungen zur Verfügung zu stellen.“ Ein akkreditiertes<br />

Zertifikat nach DIN EN ISO 9001 schaffe nicht nur Vertrauen bei<br />

den Anwendern, sondern sei auch ein Zeichen für die Innovationskraft<br />

von Häwa.<br />

www.haewa.de<br />

2-KANAL-PID-REGLER FÜR INDUSTRIE 4.0<br />

Das Unternehmen Gefran hat seine 2-Kanal-PID-Regler mit erweiterten<br />

Regelfunktionen für Motorventile ausgestattet. Neu ist<br />

auch die Möglichkeit, synchrone oder asynchrone Sollwertprofile<br />

zu erzeugen, um etwa Temperatur und Feuchtigkeit unabhängig<br />

voneinander zu<br />

kontrollieren. Über<br />

einen Webserver<br />

können die Regler<br />

im Remote-Verfahren<br />

überwacht<br />

werden. Der Fernzugriff<br />

auf ihre<br />

Daten erfolgt via<br />

PC, Smartphone<br />

oder Tablet. Ein Ethernet-basiertes Modbus-TCP-Slave-Protokoll<br />

unterstützt den Informationsaustausch innerhalb der Automatisierungsnetzwerke.<br />

Gleichzeitig lässt der Modbus-Master die<br />

Steuerung weiterer Modbus-Slave-Geräte zu. Ebenfalls integriert<br />

sind PLC- und HMI-Funktionen für die Verwaltung von Steuerlogiken<br />

sowie ein Energie- und ein Zykluszähler. Die mit drei Eingängen<br />

bestückten PID-Regler erfüllen den Luft- und Raumfahrtstandard<br />

AMS2750 sowie den CQI9-Standard der Automobilindustrie.<br />

www.gefran.com<br />

NEU: EBS-Serie<br />

• federbetätigt, hydraulisch geöffnet<br />

• Bremskräfte von 15 bis 400 kN<br />

• Fest- und Schwimmsattelbremsen<br />

verfügbar<br />

ELEPHANT BRAKES BY RIETSCHOTEN.<br />

Industrie-Scheibenbremsen nach Maß.<br />

So individuell wie Ihr Bedarf.<br />

Made in Germany.<br />

E-Mail: info@rietschoten.de • www.rietschoten.de<br />

Telefon: 0511 – 37207-0


KOMPLEXE VERKABELUNGEN EINFACH UMSETZEN<br />

Anschlusstechnikspezialist Escha bietet nicht nur einzelne Anschluss-<br />

und Verbindungsleitungen an, sondern auch konfektionierte<br />

Kabelbäume, die an individuelle Kundenanforderungen<br />

angepasst werden können. Mit diesen Kabelbäumen lassen sich<br />

komplexe Verkabelungsstrukturen<br />

einfach umsetzen. Die umspritzten<br />

Rundsteckverbinder können zu zentimetergenauen<br />

Kabelbäumen zusammengefasst<br />

werden, wodurch die<br />

Montage wesentlich erleichtert und<br />

beschleunigt wird. Durch eine Vielzahl<br />

unterschiedlicher Markierungen und<br />

Bedruckungen ist es möglich, Leitungen<br />

zu kennzeichnen. Das erleichtert die Zuordnung der Kabel und<br />

verkürzt die Einbauzeit. Auf Kundenwunsch stattet Escha die<br />

zu Kabelbäumen gebündelten Rundsteckverbinder mit Markierungen,<br />

Bedruckungen und Etiketten aus, wodurch die<br />

Kabelsätze auch von ungeschultem<br />

Personal verlegt werden können.<br />

Um sicherzustellen, dass die Kabelbäume<br />

direkt eingebaut werden<br />

können, werden sie vor der Auslieferung<br />

einer 100%igen elektrischen<br />

Prüfung unterzogen.<br />

www.escha.net<br />

INTEGRIERTE<br />

KABELFÜHRUNG ÜBER<br />

PROFILKNOTEN<br />

Bosch Rexroth hat eine neue<br />

Profilreihe für die Konstruktion<br />

von Maschinengestellen auf<br />

den Markt gebracht. Besonderheit<br />

ist ein Profilknoten, der<br />

eine durchgängig innenliegende<br />

Kabelführung zulässt. Die<br />

funktionsintegrierten Profile<br />

(FIP) machen eine nachträgliche<br />

Kabelkanal-Installation, die die<br />

Konstruktion verändern kann,<br />

DIE KUPPLUNG.<br />

FÜR DIE WELT <strong>DER</strong><br />

PRÄZISION<br />

überflüssig. Das Programm<br />

umfasst zunächst vier Profilquerschnitte.<br />

Speziell konzipierte<br />

Profilknoten setzen die<br />

innenliegende Kabelführung<br />

der Eck- und Längsprofile fort.<br />

Über Profilstöße hinweg lässt<br />

sich so eine integrierte Verkabelung<br />

realisieren, die an beliebiger<br />

Stelle aus dem Rahmen<br />

hinausgeführt werden kann.<br />

Trennstege bedienen die<br />

EMV-Vorgaben, indem sie eine<br />

Separierung von Daten-, Stromoder<br />

Schlauchleitungen ermög -<br />

lichen. Die VDE-zertifizierte<br />

FIP-Lösung basiert auf dem<br />

40er-Raster-Standard und ist<br />

mit allen Profilen aus dem<br />

Rexroth-Mechanik-Grundelemente-Bau<br />

kasten kombinierbar.<br />

Sicherheitskupplungen<br />

Metallbalgkupplungen<br />

Elastomerkupplungen<br />

www.boschrexroth.com<br />

RW-KUPPLUNGEN.DE


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

DAS TOR ZUR WELT VON INDUSTRIE 4.0<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Sensoren sind die Sinne der Maschinen. Sie<br />

dienen dazu, Informationen aus der Umgebung<br />

aufzunehmen und gegebenenfalls elektronisch<br />

weiterzuverarbeiten. Ein ausgebildeter Optiker<br />

und Feinmechaniker zählte vor 70 Jahren zu den<br />

Pionieren der Sensortechnik. Seit damals hat sich<br />

viel getan. Intelligente Sensoren sind heute das<br />

Tor zur Welt von Industrie 4.0. Werfen Sie mit<br />

uns einen Blick in die interessante Vergangenheit<br />

und die spannende Zukunft der Sensortechnik.<br />

Autor: Melanie Jendro, PR Manager, SICK AG, Waldkirch<br />

Erwin Sick – ausgebildeter Optiker und Feinmechaniker sowie<br />

viele Jahre angestellter Konstrukteur für optische Themen –<br />

hatte sich zum Ziel gesetzt, den menschlichen Sehsinn für<br />

die Überwachung von Maschinen und Emissionen nutzbar<br />

zu machen. Er erarbeitete seine Vision der Sensorik mit optischer<br />

und mechanischer Präzision. Damit schuf er ab den fünfziger Jahren<br />

zuvor nicht da gewesene intelligente Lösungen, beispielsweise zur<br />

Maschinenabsicherung und zur Emissionskontrolle.<br />

<strong>KONSTRUKTEUR</strong> MIT WEITSICHT<br />

Mit dem „Lichtvorhang nach Patent Sick“ akquirierte er 1952 Aufträge<br />

bei der aufstrebenden Automobilindustrie und legte die erste<br />

Geräteserie auf. Vier Jahre später stellte Sick das erste optoelektronische<br />

Messgerät zur Bestimmung der Rußkonzentration von Anlagen<br />

vor. Beide Sensorerfindungen verhalfen dem Unternehmen zum<br />

Durchbruch – wirtschaftlich wie technologisch. Denn die Philosophie<br />

von Dr. Erwin Sick ging auf: seine Sensoren waren kein<br />

„Massenmurks“, wie er es drastisch ausdrückte, sondern von Beginn<br />

an die Messlatte für moderne Technik, hohe Robustheit und<br />

besonderen Kundennutzen. Es ging zwar zunächst immer darum,<br />

24 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


einer Maschine oder einem Prozess „Sehkraft“ zu verleihen und<br />

das, was der Sensor sieht, an eine Steuerung zu melden. Die Entwicklung<br />

von optoelektronischen Sensoren in den folgenden Jahren – seien<br />

es Lichttaster und Lichtschranken, Barcodelesegeräte, Gasmessgeräte<br />

oder Distanzsensoren, um nur einige zu nennen – fokussierte<br />

sich jedoch nicht alleine auf eine einfache Detektionsfunktion,<br />

sondern bot immer einen zusätzlichen, intelligenten Mehrwert für<br />

den Kunden. Von Anfang an lösten Sensoren von Sick so komplexe<br />

Aufgabenstellungen, die ihrerseits der industriellen Automatisierung<br />

neue Wege aufzeigten. Diese Entwicklung – inzwischen erweitert<br />

auf alle anderen physikalischen Wirkprinzipien – hält bis<br />

heute an.<br />

Bilder: Aufmacher: vencav – stock.adobe.com, alphaspirit – stock.adobe.com;<br />

Sonstige: Sick AG<br />

www.sick.de<br />

01<br />

01 Dr. Erwin Sick,<br />

Gründer der Sick AG<br />

02 Handschriftliche<br />

Skizze von Dr. Erwin Sick<br />

vom 25.12.1974<br />

IM GESPRÄCH MIT DR. KAY FÜRSTENBERG,<br />

SENIOR VICE PRESIDENT RESEARCH<br />

& DEVELOPMENT BEI <strong>DER</strong> SICK AG<br />

Dr. Fürstenberg, Sie sind schon über 20 Jahre in der Forschung<br />

und Entwicklung tätig. Was verblüfft Sie heute noch?<br />

Was mich bei Sick fasziniert, ist die große Breite spannender<br />

Technologien die uns zur Verfügung steht und die Breite an<br />

Wissen, die durch die Kolleginnen und Kollegen repräsentiert<br />

wird. Eine Sache herauszupicken, fällt mir sehr schwer. Für<br />

jemanden mit technischen Schwerpunkt ist Sick in puncto<br />

Produkt, Technologie und Wissen außerordentlich interessant.<br />

Was hat Dr. Erwin Sick von Anfang an anders gemacht?<br />

Nehmen wir das Beispiel mit dem Lichtvorhang. Dr. Erwin<br />

Sick hatte damit zwei Dinge im Blick: das eine ist die Sicherheit<br />

der Arbeiter – der Personenschutz. Das zweite ist die<br />

Effizienz im Prozess seiner Kunden. Dr. Sick wusste, dass der<br />

Kunde durch den Lichtvorhang sicherer und schneller war<br />

und damit einen Wettbewerbsvorteil erzeugt hat. Heute<br />

sprechen wir von Safe Productivity.<br />

Das heißt, wenn<br />

wir ein Automatisierungsprojekt<br />

starten, stehen das<br />

Wohl des Menschen und der<br />

Kundennutzen im Fokus.<br />

Neben Arbeitssicherheit,<br />

welche Bereiche hat Sick in<br />

seiner langjährigen Entwicklung<br />

außerdem maßgeblich<br />

mitgestaltet?<br />

02<br />

Neben der Arbeitssicherheit<br />

hat Sick die Automatisierung<br />

an sich und Lösungen für den


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Umweltschutz vorangetrieben. Schon früh hat Dr. Erwin Sick mit<br />

den Lösungen zur Rauchgasmessung Handlungsbedarf gesehen.<br />

Auch an diesen Entwicklungen sieht man, dass bei Sick der<br />

Mensch und die Umwelt im Mittelpunkt stehen. Das ist auch für<br />

mich persönlich ein wesentlicher Faktor, warum ich gerne bei<br />

Sick arbeite.<br />

Welche Rolle spielt Deep Learning für Sie?<br />

Deep Learning ist ein wichtiger Treiber in der Digitalisierung.<br />

Deep Learning bietet uns im Rahmen der künstlichen Intelligenz<br />

eine sehr kraftvolle Möglichkeit, unsere Daten noch ein wenig<br />

besser als bisher zu verarbeiten. Indem man aus einer Vielzahl<br />

von aufgezeichneten Daten lernt und das gelernte als Software<br />

bereitstellt, wird eine Verbesserung in der Anwendung des Kunden<br />

erzeugt. Für mich war Deep Learning ein großer Sprung in der<br />

Forschung, der nach und nach in die Industrieautomatisierung<br />

einzieht. Beispielsweise konnten wir mit diesen Methoden unsere<br />

Sensorsysteme zum Sortieren von Paketen weiter verbessern und<br />

so eine noch geringere Fehlerrate im Sortierprozess erreichen.<br />

Ist das für Sie Sensor Intelligence?<br />

Ja, genau. Die Fortschritte in der Elektronik brachten die Miniaturisierung<br />

von Sensoren voran und stellten damit einen wesent­<br />

WIE ENTSTEHEN BEI SICK INNOVATIONEN?<br />

Sick investiert mehr als 10 % seines Umsatzes in Forschung<br />

und Entwicklung. Aber mit Geld allein ist Innovation nicht<br />

getan. Sick taucht seit Jahren immer wieder in verschiedenen<br />

Rankings als innovatives Unternehmen auf. Das Interesse<br />

daran, etwas Neues zu schaffen oder Bestehendes zu<br />

verbessern, spielt dabei eine entscheidende Rolle. Flexibilität<br />

im Denken, auch Querdenken, gehört zur Ideenfindung.<br />

Sick bietet ein Umfeld, das es zulässt, Visionen zu realisieren.<br />

Dabei orientieren sich Mitarbeiter des Unternehmens an<br />

zehn Werten und Prinzipien:<br />

1. Der Kunde wird frühzeitig in die Produktentwicklung<br />

eingebunden.<br />

2. Die kompetenten und kreativen Menschen bei Sick<br />

tragen die Verantwortung.<br />

3. Fail fast – früh erkannte Fehler sind okay. Nur dadurch<br />

lernt man. Und kann das Produkt verbessern bevor ein<br />

Schaden entstanden ist.<br />

4. Änderungen sind willkommen, da auch die Sicht auf die<br />

Zukunft sich ändert.<br />

5. Die Erhöhung des Produktwerts ist wichtiger als die<br />

Planerfüllung.<br />

6. Kurze, regelmäßige und kontinuierliche Feedbackschleifen<br />

innerhalb des Teams und mit dem Kunden sind<br />

die Basis für kontinuierliches Lernen.<br />

7. Funktionsübergreifende Teams tragen den Erfolg der<br />

Produktentwicklung gemeinsam.<br />

8. Vorhandene Entwicklungen (Synergien) nutzen, um<br />

schneller und besser zu werden.<br />

9. Wiederholte Zyklen und kleinere Aufgaben ermöglicht<br />

eine konstante Annäherung an die Lösung.<br />

10. Bürokratie reduzieren und nur das dokumentieren, was<br />

auch wirklich sinnvoll ist.<br />

IN <strong>DER</strong> NÄCHSTEN DEKADE WIRD<br />

SICH DIE MINIATURISIERUNG<br />

AUF DIE SENSOREN AUSDEHNEN<br />

lichen Technologietreiber dar. Seit Jahren ermöglicht die ständig<br />

wachsende Rechenleistung und Speicherkapazität moderner<br />

Chips die dezentrale Verarbeitung von immer größeren Datenmengen.<br />

Das hat zu völlig neuen Dimensionen in Umfang,<br />

Genauigkeit und Robustheit der Messergebnisse geführt.<br />

Rechenleistung ermöglicht somit noch intelligentere Sensoren –<br />

sie wird aber erst mit der passenden Software und einem detaillierten<br />

Applikations wissen zu „Sensor Intelligence“. Damit<br />

können Sensoren umfangreichere Auswertungen vornehmen,<br />

sich autonom an Veränderungen anpassen, im Netzwerk kommunizieren<br />

und komplexe Aufgabenstellungen innerhalb eines<br />

größeren Fertigungsverbunds dezentral lösen. Der Sensor verbindet<br />

sich mit der Maschine, Anlage, der gesamten Fabrik<br />

sowie mithilfe von Cloudtechnologien mit der gesamten Wertschöpfungskette<br />

und sorgt für Transparenz in der Fertigung und<br />

Logistik. Der intelligente Sensor ist damit das Tor zur Welt von<br />

Industrie 4.0.<br />

Welche Entwicklungen sehen Sie für den Sensor in den nächsten<br />

fünf bis zehn Jahren?<br />

In der nächsten Dekade wird es darum gehen, dass man immer<br />

mehr auf einem Sensorchip oder einer kleinen Schaltung integrieren<br />

kann und dass unser Sensor-Know-how dort untergebracht<br />

wird. Die Miniaturisierung wird sich auf die Sensoren<br />

ausdehnen. Außerdem werden durch die Entwicklungen im<br />

Bereich des autonomen Fahrens die dort verwendeten Sensortechnologien<br />

noch attraktiver. Komplexe Sensoren werden dafür<br />

in großen Stückzahlen produziert. Damit sinken die Preise und<br />

die Technologie-Entwicklung wird vorangetrieben. Daran<br />

können wir partizipieren. Auch die Softwaretechnologie wird<br />

enorme Schritte machen. Die vielen Datenmengen können von<br />

Menschen nicht mehr überblickt werden. Die zuverlässige Datenverarbeitung<br />

kann nur noch auf Basis von kontinuierlichem<br />

Lernen, von künstlicher Intelligenz, beispielsweise auf Basis von<br />

Deep Learning, realisiert werden. Auch von dieser Weiterentwicklung<br />

können wir profitieren.<br />

In welchen Feldern wird Sick zukünftig Fuß fassen?<br />

Wir haben bisher über den Bereich Fabrik- und Logistikautomation<br />

gesprochen. Bedingt durch die gerade besprochenen Entwicklungen<br />

in der Automobilbranche, werden weitere neue Outdoor-Anwendungsfelder<br />

dazu kommen. Auf Basis unserer vielfältigen Sensordaten<br />

können wir den Kundennutzen immer weiter verbessern.<br />

Wir werden noch häufiger als in der Vergangenheit Aufgaben über<br />

zusätzliche Software-Applikationen lösen. Nehmen wir das Beispiel<br />

einer Paketsortieranlage. Hier können wir deutlich zeigen,<br />

wie man die traditionelle und neue Welt verbindet. Schon in der<br />

traditionellen Welt sind Sensoren essenziell für die Automatisierung<br />

eines Prozesses. In der neuen Welt führen unsere Sensorlösungen<br />

weitere Berechnungen auf Basis der Messdaten und<br />

dem Wissen aus der Vergangenheit zur Verbesserung des Kundennutzens<br />

durch. In der sicheren Cloud werden Daten verarbeitet,<br />

gespeichert und geteilt. z<br />

26 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


SKALIERBARE MESSGERÄTE FÜR DIE APPLIKATIONSSPEZIFISCHE ANTRIEBSSTEUERUNG<br />

Vielfalt ermöglicht Standardisierungen.<br />

Das zeigen die<br />

Drehgeber und Winkelmessgeräte<br />

von Heidenhain, Amo<br />

und Renco für die Antriebssteuerung.<br />

Denn durch die<br />

große Variantenvielfalt der<br />

Messgeräte haben Motorenhersteller<br />

sowie Maschinenund<br />

Anlagenbauer flexible<br />

Möglichkeiten, ihre Antriebe über die Messtechnik an verschiedenste<br />

Applikationen anzupassen.<br />

So stehen beispielsweise für die Standardbauformen 35 mm<br />

sowie 58 mm Drehgeber mit induktiver oder optischer Abtastung,<br />

unterschiedlichen Genauigkeitsklassen und Single- oder Multiturn-Funktionalität<br />

bei identischer mechanischer Schnittstelle zur<br />

Verfügung. Die induktiven, ungelagerten Drehgeber ECI/EQI 1100<br />

und ECI/EQI 1300 sind anbaukompatibel zu den optisch abgetasteten,<br />

gelagerten Drehgebern der Baureihe ECN/EQN 1100 und<br />

ECN/EQN 1300. In der Praxis heißt das: Durch den Wechsel zwischen<br />

induktiven und optischen Drehgebern können Robustheit, Baulänge<br />

und Genauigkeit applikationsspezifisch variiert werden. So kann<br />

sich die Systemgenauigkeit ein und desselben Motors von ± 65<br />

auf ± 20" verbessern.<br />

Die Anbindung an alle gängigen Motorsteuerungen ermöglicht<br />

die breitgefächerte elektronische Kompatibilität, z. B. über die<br />

seriellen Schnittstellen EnDat, Drive-CLiQ, Fanuc Serial Interface,<br />

Mitsubishi High Speed Interface und viele mehr.<br />

ww.heidenhain.de<br />

INTELLIGENTES<br />

SPOTFIN<strong>DER</strong>-<br />

PYROMETER<br />

Mit dem Pyrometer Thermometer<br />

Tim 8 von Micro-Epsilon lassen<br />

sich Flächenmessungen in<br />

industriellen Anwendungen<br />

vornehmen. Es zeichnet sich<br />

durch einen neuartigen Motorfokus<br />

aus, der eine Remote-<br />

Scharfstellung der Optik ermöglicht.<br />

Ist der Schwellwert erreicht,<br />

kann über das integrierte<br />

Prozessinterface ein Alarmsignal<br />

Online-Shopping für Dämpfungslösungen:<br />

Gehen Sie doch einfach<br />

den schnellsten Weg.<br />

Wir sind die Experten für Dämpfungs- und Schwingungstechnik sowie für<br />

Geschwindigkeitsregulierung und Sicherheitstechnik.<br />

Deshalb bieten wir unseren Kunden den kürzesten Weg zur idealen<br />

Lösung. Inklusive präziser Berechnung mit unserem Online-Konfigurator.<br />

An 7 Tagen – rund um die Uhr: www.ace-ace.de<br />

Press the button!<br />

ausgegeben werden. Es bietet<br />

eine automatische Hot- und<br />

Cold-Spot-Erkennung und vereint<br />

die Vorteile eines Pyrometers mit<br />

denen einer Wärmebildkamera<br />

und wurde für den Stand-Alone-<br />

Betrieb ohne PC entwickelt.<br />

Eingesetzt wird das kompakt<br />

ausgeführte Messgerät zur<br />

Überwachung von Schaltschrankanlagen,<br />

für Prozesskontrollen<br />

oder bei der Detektion überhitzter<br />

Backwaren in einem Temperaturbereich<br />

von - 20 bis + 900 °C.<br />

Die Bedienung erfolgt via<br />

Konfigurationssoftware. Daten<br />

werden über einen Analogausgang<br />

ausgegeben, sodass<br />

auch ein OEM-Serieneinsatz<br />

möglich ist.<br />

www.micro-epsilon.com<br />

Alles. Immer. Top.<br />

Mehr Info?<br />

T +49 (0)2173 - 9226-10<br />

Fordern Sie den<br />

kostenlosen ACE<br />

Katalog an!<br />

www.ace-ace.de<br />

by ACE<br />

S E R V<br />

I C E


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

AUTOMATISIERUNG <strong>DER</strong> ZUKUNFT<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Die letzten Jahre haben Potenziale und Grenzen<br />

der Digitalisierung in der Konstruktion und<br />

Produktion aufgezeigt. Digitale Steuerungskonzepte<br />

und Cloud-Lösungen erweitern und<br />

komplettieren die physischen Maschinen, die in<br />

Produktionshallen stehen – ersetzen aber nicht<br />

die direkte Steuerung vor Ort. Gleichzeitig<br />

muss der Konstrukteur den passenden Mix aus<br />

Wirtschaftlichkeit und Effizienz für seine Anlage<br />

finden. Lesen Sie mehr über eine Zukunft, in<br />

der die Grenzen zwischen mechanischer und<br />

elektrischer Konstruktion verschwimmen.<br />

Autor: Oliver Prang, Digital Business Development,<br />

SMC Deutschland GmbH, Egelsbach<br />

Im Zuge der Digitalisierung ist die umfassende und intelligente<br />

Vernetzung aller Komponenten im Maschinenbau in vollem<br />

Gange. Tatsächlich wird das Internet der Dinge (IoT) künftig alle<br />

Produktionsmittel einschließen. Als Folge daraus werden die<br />

Daten von Maschinen, Anlagen, stationären und mobilen Geräten<br />

sowie einzelner Sensoren und Aktoren einen enormen Wirtschaftsfaktor<br />

darstellen.<br />

Entwickler und Konstrukteure sehen viele Optimierungspotenziale<br />

durch die Digitalisierung. Eines davon ist die Verlegung der Hardware-Steuerung<br />

und Logik für Anlagen in die Cloud. Dies würde<br />

Platz sparen, die Parametrierung vereinfachen und eine zentrale<br />

Schnittstelle etwa für den Remote-Zugriff schaffen. Die Umsetzbarkeit<br />

dieser Idee stößt jedoch mit der verfügbaren Bandbreite schnell<br />

an ihre Grenzen. Die Herausforderung: Eine Verpackungsmaschine,<br />

deren Komponenten im Millisekundentakt synchronisiert werden<br />

und bei der ebenso schnell logische Entscheidungen gefällt werden<br />

müssen, kann nicht lange auf den Datenverkehr warten. Selbst<br />

wenn alle Leitungen aus Glasfaser wären, dürfte der Server, auf<br />

dem die Software-SPS läuft, nur wenige hundert Kilometer von der<br />

Anlage entfernt sein. Zudem schreitet der Breitbandausbau in<br />

Deutschland zwar voran, doch viele Gebiete sind von einer kompletten<br />

Anbindung, geschweige denn von einem Glasfaser-Ausbau,<br />

noch weit entfernt.<br />

28 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


01<br />

01 Bei dem neuen Konzept<br />

legen die Entwickler ihren<br />

Fokus auf die einfache<br />

Vernetzung intelligenter<br />

Sensoren und Aktoren sowie<br />

die schnelle Datenverarbeitung<br />

mittels Edge Computing<br />

02 Pneumatische Antriebe<br />

haben auch in der vernetzten<br />

Produktion ihren Platz – mit<br />

Durchfluss- und Längenmesssensoren<br />

werden sie zu<br />

Datensammlern und<br />

ermöglichen eine optimale<br />

Betriebsüberwachung<br />

NUR EINEN<br />

KLICK<br />

ENTFERNT<br />

DATEN BILDEN DAS<br />

FUNDAMENT<br />

Da Produktionen sowohl aus rechtlichen<br />

Gründen als auch im Rahmen von Instandhaltung<br />

und Wartung immer stärker<br />

überwacht werden, werden zunehmend<br />

Daten aus der Maschine und dem Produktionsprozess<br />

gesammelt. Auf der Sensor-<br />

und Aktorebene kommen hierfür<br />

vielfältige Sensoren zum Einsatz. Einige<br />

sind bereits in der Maschine verbaut. Sie<br />

dienen aber der Ablaufkontrolle innerhalb<br />

der Maschine und sind daher in deren<br />

02<br />

Logik eingebunden, statt Daten für die<br />

übergeordnete Steuerung und Überwachung<br />

zu sammeln. Für die Qualitäts- und<br />

Prozesskontrolle braucht es daher weitere<br />

Sensorik. Faktoren wie beispielsweise die<br />

Umgebungstemperatur oder auch die Luftfeuchte<br />

innerhalb der Produktionshalle<br />

<strong>KONSTRUKTEUR</strong>E SOLLTEN IN ZUKUNFT<br />

SOWOHL IN <strong>DER</strong> MECHANISCHEN ALS AUCH<br />

IN <strong>DER</strong> ELEKTRISCHEN KONSTRUKTION<br />

EXPERTISE BESITZEN<br />

können die Qualität des Endprodukts stark<br />

beeinflussen. Anlagen, die diese Informationen<br />

selbst erheben und zur Analyse an<br />

die übergeordnete Steuerung aufnehmen,<br />

verbessern damit die Produktivität und<br />

Effizienz insgesamt. Bei ihrer Konzeptionierung<br />

gilt es, auch Perspektiven außer-<br />

In unserem Online-Shop<br />

fin­den­Sie­die­gleiche­Vielfalt­<br />

und­Quali­tät­an­Produkten,­die­<br />

unsere­Kunden­aus­unseren­<br />

Nieder­lassungen­gewohnt­sind:­<br />

von­Hydraulikschläuchen­bis­hin­<br />

Zylindern­–­alles­aus­einer­Hand.<br />

24/7­bequem­online­bestellen­–<br />

80.000­Artikel­auf­Lager­–­ab­<br />

50­€­verschicken­wir­frei­Haus.<br />

zu­Kupplungen,­Kugelhähnen­und­<br />

HANSA-FLEX­AG­<br />

Zum­Panrepel­44<br />

28307 Bremen<br />

www.hansa-flex.com/shop


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

03 Gemeinsam haben SMC, Dell Technologies und die Software AG<br />

ein Konzept entwickelt, das Prozesse in der Produktion fit für die<br />

Industrie 4.0 macht<br />

ZUKUNFTSTREND<br />

EDGE COMPUTING<br />

Beim Edge Computing werden Daten<br />

direkt an ihrer Quelle verarbeitet und<br />

analysiert. Das hat für die produzierende<br />

Industrie einen wichtigen Vorteil, denn<br />

anfallende Daten müssen nicht erst den<br />

Umweg über ein Netz in die Cloud oder<br />

ein Rechenzentrum nehmen, sondern<br />

können schneller genutzt werden.<br />

Als Folge dieser effektiven Datenverarbeitung<br />

können zeitsensible<br />

Prozesse, wie z. B. das Erkennen<br />

einer Leckage, beschleunigt und<br />

somit die Sicherheit im Prozess<br />

erhöht werden. In Kombination<br />

mit 5G verspricht Edge Computing<br />

in den nächsten Jahren eine große<br />

Chance für den Maschinenbau.<br />

INGA RONSDORF, Redakteurin<br />

halb der „klassischen“ Konstruktion einzubinden – beispielsweise<br />

aus dem Produktdesign. Wie können jedoch die so gesammelten<br />

Daten verarbeitet werden, wenn sich die Cloud dafür aufgrund<br />

fehlender Bandbreiten (noch) nicht eignet?<br />

KOMMUNIKATIONSFÄHIGE AUTOMATISIERUNGS-<br />

TECHNIK & VORKONFIGURIERTE IT-INFRASTRUKTUR<br />

SMC hat gemeinsam mit weiteren Projektpartnern die Lösung für<br />

zeitsensible Prozesse und effektive Datenverarbeitung entwickelt:<br />

smart field analytics. Kern dieses innovativen Konzepts ist eine<br />

de zentrale Informationssammlung und -vorverarbeitung am Rand<br />

der Cloud, auch Edge Computing genannt. Dabei werden die Daten<br />

nicht „roh“ in die Cloud übertragen, sondern von eigens dafür<br />

konzipierten dezentralen Recheneinheiten vor Ort verarbeitet. Auch<br />

die Steuerungslogik bleibt direkt vor Ort. Die Voranalyse der Betriebsdaten<br />

reduziert Latenz- und Reaktionszeiten deutlich und ermöglicht<br />

eine schnelle Fehlererkennung. Auf dem Edge Computer ist die IoT-<br />

Anwendung installiert, die die gesammelten Daten abholt. Funktionen<br />

wie integrierte Streaming-Analyse, vorkonfigurierte Smart Rules und<br />

viele API-Schnittstellen erlauben den reibungslosen Aufbau komplexer<br />

Systeme. Dank der konsistenten Architektur der Software ist die<br />

Lösung zudem skalierbar: Sie kann mit dezentralen Recheneinheiten,<br />

in der Cloud oder als hybrides Modell eingesetzt werden. Hier sind<br />

die Daten nach einer schnellen, dezentralen Vorverarbeitung auch in<br />

der Cloud mit ausgewählten Informationen verfügbar.<br />

PNEUMATIK UND HYDRAULIK IN ZEITEN<br />

<strong>DER</strong> DIGITALISIERUNG<br />

Die zunehmende Vernetzung und Digitalisierung wirft oft auch die<br />

Frage auf: Haben Pneumatik und Hydraulik noch einen Platz in der<br />

Anlage der Zukunft? Ist eine rein elektrische Ausführung aller Antriebe<br />

erstrebenswert? Eine vollständige Umrüstung ist oftmals<br />

nicht sinnvoll. Der Hauptvorteil elektrischer Antriebe ist ihre genaue<br />

Positionierbarkeit und integrierte Überwachungsfunktion – dafür<br />

kosten sie deutlich mehr als pneumatische Zylinder. Ihr Vorteil wird<br />

allerdings nicht in allen Anwendungen benötigt – einfache Zubringbewegungen<br />

zwischen zwei Punkten müssen beispielsweise hauptsächlich<br />

zuverlässig ausgeführt werden. Längenmesssysteme sind<br />

zudem eine kostengünstige Möglichkeit, auch pneumatische Antriebe<br />

zu überwachen und damit fit zu machen für eine voll vernetzte<br />

Anlage. Die Leistungsdaten und Messergebnisse der integrierten<br />

Durchfluss- und Drucksensoren lassen sich darüber hinaus nutzen,<br />

um beispielsweise Leckagen oder Druckverluste zu erkennen. Für<br />

Maschinenbauer eröffnen sich damit über die reine Konstruktion<br />

und den Verkauf der Anlage sowie ihre vorausschauende Wartung<br />

hinaus weitere Geschäftsmodelle – etwa die Erstellung regelmäßiger<br />

Reportings mit konkreten Empfehlungen zur Optimierung des<br />

Druckluftverbrauchs und damit der Energieeffizienz. Wichtig für<br />

Konstrukteure ist dabei schon heute, die Gesamtheit der Maschine<br />

im Auge zu behalten und einen optimalen, wirtschaftlichen Technologiemix<br />

zu realisieren. Die Grenzen zwischen Mechanik und Elektrik<br />

verschwimmen dabei zusehends. Dementsprechend werden<br />

Konstrukteure in Zukunft Expertise in beiden Feldern benötigen.<br />

Die Montage entwickelt sich in Richtung der Ausbildung zum<br />

Monteur für Mechatronik – diese unterscheidet bereits kaum noch<br />

zwischen den mechanischen und elektrischen Berufszweigen. Zwar<br />

wird es immer Personen geben, die in ihren Bereichen Spe zialisten<br />

sind, denn detailliertes Wissen ist weiterhin notwendig. Zukünftig<br />

sollte jedoch der mechanische Konstrukteur immer mindestens<br />

Grundwissen in Elektrik und der elektrische Konstrukteur umgekehrt<br />

ein mechanisches Grundverständnis haben. Nur dann gelingt<br />

die Umsetzung einer Maschine, in der Wirtschaftlichkeit und Produktivität<br />

harmonieren.<br />

Bilder: Aufmacher: phonlamaiphoto – stock.adobe.com; 01: panuwat –<br />

stock.adobe.com; Sonstige: SMC Deutschland GmbH<br />

www.smc.de<br />

WICHTIG FÜR DEN <strong>KONSTRUKTEUR</strong><br />

IST ES, EINEN OPTIMALEN<br />

TECHNOLOGIEMIX ZU REALISIEREN<br />

30 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


LASER-DISTANZSENSOR MIT IO-LINK UND<br />

FREMDLICHTUNTERDRÜCKUNG<br />

Balluff stellt den Laser-Distanzsensor<br />

BOD 24K mit IO-Link für die Objekterfassung<br />

und Positionierung vor. Er<br />

entspricht Laserklasse 1 und erkennt auch<br />

Kleinteile sowie Details. Kennzeichnend<br />

sind ein Präzisionsmodus, ein Filter gegen<br />

Störeinflüsse und eine zuschaltbare<br />

Fremdlichtunterdrückung. Der in ein<br />

IP67-Kunststoffgehäuse integrierte<br />

Sensor wird für Arbeitsabstände von 50<br />

bis 100 mm bzw. 50 bis 650 mm bei einer<br />

Auflösung von < 10 µm bzw. 50 µm<br />

angeboten. Er liefert ein stetiges, proportionales Spannungs- und<br />

Stromsignal von 0 bis 10 V bzw. 4 bis 20 mA. Zwei digitale<br />

Ausgänge samt einstellbarer PNP/NPN-Schaltfunktion (Schließer/<br />

Öffner (NO/NC)) stehen ebenfalls zur Verfügung. Mit einer Schaltfrequenz<br />

von 500 Hz erfasst der BOD 24K auch schnelle Bewegungen.<br />

Modi und Funktionen lassen sich über ein OLED-Display und<br />

zwei Tasten anwählen. Alternativ können die Einstellungen via<br />

IO-Link vorgenommen werden. Zwei farbige LEDs zeigen die<br />

Betriebsbereitschaft und den Schaltzustand an.<br />

www.balluff.com<br />

MAGNETISCHE SENSORIK – SERIENMÄSSIG<br />

UND HOCHSPEZIFISCH<br />

NCTE hat einen sehr kleinen berührungslosen Drehmomentsensor<br />

für Serienanwendungen entwickelt. Dieser wurde, wie<br />

es heißt, für einen Automobilzulieferer auf einer Welle, nicht<br />

viel dicker als ein<br />

Zahn stocher, realisiert.<br />

Darüber hinaus hat der<br />

Hersteller Sensoren mit<br />

aktiver Temperaturkompensation<br />

vorgestellt.<br />

„Ob für Großserien,<br />

Spezial anwendungen<br />

oder die Nachrüstung, ob<br />

in kleinsten Bauräumen,<br />

bei Temperaturen bis zu 125 °C oder in Wasser und Öl – sobald es<br />

darum geht, Kräfte auf einer Welle zu messen, ist unsere magnetische<br />

Technologie die richtige Wahl“, so NCTE-Vorstand Verena<br />

Graf. Mithilfe von Magnetfeldern messen die Sensoren von NCTE<br />

Größen wie Drehmoment, Kraft, Scherung, Drehzahl oder Biegung<br />

berührungslos und wartungsfrei. Anwendung finden sie etwa in<br />

E-Bike-Antrieben, auf Rennstrecken, in der Medizintechnik, im<br />

Fahrzeugbau und in der Prozessautomatisierung.<br />

www.ncte.de<br />

<strong>DER</strong><br />

<strong>KONSTRUKTEUR</strong> Newsletter<br />

Jetzt kostenlos anmelden!<br />

http://bit.ly/VFV_Newsletter<br />

KON_EA_Newsletter_185x14mm_<strong>2020</strong>_07.indd 1 23.07.<strong>2020</strong> 17:38:47<br />

SCHLÜSSELTECHNOLOGIEN FÜR INDUSTRIE 4.0<br />

Ob RFID, IO-Link, OPC UA oder Ethernet – als Spezialist für die Schlüsseltechnologien von Industrie 4.0<br />

ebnet Turck den Weg zur intelligenten Fabrik der Zukunft.<br />

Mit dem RFID-System BL Ident hat Turck z. B. Lösungen zum flexiblen Steuern von Produktionsprozessen<br />

umgesetzt, aber auch für Ersatzteil-/Servicegeschäft, Plagiatschutz oder Serialisierung.<br />

Zusammen mit den IP67-I/O-PLC-Modulen stehen Anwendern robuste Systeme mit dezentraler<br />

Intelligenz zur Datenverarbeitung oder für Steuerungsaufgaben zur Verfügung.<br />

Der Automatisierungsspezialist bietet<br />

darüber hinaus ein umfangreiches<br />

Portfolio an IO-Link-Lösungen – angefangen<br />

von zahlreichen Sensoren über<br />

Anschlusstechnik bis hin zu Feldbusund<br />

Ethernet-I/O-Systemen mit IO-Link-<br />

Mastern in den Schutz arten IP20 und<br />

IP67. Auf diese Weise profitieren<br />

Anwender von intelligenten Datenerfassungs-<br />

und -kommunikationslösungen<br />

aus einer Hand.<br />

Ethernet ist der Standard für die Kommunikation,<br />

nicht nur in der IT-Welt, sondern<br />

auch im industriellen Umfeld. Turck stellt besonders anwenderfreundliche Lösungen wie etwa<br />

die Multi protokoll-Technologie zur Verfügung, die den automatischen Einsatz von I/O-Systemen<br />

in den Ethernet-Protokollen Profinet, Modbus TCP oder EtherNet/IP unterstützt.<br />

Und nicht zuletzt OPC-UA: Das Framework etabliert sich zunehmend als weltweiter Standard für<br />

die integrative Kommunikation über alle Ebenen der Automatisierungspyramide hinweg. In enger<br />

Zusammenarbeit mit Wissenschaft und Industrie entwickelt Turck den Standard mit und setzt<br />

ihn bereits in ersten Produkten um.<br />

So unterstützt der Automatisierungsspezialist Maschinenbauer und -betreiber auf dem Weg zu<br />

Industrie 4.0 mit innovativen Lösungen zum Erfassen, Aufbereiten und Übertragen relevanter<br />

Produktionsdaten.<br />

www.turck.de<br />

TIEFE<br />

EGAL.<br />

VERSATZ<br />

EGAL.<br />

ACHSVERLÄNGERUNG<br />

AUF MASS.<br />

TÜRKUPPLUNG<br />

±5 MM VERSATZ<br />

KEIN PROBLEM.<br />

www.krausnaimer.com


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

WIR SIND DA,<br />

WO DIE MUSIK<br />

SPIELT<br />

Der Schweizer Drucksensorik-Spezialist Keller AG<br />

ist seit 46 Jahren erfolgreich am Markt. Kein<br />

besonderes Jubiläum, aber trotzdem gibt es<br />

Interessantes zu erzählen. Wir sprachen mit dem<br />

Geschäftsführer Tobias Keller, einem Sohn des<br />

Firmengründers, über Vergangenheit,<br />

Gegenwart und Zukunft.<br />

Ihr Vater hat die Keller AG 1974 gegründet. Wie kam es dazu?<br />

INTERVIEW<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Nach seinem Physikstudium an der ETH Zürich entwickelte unser<br />

Vater, Hannes W. Keller, am Honeywell-Forschungszentrum in<br />

Minneapolis/USA Ende der 1960er-Jahre die integrierte Silizium-<br />

Messzelle. 1971 brachte er diese Technologie in die Schweiz, wo die<br />

Firma Kistler Instrumente AG, unser geschätzter Nachbar hier in<br />

Winterthur, 1973 die ersten piezoresistiven Druckaufnehmer mit<br />

isolierter Messzelle auf den Markt brachte. Vaters starker Drang nach<br />

Unabhängigkeit und Eigenständigkeit, gepaart mit einer kristallklaren<br />

Vision, liess ihn 1974 seine eigene Firma gründen.<br />

Was fasziniert Sie selbst an der physikalischen Messgröße Druck?<br />

Mich fasziniert das enorm breite Spektrum, wo überall die physikalische<br />

Messgröße Druck wirkt und zu welchem Zweck man sie<br />

messbar machen möchte. Ob tief unter der Erdoberfläche oder<br />

hoch oben in der Raumstation ISS, ob zur Überwachung von<br />

Kleinstdrücken mittels filigranen Druckkathetern oder zur<br />

Messung von Drücken bis 2000 bar bei bis zu 200 °C, dazwischen<br />

findet man alles. Meine Faszination gilt ebenso den höchst komplexen<br />

Her stellungsprozessen, die erforderlich sind, um qualitativ<br />

hochstehende Druckmesstechnik anbieten zu können.<br />

Was waren die Meilensteine in der Firmenhistorie?<br />

Da gibt es sicherlich viele. Der gewichtigste Meilenstein meines<br />

Erachtens war der Entscheid, Anfang der 1980er-Jahre als etablierter<br />

OEM-Lieferant von Druckaufnehmern – und damit Quelle für viele<br />

„Veredler“, die aus unseren Druckaufnehmern Geräte wie zum<br />

Beispiel Prozesstransmitter mit konfektionierten, elektrischen<br />

Schnittstellen herstellten – selbst als Anbieter von Drucktransmittern<br />

am Markt aufzutreten. Dieser Schritt hat die Entwicklung und das<br />

Überleben der Firma maßgeblich beeinflusst und gesichert.<br />

32 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


Integration ist – speziell im OEM-Bereich – ein heißes Thema.<br />

Einerseits die Integration von Funktionalitäten in den Sensor,<br />

andererseits die Integration des Sensors in die Applikation bis<br />

hin zur völligen Verschmelzung. Wo stehen Sie hier?<br />

Salopp ausgedrückt: Wir sind da, wo die Musik spielt. Unsere<br />

Entwickler beobachten die Trends sehr aufmerksam. Mit dem<br />

weltweit wohl kleinsten gekapselten Drucktransmitter mit 11 mm<br />

Durchmesser bei 4,2 mm Höhe haben wir es schon vor Jahren<br />

geschafft, den Signalprozessor mit digitaler Schnittstelle in das<br />

metallische Sensorgehäuse zu integrieren.<br />

Das Verschmelzen unserer Sensoren mit der Applikation geschieht<br />

bei den Kunden. Diese schätzen unsere fundierte Erfahrung<br />

und Kompetenz in Sachen Druck und verfügen selbst über spezifisches<br />

Applikationswissen – eine fruchtbare Kombination.<br />

Tobias Keller, der zusammen mit seinem Bruder Michael die<br />

Geschäfte der Keller AG verantwortet, ist fasziniert vom breiten<br />

Einsatzspektrum der Drucksensoren<br />

Wie setzt sich Ihr Produktspektrum heute zusammen?<br />

In über 35 hochspezialisierten Fertigungsinseln werden mit modernsten<br />

automatisierten Herstellungsverfahren Großserien industrieller<br />

OEM-Aufnehmer sowie Sonderbauformen in kleinsten<br />

Stückzahlen hergestellt. Herzstück dabei ist stets ein piezoresistiver<br />

Siliziumchip. Zum Lieferumfang gehören nebst konventionellen<br />

Druckaufnehmern und Drucktransmittern auch Pegelsonden,<br />

Datenlogger, digitale Manometer, Druck kalibratoren sowie<br />

Geräte zur Messung und Übertragung von Druckwerten über<br />

drahtlose Schnittstellen wie LoRa, Bluetooth, 3G, 4G und RFID.<br />

Liefern Sie hauptsächlich Standard-Produkte oder entwickeln<br />

Sie vielfach kundespezifische Lösungen?<br />

Man kann sagen, bei Keller gibt es keinen Standard. Es gibt Produktlinien,<br />

deren Eigenschaften in Datenblättern beschrieben sind.<br />

Diese nehmen wir indes eher als „Anleitung zum Handeln“ wahr.<br />

In unserem Portfolio von jährlich über einer Million ausgelieferten<br />

Geräte sind über 80 % in irgendeiner Art kundenspezifisch. Die<br />

enorme Vielfalt an in Applikationen hineinentwickelten und optimierten<br />

Lösungen verschaffen uns Kombinationsmöglichkeiten,<br />

die einzigartig sind. Somit liegt unsere Zukunft klar in der kundenspezifischen<br />

Entwicklung für anspruchsvolle Anforderungen.<br />

Sie schreiben auf Ihrer Website „Keller ist anders“, was meinen<br />

Sie damit?<br />

Unser Wirken im sozialen, kulturellen und sportlichen Bereich ist<br />

auf unserer Webseite beschrieben. Sicher speziell ist unsere Firmenkultur,<br />

wo gegenseitiger Respekt und wertschätzendes Mit einander<br />

rigiden Hierarchiestrukturen vorgezogen werden. Oder, wie ich<br />

es einmal formulierte zur Frage, wer bei Keller eigentlich zur<br />

Geschäftsleitung gehört: Jeder Einzelne unserer Mitarbeitenden<br />

leitet täglich mit seinen Worten und Taten das Geschäft entweder<br />

in eine stärkende oder schwächende Richtung. Mutig oder mutlos.<br />

Lösungsorientiert oder problem-fokussiert. Inspiriert oder freudlos.<br />

Insofern haben wir 450 Geschäftsleitende.<br />

Wie rüsten Sie sich für die Zukunft?<br />

Nebst dem Fokus auf die Weiterentwicklung unserer hochqualitativen<br />

Produktpalette setzen wir uns intensiv mit der<br />

Komplexität verbunden mit den Themen Industrie 4.0 und IoT<br />

auseinander. Hierbei sind wir bestrebt, das Potenzial durch<br />

Betrachtung der gesamten Wertschöpfungskette voll auszuschöpfen,<br />

von der Produktentstehung und dem Produktmanagement<br />

über die Produk tion bis hin zum Produktverkauf. Es bleibt<br />

hochspannend, und wir freuen uns sehr auf die kommenden<br />

Herausforderungen!<br />

Bilder: Keller AG<br />

www.keller-druck.com<br />

Das Interview führte Martina Klein, stv. Chefredakteurin.


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

62 JAHRE INDUKTIVE NÄHERUNGSSCHALTER -<br />

EINE ERFINDUNG, DIE DIE AUTOMATISIERUNGSWELT VERÄN<strong>DER</strong>TE<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Im Jahre 1958 wurden nicht nur das Modem,<br />

Kontaktlinsen und der Hula-Hoop-Reifen erfunden.<br />

Damals erblickte eine für die Automatisierungswelt<br />

bahnbrechende Erfindung das Licht der Welt: der<br />

induktive Näherungsschalter. Als eine der ältesten<br />

elektronischen Komponenten setzte er neue<br />

Maßstäbe für die zuverlässige, berührungslose<br />

und verschleißfreie Erfassung metallischer<br />

Objekte.<br />

Los Angeles hat den Hollywood Walk of Fame, Mannheim die<br />

Kurpfälzer Meile der Innovationen. Hier werden Erfinder und<br />

kluge Köpfe der Metropolregion Rhein-Neckar auf ganz besondere<br />

Weise geehrt: Ihr Andenken wird in Form einer Bronze tafel<br />

auf der Kurpfälzer Meile der Innovationen, dem „Walk of Fame“<br />

Mannheims, verewigt. Eine dieser Bronzetafeln ist auch Wilfried<br />

Gehl, Walter Pepperl und Ludwig Fuchs gewidmet – den Erfindern<br />

des ersten induktiv arbeitenden Näherungsschalters der Welt. „Als<br />

in Mannheim verwurzeltes Unternehmen macht es uns sehr stolz,<br />

den Erfindern auf diese Art und Weise ein würdiges Denkmal zu<br />

setzen“, betont Dr. Gunther Kegel, CEO von Pepperl+Fuchs.<br />

<strong>DER</strong> BEGINN EINER ERFOLGSGESCHICHTE<br />

Ihre Anfänge nahm die Geschichte von Pepperl+Fuchs allerdings<br />

nicht in Mannheim, sondern im bayrischen Freising. Dort lernten<br />

sich der damalige Bankkaufmann Ludwig Fuchs und der gelernte<br />

Radiotechniker Walter Pepperl durch dessen Frau Anny kennen.<br />

Schnell kam die Idee auf, beruflich gemeinsame Wege zu gehen. So<br />

entschlossen sich die beiden, im Jahr 1945 nach Mannheim, der<br />

Heimatstadt von Ludwig Fuchs‘ Frau Amalie, zu ziehen, wo sie am<br />

15. November eine gemeinsame „Rundfunkinstandsetzungswerkstätte“<br />

im Elternhaus von Amalie Fuchs eröffneten. Da der Betrieb<br />

sehr gut anlief, bezogen sie bereits kurze Zeit später ihr eigenes<br />

Ladengeschäft in Sandhofen, in dem neben Radios auch Waffeleisen<br />

und Glühbirnen verkauft wurden.<br />

MUT ZU NEUEM UND EIN GUTES GESPÜR<br />

Die Radios der Nachkriegszeit teilten jedoch alle dieselbe Schwäche:<br />

Der darin verbaute Netz-Transformator enthielt eine Papierzwischenlage,<br />

die ihn anfällig für Feuchtigkeit machte. Da neue Transformatoren<br />

allerdings nur schwer zu beschaffen waren, kam Walter<br />

Pepperl die Idee, diese mithilfe von Kupferdraht selbst zu wickeln.<br />

Mit dem Kurbelantrieb eines alten Telefons, dem Windungszähler<br />

eines Fahrrad-Tachometers samt Gestänge, Halterung, Drahtführung<br />

und Wickeldorn erbaute er die erste Wickelmaschine für Transformatoren,<br />

die er fortan verkaufte.<br />

Nach und nach konnten die ersten „richtigen“ Wickelmaschinen<br />

bestellt und damit auch die Produktion vergrößert werden. Bereits<br />

1950 baute Pepperl+Fuchs Vorschaltgeräte für die Stromversorgungsnetze<br />

im Raum Ludwigshafen, die in der Lage waren, die Spannung<br />

von 110 V in 220 V umzuwandeln; nur kurze Zeit später entwickelte<br />

das Unternehmen Steuertransformatoren für Industriezwecke.<br />

Die Entwicklung automatischer Förderbänder zur Mitte des Jahrhunderts<br />

sowie der Beginn der industriellen Massenproduktion<br />

brachten ein rasantes Wachstum der Automatisierungstechnik mit<br />

sich. Zu dieser Zeit baute Ludwig Fuchs eine enge Beziehung zur<br />

nahegelegenen BASF auf, die damals Probleme mit dem vielfach<br />

eingesetzten mechanischen Kontaktschalter hatten. Auf der Suche<br />

nach einer Alternative, die idealerweise berührungslos arbeiten<br />

34 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


01 02<br />

und noch dazu abrieb- und korrosionsbeständig sein sollte, wandte<br />

sich die BASF an die beiden Firmeninhaber. So begannen Walter<br />

Pepperl und Ludwig Fuchs, einen Magnetverstärker – damals noch<br />

Transduktor genannt – zu entwickeln und befassten sich vermehrt<br />

mit dem Thema der „eigensicheren Zündschutzarten“.<br />

EINE ZÜNDENDE IDEE<br />

Mit dem Ziel, ein robustes Bauteil zu entwickeln, das auch nach<br />

tausenden Schaltspielen noch zuverlässig funktioniert und einen so<br />

geringen Leistungsbedarf aufweist, dass es ohne Probleme in explosionsgefährdeten<br />

Bereichen eingesetzt werden kann, entstand<br />

nur ein Jahr später, im Jahr 1958, der erste induktive Näherungsschalter<br />

der Welt – eine Erfindung, bei der der Ingenieur Wilfried<br />

Gehl eine entscheidende Rolle spielte.<br />

Der junge Diplom-Ingenieur war im Jahr 1956 für eine Stelle bei<br />

BBC – heute bekannt als ABB – mit seiner Familie in ein Mehrfamilienhaus<br />

nach Mannheim-Sandhofen gezogen, das im Besitz<br />

HEUTIGE NÄHERUNGSSCHALTER<br />

FOLGEN NOCH IMMER DEM VON<br />

GEHL UND PEPPERL ENTWICKELTEN<br />

FUNKTIONSPRINZIP<br />

von Pepperl+Fuchs war. Schnell wurden die beiden Firmeninhaber<br />

auf dessen Talent aufmerksam und es entstand eine langjährige, erfolgreiche<br />

Zusammenarbeit, die bis zu Gehls Ruhestand andauerte.<br />

Gehl, der im April 1957 als freier Mitarbeiter im Unternehmen zu<br />

arbeiten begann, unterstützte Walter Pepperl bei der Entwicklung<br />

des ersten Transistor-Schaltverstärkers mit eigensicherem Steuerstromkreis.<br />

Die beiden hatten die zündende Idee, ein Schaltelement<br />

zu entwickeln, das induktiv arbeiten, durch die Annäherung an ein<br />

metallisches Objekt zu betätigen und schließlich in ein Schaltsignal<br />

umwandelbar sein sollte. Schlussendlich gelang es dem ambitionierten<br />

Ingenieur, gemeinsam mit Walter Pepperl, die Bedämpfung<br />

eines Schwingkreises mithilfe eines Bipolar-Transistors auszuwerten<br />

und in ein Schaltsignal umzuwandeln. Mit diesem sogenannten<br />

Kontex-System für berührungsloses Schalten in Ex-Bereichen war<br />

der Grundstein für den induktiven Näherungsschalter, wie er heute<br />

vielfach in der Industrie eingesetzt wird, gelegt.<br />

SINNESORGANE <strong>DER</strong> MASCHINEN IM WANDEL<br />

<strong>DER</strong> ZEIT<br />

01 Das Kontex-System von Pepperl+Fuchs für berührungsloses<br />

Schalten in explosionsgefährdeten Bereichen legte den Grundstein<br />

02 Induktive Näherungsschalter gibt es heute in<br />

vielen Varianten, unterschiedlichsten Bauformen und -größen<br />

Nachdem induktive Näherungsschalter anfänglich in der chemischen<br />

Industrie ihren Einsatz fanden, wurde der Sensor mit nahezu unbegrenzter<br />

Lebensdauer ab 1960 auch in anderen Branchen zu einer<br />

geschätzten Komponente. So war es keine Überraschung, dass<br />

Ende der 80er-Jahre allein in Deutschland knapp vier Millionen<br />

Näherungsschalter verkauft wurden.<br />

In den darauffolgenden Jahrzehnten wurde der Näherungsschalter<br />

stetig weiterentwickelt – doch das von Gehl und Pepperl entwickelte<br />

Grundprinzip blieb immer gleich. Da Sensoren überall dort in der<br />

Maschine montiert sind, wo Bewegung stattfindet und widrige<br />

Umwelteinflüsse – in Form von besonders hohen oder niedrigen<br />

Temperaturen, Feuchtigkeit oder mechanischen Belastungen – vorherrschen,<br />

sind über die Jahre hinweg unterschiedliche Modelle<br />

zur Familie der Näherungsschalter hinzugekommen. So etwa auch<br />

Magnetfeldsensoren zur Positionserfassung von Kolben in Stahlzylindern<br />

oder kapazitive Sensoren, die neben metallischen Objekten<br />

nahezu alle anderen Materialien detektieren können und u. a. der<br />

Füllstands- oder Durchflussmessung dienen.<br />

Das Portfolio an induktiven Näherungsschaltern umfasst mittlerweile<br />

rund 2 600 Varianten in unterschiedlichsten Bauformen und<br />

-größen. In Anbetracht der zunehmenden Automatisierung und<br />

den sich ändernden Herausforderungen, die mit Industrie-4.0-Szenarien<br />

einhergehen, wird der induktive Näherungsschalter auch in<br />

Zukunft noch weiterentwickelt werden.<br />

Bilder: Porträt: Hyp Yerlikaya Photography, Sonstige Pepperl+Fuchs,<br />

www.pepperl+fuchs.com<br />

SEIT <strong>DER</strong> FIRMENGRÜNDUNG<br />

HABEN WALTER PEPPERL<br />

UND LUDWIG FUCHS GEZEIGT,<br />

DASS SIE EIN GUTES<br />

GESPÜR UND STETS MUT<br />

ZU NEUEM HABEN.<br />

DR. GUNTHER KEGEL<br />

CEO von Pepperl+Fuchs<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 35


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

VOM LOCHSTREIFEN ZUM<br />

DIGITALEN ZWILLING<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Ohne Werkzeugmaschinen und ohne CNC sähe das<br />

moderne Leben sicherlich anders aus. In ihrer nun<br />

sechzigjährigen Geschichte haben die Sinumerik-<br />

Steuerungen die Welt der Produktion tiefgreifend<br />

verändert. Ob bei der Produktion von Zahnbürsten,<br />

von Smartphones oder von Autos und Gitarren –<br />

überall sind Werkzeugmaschinen und mit ihnen CNCs<br />

beteiligt. Ihre Geschichte ist geprägt von Innovationen.<br />

Ein gleichmäßig surrendes Werkzeug, fliegende Späne und<br />

blankpoliertes Metall – die Arbeit einer Werkzeugmaschine<br />

hat eine schlichte Schönheit. Schicht für Schicht wird Material<br />

abgetragen, bis ein perfektes Werkstück entsteht. Wieder und<br />

wieder und wieder. Das digitale Gehirn der Maschine ist die CNC<br />

(Computerized Numerical Control), die den Produktionsvorgang –<br />

sei es nun Schleifen, Drehen, Fräsen, Bohren oder auch die additive<br />

Fertigung – steuert. Seit inzwischen sechzig Jahren leisten Steuerungen<br />

von Siemens auf der ganzen Welt ihren Dienst. In dieser<br />

Zeit haben sie sich stetig weiterentwickelt. Wurde die erste NC von<br />

Siemens noch mit Lochstreifen gefüttert, so ist die Bedienung mittels<br />

Touchpanel heute Standard. Und mit der neuesten Steuerungsgeneration<br />

Sinumerik One entstand die erste vollständig digitale<br />

Werkzeugmaschinensteuerung, mit der Herstellungs- und Produktionsprozesse<br />

mithilfe des digitalen Zwillings komplett digitalisiert<br />

und optimiert werden.<br />

Von der ersten NC zur „digital native CNC“<br />

Ihren Ursprung hat die Erfolgsgeschichte der Sinumerik im Jahr 1960.<br />

Nach intensiver Entwicklungsarbeit der Ingenieure Dr. Werner Feist<br />

und Paul Volk wurde die erste NC von Siemens auf der Werkzeugmaschinenausstellung<br />

in Hannover vorgestellt In mehreren Pilotmaschinen<br />

konnten die Besucher der Ausstellung die Steuerung bestaunen, die<br />

mittels Relaistechnik die Punkt- und Streckensteuerung von Maschinen<br />

und damit Bearbeitungstechniken wie Drehen, Fräsen, Schleifen und<br />

Nibbeln ermöglichte. Die NC zeigte bereits damals das Potenzial einer<br />

automatisierten Steuerung von Werkzeugmaschinen, auch wenn sie<br />

mit ihrer Größe eher einem Schaltschrank ähnelte.<br />

Während die Entwicklung von Werkzeugmaschinen damals von<br />

Erfahrung und Prototypenbau geprägt war, finden Design, Entwicklung<br />

und Engineering heute virtuell statt. So wartet die Steuerung<br />

Sinumerik One mit Softwarepaketen zur Erstellung der digitalen<br />

Zwillinge für Engineering und Produktion auf. Damit können Maschinenhersteller<br />

ihre Maschinen mit dem digitalen Zwilling im<br />

Virtuellen entwickeln und testen, lange bevor die reale Maschine<br />

gebaut wird. „Der digitale Zwilling bietet Maschinenherstellern die<br />

Möglichkeit, die Entwicklung der Maschine völlig neu zu denken.<br />

Von der ersten Idee über das Konzept bis hin zur ersten Inbetriebnahme<br />

können sie alles an der digitalen Maschine machen“, erklärt<br />

Nils Brüdigam, Projektleiter der Sinumerik One. Auch Maschinenbetreiber<br />

profitieren vom digitalen Zwilling. Sie können CNC-Programme<br />

zunächst offline in der Arbeitsvorbereitung erstellen und<br />

verifizieren und anschließend auf die reale Steuerung übertragen.<br />

Rüstvorgänge werden vorab optimiert und das Risiko von Kollisionen<br />

beim Einfahren neuer Teile minimiert. Das beste Beispiel dafür, dass<br />

die Entwicklung mit einem digitalen Zwilling funktioniert, ist die<br />

Sinumerik One selbst. Sie ist ein echter digital Native. Lange bevor<br />

die erste Hardware gebaut wurde, wurde die CNC virtuell entwickelt,<br />

getestet und optimiert.<br />

Apple I oder Sinumerik System 7<br />

Von der ersten NC bis zur „digital native CNC“ war es ein langer Weg.<br />

Zunächst musste die NC zur CNC, also zur Computerized Numerical<br />

Control werden. Der Siegeszug der Transistoren und die breitere Ver-<br />

Autoren: Thomas Kiessling, Presse-Volontär, Siemens Digital Industries und<br />

Anna Mann, Marketing Manager, Siemens AG, München<br />

36 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


fügbarkeit von Mikroprozessoren in den Siebzigern veränderte<br />

die Welt der NCs und machte diese Entwicklung möglich.<br />

Schon 1973 führte Siemens die mit einem Minicomputer<br />

ausgestattete Sinumerik 500C ein, die auf Dreh- und Fräsanwendungen<br />

spezialisiert war. Schließlich wurde 1976 nicht<br />

nur der erste Personal Computer Apple I vorgestellt, sondern<br />

auch die Sinumerik System 7, die erste CNC mit Mikroprozessor<br />

und Halbleiterspeicher. Und nur drei Jahre später erschien<br />

mit Sinumerik System 8 eine mehrkanalfähige CNC mit integrierter<br />

SPS. Dank der Mikroprozessoren frei programmierbar,<br />

waren CNCs deutlich flexibler als die klassischen NCs und<br />

lösten diese bald ab.<br />

Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) und Mikroprozessoren<br />

finden sich auch heute noch in CNCs wieder. So<br />

ist mit der Simatic S7-1500 in der Steuerung Sinumerik One<br />

eine der leistungsfähigsten PLCs der Welt verbaut. Und dank<br />

eines NC-Kerns mit Multi-Core-Technologie werden Bearbeitungsaufgaben<br />

sogar auf mehrere Rechnerkerne verteilt.<br />

„Gerade im rechenintensiven Formenbau stellen wir Maschinenbauern<br />

und Maschinenanwendern durch die neue Hardund<br />

Softwarearchitektur noch einmal eine höhere Performance<br />

zur Verfügung“, erklärt Brüdigam. Die Basis für das Engineering der<br />

Sinumerik One bildet das TIA-Portal. Dort wird die CNC mit durchgängigen<br />

und automatisierten Workflows projektiert, was opti males<br />

Engineering und zuverlässige Inbetriebnahmen ermöglicht.<br />

Offenheit und Safety Integrated als neues Konzept<br />

Den nächsten Meilenstein in der Geschichte der CNC präsentierte<br />

Siemens 1981 mit Sinumerik System 3. Die Steuerung erschien erstmals<br />

mit Bildschirm und Grafikfunktion. Was heute selbstverständlich<br />

scheint, veränderte damals die Produktion. Der Bildschirm und<br />

die Grafikfunktionen ermöglichten nicht nur eine neue, einfachere<br />

Bedienung. Sie waren auch die Voraussetzung für das Prinzip der<br />

„Offenheit“, mit dem Siemens seither die Welt der Werkzeugmaschinen<br />

prägt. Mit einem offenen Human Machine Interface (HMI) ermöglichte<br />

Siemens den Maschinenherstellern, eigene Bedienoberflächen<br />

zu projektieren. Und mit dem offenen NC-Kern konnten Maschinenbauer<br />

einige Jahre später auch eigene Softwarekomponenten in die<br />

EIN ECHTER DIGITAL<br />

NATIVE IM HIER UND JETZT<br />

Eine unglaublich spannende<br />

Geschichte und Entwicklung<br />

verbindet die erste Sinumerik<br />

mit der heutigen Steuerungsgeneration<br />

Sinumerik One. Und<br />

man kann wirklich sagen: Sie<br />

bewegt die Welt. Sie steuert<br />

Werkzeugmaschinen jeder Größe<br />

und ist zur Highend-Lösung<br />

für komplexeste Aufgaben<br />

geworden. Und ich bin mir<br />

sicher, die Geschichte ist<br />

noch lange nicht zu Ende<br />

erzählt.<br />

NICOLE STEINICKE<br />

Chefredakteurin<br />

01<br />

01 Nach der ersten „labormäßigen“ öffentlichen Präsentation einer<br />

NC-Steuerung von Siemens im Herbst 1960 kommt 1964 die erste<br />

„Sinumerik“ auf den Markt<br />

02 Die Bedienoberfläche einer Sinumerik System 500; in dieser Reihe<br />

präsentiert Siemens 1973 ein erstes Modell mit dem Zusatz CNC<br />

CNC einbringen. Ab Mitte der 90er-Jahre bot Siemens schließlich mit<br />

Sinumerik Safety Integrated eine CNC-integrierte Sicherheitslösung an<br />

und ermöglicht damit seither die einfache, schnelle und zuverlässige<br />

Umsetzung von Safety im Bereich der Werkzeugmaschinen.<br />

Noch heute ist der sichere Betrieb von Werkzeugmaschinen ein<br />

wichtiger Aspekt im Maschinenbau. Und noch immer heißt der<br />

Siemens-Standard Safety Integrated. Das antriebsbasierte Sicherheitskonzept,<br />

das bei Sinumerik One zum Einsatz kommt, vereinfacht<br />

die Entwicklung und Anwendung von Programmen, die den<br />

sicheren Betrieb der Maschine gewährleisten.<br />

Die Geschichte der Sinumerik geht weiter<br />

Mit der Einführung von Maschinensimulation und virtuellem Prototyping<br />

legte Siemens Anfang des neuen Jahrtausends bereits vor gut<br />

zwanzig Jahren die Grundsteine für den durchgängigen digitalen<br />

Zwilling. Und die 2005 vorgestellte offene und flexible Hochleistungssteuerung<br />

Sinumerik 840D sl dürfte für Maschinenhersteller und<br />

Maschinenanwender eine alte Bekannte sein. Gemeinsam mit ihren<br />

kompakten Schwestern Sinumerik 828D und Sinumerik 808D steuerte<br />

sie in den letzten Jahren Werkzeugmaschinen jeder Größe. Mit der<br />

Vorstellung der „digital native CNC“ Sinumerik One im Jahr 2019<br />

kommt die Geschichte der Sinumerik schließlich in der aktuellen<br />

Zeit an.<br />

Zu Ende erzählt ist die Geschichte allerdings nicht. „Sinumerik<br />

One ist so etwas wie der ideale Startpunkt in die Zukunft“, schwärmt<br />

Brüdigam. „Der digitale Zwilling bietet für Maschinenbauer und<br />

Maschinenanwender viele neue Möglichkeiten – ob beim Training<br />

an der virtuellen Maschine, bei der Optimierung von Programmen<br />

und Arbeitsabläufen oder bei den Servicemöglichkeiten. Ich glaube,<br />

der digitale Zwilling wird in Zukunft ebenso selbstverständlich, wie<br />

es heute Mikroprozessoren, Bildschirme und integrierte Sicherheitstechnik<br />

sind.“ Damit können die nächsten 60 Jahre kommen.<br />

Bilder: Aufmacher Siemens AG, 01 und 02 Siemens Historical Institute<br />

02<br />

www.siemens.com<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 37


KLARTEXT<br />

WAS SIND DIE<br />

TRENDS IN <strong>DER</strong><br />

ANTRIEBSTECHNIK?<br />

DR. STEFFEN HAACK<br />

Leiter Business Unit Industrial Hydraulics, Bosch Rexroth AG, Lohr a.M.<br />

Die Antriebstechnik der Zukunft ist noch technologieoffener als bisher, denn<br />

der Umgang mit Hydraulik, Elektrik und Mechatronik wird gleichermaßen<br />

digitalisiert sein. Für den Konstrukteur spielt die Antriebsphysik nur noch in<br />

Bezug auf die Bewegung eine Rolle: Wie stark, kompakt und robust muss der<br />

Antrieb sein, wie stoß- und vibrationsfest? Den Rest erledigt die Software.<br />

Bei einbaufertigen Hydraulik-Aktoren oder neuesten Aggregate-<br />

Generationen ist das Engineering schon heute komplett digitalisiert,<br />

genauso die Funktionalität. Die moderne Hydraulik ist vernetzbarer und<br />

nachhaltiger denn je: Sie arbeitet bis zu 80 % energieeffizienter als früher.<br />

Damit leistet sie einen wichtigen Beitrag für den Klimaschutz, denn<br />

moderne Hydraulik verkleinert heute und in Zukunft den CO 2<br />

-Fußabdruck<br />

von Maschinen und Anlagen, auch bei höchsten Kräften.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Elektrik, Pneumatik,<br />

Hydraulik, Mechanik,<br />

Software, … die<br />

Antriebstechnik ist ein<br />

weites Feld und birgt<br />

viele unterschiedliche<br />

Blickwinkel. Wir haben<br />

Experten aus den<br />

einzelnen Bereichen<br />

gebeten, einen Blick in<br />

die Zukunft zu werfen<br />

und haben gefragt: Was<br />

sind die Trends in der<br />

Antriebstechnik?<br />

PNEUMATIK<br />

DIE ANTRIEBSTECHNIK<br />

<strong>DER</strong> ZUKUNFT IST<br />

NOCH TECHNOLOGIE-<br />

OFFENER ALS BISHER<br />

DR. WOLFGANG GAUCHEL<br />

HYDRAULIK<br />

Leiter Applied Research, Festo SE & Co. KG, Esslingen am Neckar<br />

DIGITALISIERUNG,<br />

KI UND<br />

BERATUNG SIND<br />

DIE GRÖSSTEN<br />

TRENDS<br />

Die Pneumatik als verhältnismäßig einfach umzusetzende Disziplin der<br />

Antriebstechnik wird in naher Zukunft mit Digitalisierung und künstlicher<br />

Intelligenz neue Sphären der Leistungsfähigkeit erreichen. Die Verschmelzung<br />

der Pneumatik mit der Digitalisierung gelingt heute schon beispielsweise im<br />

Festo Motion Terminal. Motion Apps übernehmen dabei viele Funktionen, für die<br />

man bisher bis zu 50 Einzelkomponenten benötigt hat. Dies führt zu mehr<br />

Flexibilität, zu einer Beschleunigung von Produktionsprozessen, zu mehr<br />

Energieeffizienz gepaart mit Nachhaltigkeit. An Bedeutung wächst auch der<br />

Trend, Kunden zukünftig noch intensiver bei der Auswahl, Dimensionierung und<br />

beim Betrieb der Antriebstechnologie zu beraten. Auch das führt zu mehr<br />

(Energie-)Effizienz. Genauso wird künstliche Intelligenz das Produktportfolio der<br />

Pneumatik beeinflussen, indem KI-Algorithmen sowohl in die Cloud als auch<br />

direkt in Pneumatik-Komponenten eingebunden werden.


NORBERT PASTOORS<br />

Geschäftsführer Technik bei Wittenstein alpha GmbH, Igersheim<br />

Bei Getrieben liegen die großen Innovationspotenziale nicht mehr nur in der Mechanik, sondern auch in<br />

der Digitalisierung. Moderne Getriebe brauchen Intelligenz und Konnektivität, um Teil einer vernetzten<br />

Produktionsumgebung im Kontext einer smarten Fabrik sein zu können. Unsere Getriebe mit Cynapse-<br />

Funktionalität, also mit integrierter Sensorik, Logik und IO-Link-Datenausgabe, ermöglichen es, direkt an<br />

der Komponente prozessrelevante Werte wie Temperatur, Vibration, Beschleunigung und Einbaulage zu<br />

erfassen und zu überwachen. Dies ist die Grundlage für digitale smarte Services mit Mehrwert, die weit<br />

über Predictive-Maintenance-Szenarien hinausgehen und neue Geschäftsfelder eröffnen. Mit der<br />

Anomalie-Erkennung sind wir beispielsweise in der Lage, Fehler zu erkennen, bevor sie auftreten,<br />

Verschleiß zu bemerken, bevor er sich als Maschinenausfall bemerkbar macht oder auch Ausschuss zu<br />

vermeiden, bevor er produziert wird. Predictive Quality wird ebenso möglich wie Predictive Availability –<br />

weil smarte Getriebe das Betriebsverhalten der Antriebsachsen erkennen und smarte digitale Services<br />

diese Informationen analysieren und für bessere Prozesse bereitstellen können.<br />

MECHANIK<br />

MO<strong>DER</strong>NE GETRIEBE<br />

BRAUCHEN INTELLIGENZ<br />

UND KONNEKTIVITÄT<br />

DIE REDUKTION VON<br />

CO 2<br />

RÜCKT IN DEN<br />

MITTELPUNKT<br />

ELEKTRIK<br />

KARL-PETER SIMON<br />

Geschäftsführer und Präsident Bauer Gear Motor GmbH, Esslingen am Neckar<br />

Klimaschutz und damit die Reduktion von CO 2<br />

rückt in den Mittelpunkt der<br />

nächsten Jahrzehnte. Jede KW/h, die nicht verbraucht wird, muss nicht erzeugt<br />

werden. Damit wird der Anteil von drehzahlveränderbaren Motoren von heute<br />

35 % auf über 70 % steigen. Technologische Treiber, um dies wirtschaftlich zu<br />

ermöglichen sind die Verfügbarkeit von Silizium-Carbid-Halbleitern, die die<br />

Schaltverluste dramatisch reduzieren. Dies wird zusätzlich durch die Einführung von<br />

zentraler DC-Stromversorgung unterstützt, da damit auch die AC/DC-Gleichrichtung<br />

im Umrichter entfällt. Elektromaschinen optimiert für Netzbetrieb verlieren an<br />

Bedeutung. Ressourcenschonendes Design erfordert die Optimierung des Motors<br />

für den Betrieb mit Umrichter. Damit entstehen neue kompakte mechatronische<br />

Antriebe die zukünftige Ökodesignanforderung erfüllen. Alle elektrischen Antriebe<br />

werden Industrie-4.0-fähig und damit digital abgebildet. Die herstellerunabhängige<br />

Bereitstellung der Daten spielt eine zentrale Rolle.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 39


KLARTEXT<br />

DR. STEFAN BEERMANN<br />

CEO, KISSsoft AG, Bubikon, Schweiz<br />

Simulationssoftware im Maschinenbau ist ungefähr so alt wie die Computer-Industrie. Schaut man<br />

zurück, ist vom Prinzip her eigentlich nichts Neues dazugekommen − es werden nach wie vor<br />

statische Spannungen und dynamische Verformungen berechnet. Durch die heutzutage verfügbare<br />

Rechenleistung hat Berechnungssoftware jedoch einen völlig anderen Stellenwert bekommen:<br />

Innerhalb von Sekunden können zahlreiche Varianten gerechnet und bewertet werden. Für den<br />

Ingenieur von heute eine Selbstverständlichkeit. Was uns Covid 19 heute auf menschlicher Ebene<br />

unmöglich macht, stellt den aktuellen Trend bei der CAE-Software dar − eine enge Umarmung. Mit<br />

REXS und GDE sind ausreichend standardisierte Schnittstellen verfügbar, sodass der kombinierte<br />

Einsatz verschiedener Berechnungsprogramme tatsächlich sinnvoll wird. Was im Bereich der<br />

Schwingungssimulation mit Modelica und bei den CADs mit Step schon vor Jahrzehnten Realität<br />

wurde, scheint sich nun auch bei der statischen Festigkeitsberechnung zu etablieren: und zwar weg<br />

von der Insellösung hin zur integrierten Lösung – hoffentlich virenfrei.<br />

DIE ENTWICKLUNG<br />

GEHT WEG VON <strong>DER</strong><br />

INSELLÖSUNG HIN ZUR<br />

INTEGRIERTEN LÖSUNG<br />

SOFTWARE<br />

MECHANIK<br />

STEIGENDE ENERGIEEFFIZIENZ<br />

STELLT LAGER VOR NEUE<br />

HERAUSFOR<strong>DER</strong>UNGEN<br />

HELMUT TREFFER<br />

Senior Vice President Business Unit Power Transmission, Schaeffler Technologies AG & Co. KG, Schweinfurt<br />

Der Trend geht klar zu energiesparenden Lösungen, unter anderem um die Vorgaben des Pariser<br />

Klimaschutzabkommens zu erfüllen. 70 % des Energiebedarfs der Industrie entfallen auf Elektromotoren.<br />

Es gilt also, die Energieeffizienz elektrischer Antriebe zu erhöhen. Dies gelingt in erster Linie durch variable<br />

Drehzahlen und Frequenz umrichter. Das Problem: Der verstärkte Einsatz von Frequenzumrichtern kann zu<br />

Stromdurchgang an den Lagern bis hin zu Lagerausfällen führen. Unsere Lösung sind keramisch beschichtete<br />

Lager und Hybridlager, die durch ihre Stromisolierung zuverlässigen Schutz gegen Stromdurchgang bieten. Eine<br />

weitere Maßnahme zur Erhöhung der Energieeffizienz ist das Downsizing der Aggregate. Das stellt auch die<br />

Lager technik vor neue Herausforderungen. Denn kleinere, leichtere Elektromotoren müssen höhere Dreh zahlen<br />

leisten. Diese erfordern in den Getrieben zusätzliche Übersetzungsstufen, um die benötigten Drehmomente<br />

zu erzielen. Häufig werden dafür zusätzliche, schnelldrehende Planeten stufen eingesetzt. Schaeffler hat<br />

Wälzlager lösungen entwickelt, die sich speziell für hohe Drehzahlen in Elektromotoren und Planetenstufen eignen.<br />

40 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


ANDREAS MERZ<br />

Produktmanager, Chr. Mayr Antriebstechnik, Mauerstetten<br />

Im Bereich Kupplungen und Bremsen geht der Trend klar in Richtung smarter, vernetzter<br />

Maschinenelemente. Die Komponenten liefern wichtige Messdaten. Sie sorgen damit für<br />

Transparenz im Antriebsstrang und unterstützen eine effiziente und vorausschauende<br />

Maschinenwartung. Entscheidend ist, dass die Maschinen aus der Fülle an Daten<br />

diejenigen mit dem größten Nutzen auswerten. Elektromagnetische Bremsen sind hier<br />

prädestinierte Komponenten, denn sie lassen Rückschlüsse auf den Anlagenbetrieb zu und<br />

spielen eine essenzielle Rolle für Wartung, Sicherheit und Anlagenverfügbarkeit. Mayr<br />

Antriebstechnik bietet Lösungskonzepte für die vorausschauende Wartung seiner<br />

Sicherheitsbremsen. Im Fokus steht dabei das Modul Roba-brake-checker. Das kann die<br />

Bremsen nicht nur sensorlos überwachen und versorgen, sondern liefert auch Daten, die<br />

Verläufe auswertbar machen und Auffälligkeiten im Bearbeitungsprozess erkennen lassen.<br />

Sicherheit wird sozusagen sichtbar.<br />

MECHANIK<br />

KUPPLUNGEN UND<br />

BREMSEN WERDEN<br />

SMART UND VERNETZT<br />

ANTRIEBSSYSTEME<br />

MÜSSEN IMMER KLEINER,<br />

LEISTUNGSFÄHIGER UND<br />

INTELLIGENTER WERDEN<br />

ELEKTRIK<br />

EUGEN ELMIGER<br />

CEO, Vorsitzender der Geschäftsleitung, maxon motor ag, Sachseln<br />

Die Miniaturisierung ist ein anhaltender Trend. Antriebssysteme müssen immer<br />

kleiner, leistungsfähiger und gleichzeitig intelligenter werden. Sensorik spielt eine<br />

immer wichtigere Rolle sowie die Vernetzung der Systeme, um Technologien wie<br />

Predictive Maintenance und Industrie 4.0 zu bedienen. Maxon bewegt sich deshalb<br />

immer stärker in Richtung Systemspezialist. Auch wenn wir mit präzisen Elektromotoren<br />

bekannt geworden sind: Künftig werden wir ganze Systeme in die<br />

Kundenanwendungen integrieren, die aus Motor, Getriebe, Sensoren und Steuerung<br />

bestehen. Hinzu kommen Mastersteuerungen, Software, Interfaces und – bei mobilen<br />

Anwendungen – das ganze Batteriemanagement.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 41


ANTRIEBSTECHNIK<br />

01<br />

VON FORTSCHRITT<br />

GETRIEBEN<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Die Fertigung von Industriegetrieben und<br />

-kupplungen blickt auf eine mehr als 100-jährige<br />

Geschichte zurück. Eng verknüpft mit der<br />

Entwicklung des Getriebes und seiner Technologie<br />

ist der Name Flender. Der Getriebebauer aus dem<br />

Münsterland begann 1899 mit der Produktion<br />

hölzerner Riemenscheiben und fertigt bis heute<br />

als einer der weltweit führenden Hersteller<br />

Getriebe und Kupplungen für Anwendungen<br />

in Industrie- und Rohstoffgewinnung in der<br />

ganzen Welt.<br />

Um das Jahr 1900 sind Riemenscheiben für die Kraftübertragung<br />

in industriellen Anwendungen üblich. Auch die<br />

A. Friedr. Flender & Co., die Firmengründer Alfred<br />

Friedrich Flender in Düsseldorf-Reisholz aus der Taufe<br />

gehoben hat, spezialisiert sich zunächst auf diese Technologie.<br />

Mit der Ablösung der Dampfmaschinen durch den Elektromotor<br />

haben auch die Riemenscheiben zur Kraftübertragung bald ausgedient.<br />

Die ersten Vorgänger der Getriebe, wie wir sie heute<br />

kennen, kommen auf den Markt. Mit dem Variator präsentiert<br />

Flender 1927 ein stufenlos regelbares Getriebe und „wird damit<br />

Autor: Felix Henseler, General Manager Business Line Applications,<br />

Flender GmbH, Bocholt<br />

zum Branchenführer und Schrittmacher der stufenlosen Antriebstechnik“<br />

wie es in der Unternehmenschronik heißt. Mit dem<br />

Start der Getriebeproduktion in Bocholt wird auch der Hauptsitz<br />

des noch jungen Unternehmens ins Münsterland verlegt. Bereits<br />

zu dieser Zeit fertigt Flender auch Kupplungen. Die erste Version<br />

der noch heute im Portfolio befindlichen elastischen Eupex-<br />

Kupplung wird im Jahr 1924 hergestellt.<br />

Nach dem Zweiten Weltkrieg entwickelt sich die Antriebstechnologie<br />

rasant weiter. Anlagenbetreiber suchen nach immer effizienteren<br />

Antriebslösungen für ihre Anwendungen. Mit Beginn der<br />

1950er-Jahre lösen die Serienfertigung und Baukastengetriebeprogramme<br />

die Einzelfertigung ab. Größere Stückzahlen zu geringeren<br />

Kosten werden möglich. Bei Flender entstehen das Schneckengetriebeprogramm<br />

Cavex und das Redurex-Getriebe als Standard-<br />

Zahnradgetriebe. Technologisch setzen Getriebe zu dieser Zeit<br />

noch auf naturharte Räder und Wellen. Erst in den 70er-Jahren<br />

werden Verzahnungen einsatzgehärtet und somit langlebiger und<br />

zuverlässiger für den Betrieb mit hohen Lasten. Gleichzeitig werden<br />

die Getriebe immer kleiner und können höhere Drehmomente<br />

übertragen.<br />

LEISTUNGSVERZWEIGUNG FÜR<br />

HÖHERE DREHMOMENTE<br />

Vor allem in Industrien in denen Rohstoffe wie Zement, Kohle oder<br />

Zucker verarbeitet werden, bedarf es oft Getrieben mit großer Leistung.<br />

Dafür wird das Prinzip der Leistungsverzweigung angewandt.<br />

Mehrere Ritzel greifen in ein großes Rad, um an mehreren Stellen<br />

des Umfangs gleichzeitig Kräfte aufzubringen und so Leistung und<br />

Drehmoment aufzuteilen. Für diese Anwendungen mit hohem<br />

Drehmoment führt Flender die Duored- und Trired-Getriebe ein.<br />

Letztere sind die seinerzeit größten Getriebe mit Leistungen bis<br />

8 Mio. Nm und bis zu 160 t Gewicht. Ende der 80er-Jahre bietet<br />

42 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


01 Getriebe gestern und heute: Produktbilder aus den 1950er-Jahren<br />

(links) und ein Antriebsstrang in Zeiten von Industrie 4.0 bestehend<br />

aus Getriebe, Kupplung und Sensorik<br />

02<br />

Flender seinen Kunden somit Getriebe und Kupplungen in einem<br />

Drehmomentbereich von 100 Nm bis 8 Mio. Nm an.<br />

Bereits in den 1960er-Jahren entsteht mit der Planetengetriebetechnologie<br />

eine weitere Ausprägung der Leistungsverzweigung.<br />

Planetengetriebe nutzen den Innenraum des Getriebegehäuses<br />

optimal. Mehrere Räder (Planeten) sind drehbar auf dem Planetenträger<br />

gelagert und kreisen in einer Umlaufbewegung um ein Zentralritzel<br />

(Sonne). Das Ganze wälzt sich über ein Hohlrad ab, das<br />

fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Flender tauft seine Planetengetriebe<br />

Planurex. Sie stehen für hohen Wirkungsgrad, geringes Gewicht<br />

und wenig Geräuschemissionen. Diese Technologie wird von<br />

Flender bis heute im Sinne von Effizienz und Drehmomentstufung<br />

sowie mit Blick auf konkrete Applikationen immer weiter optimiert.<br />

So entstehen z. B. standardisierte, kompakte Getriebe für Rollenpressen<br />

und die Zuckerindustrie.<br />

EIN WEGWEISENDES PRODUKT<br />

Einen Meilenstein in der Getriebetechnologie setzt Flender 1991<br />

mit der Einführung des revolutionären Baukastensystems „Flender-<br />

Zahnradgetriebe“, häufig einfach FZG abgekürzt. Die Getriebereihe<br />

löst das Redurex-Getriebe ab und prägt einen neuen Standard<br />

für industrielle Stirnrad- und Kegelstirnradgetriebe. Das Flender-<br />

Zahnradgetriebe wird zum Trendsetter und findet weltweit Nachahmer.<br />

Der neue Baukasten mit seiner Gleichteilestrategie und<br />

seiner degressiven Größenstufung im oberen Drehmomentbereich,<br />

erlaubt es, die Getriebe noch genauer für die jeweilige Anwendung<br />

auszuwählen und die Kostensprünge klein zu halten.<br />

Die Variantenvielfalt steigt auf das doppelte. Monoblockgehäuse<br />

sorgen für mehr Steifigkeit. Das laut damaligem Vorstand Dr. Heinz<br />

Benthake „überlegene Produkt“ wird bis heute von Flender ständig<br />

weiterentwickelt. Bauteile werden seit den 90er-Jahren immer<br />

weiter standardisiert. Die dadurch geschaffenen Skaleneffekte<br />

führen zu einer Kostenreduktion für den Kunden. Gleichzeitig<br />

werden um die Jahrtausendwende auf Basis der Standardisierung<br />

Tochterprogramme für spezielle Applikationen und Branchen mit<br />

ihren unterschiedlichen Anforderungen entwickelt. Damit können<br />

auch applikations- oder branchenspezifische Lösungen in Serie<br />

gefertigt werden. Die langjährige Erfahrung in Anwendungen wie<br />

Förderbändern, Kränen oder Extrudern ermöglicht eine ständige<br />

Optimierung der Getriebe.<br />

Auch in einer anderen Branche, die heute eine der Säulen für<br />

eine nachhaltige Energieversorgung ist, spielt Flender eine entscheidende<br />

Rolle: die Windenergie. Als einer der Pioniere startet<br />

Flender 1981 mit der Produktion für Getriebe in Windkraftanlagen.<br />

Zu Beginn war die Leistung mit 65 kW für eine Windturbine noch<br />

überschaubar. Inzwischen produziert Flender unter der Marke<br />

Winergy mehrstufige Planetengetriebe bis zu 10 MW für moderne<br />

Offshore-Anlagen in Serie. Eine solche Turbine kann eine gesamte<br />

Kleinstadt mit grüner Energie versorgen. Mit der Einführung der<br />

Schrägverzahnung (1996) und Gleitlagern (2013) in Planetengetrieben<br />

setzt Flender Technologietrends in der Windindustrie. Der<br />

HybridDrive läutet 2012 das Zeitalter der mittelschnellen Antriebe<br />

ein, bei dem Getriebe und Generator zu einem Produkt verschmelzen.<br />

Besonders für die Offshore-Industrie aufgrund des geringeren<br />

Bauraums und Gewichts eine reizvolle Alternative mit großem<br />

Zukunftspotenzial.<br />

03<br />

02 Seit mehr als<br />

60 Jahren ist dieses<br />

Redurex-Getriebe in einer<br />

Kugelmühle im Einsatz<br />

03 Dreistufiges<br />

Flender-Kegelstirnradgetriebe<br />

mit erweiterter<br />

Gehäuseoberfläche und<br />

Lüfter für besonders<br />

heiße Umgebungen<br />

04 Mit dieser<br />

historischen Titelseite<br />

stellte Flender 1927<br />

sein erstes Getriebe<br />

vor: den stufenlosen<br />

Variator<br />

DIGITALE TECHNOLOGIEN<br />

FÜR DIE ZUKUNFT<br />

Für alle Getriebeanwendungen wird bei Flender an den Technologien<br />

für die Zukunft gearbeitet. Das Ziel ist immer, zuverlässige,<br />

effiziente und exakt dimensionierte Antriebslösungen für die anspruchsvollen<br />

Herausforderungen der jeweiligen Anwendung zu<br />

04<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 43


ANTRIEBSTECHNIK<br />

05 Applikations-Know-how in allen Details:<br />

ein modernes Stirnradgetriebe besteht aus einer<br />

Vielzahl an hochentwickelten Bauteilen<br />

entwickeln. Das Applikations-Know-how ist hier der entscheidende<br />

Aspekt. Digitalisierung und Sensorik helfen, den Anwendungsfall<br />

und die Anforderungen der jeweiligen Anlage zu kennen. Wie der<br />

Antriebstrang während des Betriebs belastet wird, wird unter anderem<br />

durch Lastmessungen über Sensoren und die Analyse der<br />

Daten sichergestellt. So lassen sich nicht nur die Zuverlässigkeit<br />

des Antriebstrangs, sondern unter Umständen der ganzen Anlage<br />

optimieren.<br />

VIELE ENTWICKLUNGEN DES<br />

HERSTELLERS PRÄGTEN DIE AN-<br />

TRIEBSTECHNIK MASSGEBLICH UND<br />

GEHÖREN HEUTE ZUM STANDARD<br />

<strong>DER</strong> GETRIEBETECHNOLOGIE<br />

Dazu werden digitale Services und Prozesse rund um das Kernprodukt<br />

immer wichtiger. Cloud-Technologien helfen mit der Auswertung<br />

von Feld- und Produktionsdaten bei der Weiterentwicklung<br />

der Getriebe. So legt Flender die Getriebe und den gesamten Antriebstrang<br />

exakt auf die Anforderungen der verschiedensten Applikation<br />

aus und liefert genau das Getriebe, das für die Anwendung<br />

benötigt wird. Nach mehr als 100 Jahren ist das Ende der Entwicklung<br />

somit noch lange nicht erreicht. Auch in Zukunft werden<br />

mechanische Antriebe dafür sorgen, dass indus trielle Anlagen auf<br />

der ganzen Welt zuverlässig und nachhaltig ihren Dienst tun.<br />

Bilder: Flender GmbH<br />

www.flender.com<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

IM GESPRÄCH MIT ANDREAS EVERTZ –<br />

CEO <strong>DER</strong> FLEN<strong>DER</strong> GMBH<br />

Herr Evertz, Sie sind zurück bei Flender nachdem Sie Ende 2007<br />

das Unternehmen in Richtung Walter AG verlassen haben.<br />

Wie fühlt es sich an, Flender nun zu leiten?<br />

Ich freue mich riesig, wieder zurück zu sein. Als ich Flender als<br />

Leiter des Geschäftsbereichs für Getriebemotoren verließ, war<br />

auch eine Portion Wehmut dabei. Flender ist eine der absoluten<br />

Top-Adressen im weltweiten Maschinenbau, und dazu noch mit<br />

dem gern gesehenen Label „Made in Germany“. Es macht mich<br />

stolz, nun die weltweit agierende Flender Gruppe mit dieser<br />

langen Tradition zu leiten und weiter erfolgreich zu führen.<br />

Ich bin felsenfest davon überzeugt, dass wir optimale Voraussetzungen<br />

haben, unsere hervorragende Marktposition noch<br />

weiter auszubauen.<br />

Durch die Auswirkungen der Corona-Pandemie und die<br />

An kündigung der Integration des Wind-Energy-Generation-<br />

Geschäfts sowie den anschließend geplanten Spin-off von<br />

Flender aus dem Siemens-Konzern liegen ereignisreiche<br />

Wochen hinter Ihnen. Wie sind Ihre ersten Eindrücke?<br />

Meine Eindrücke sind durchweg positiv. Flender verfügt weltweit<br />

über ein hochmotiviertes Team und exzellentes Know-how in der<br />

Antriebstechnik. Unser Portfolio entwickeln wir konsequent an<br />

den Anforderungen unserer Kunden weiter. Mithilfe der Digitalisierung<br />

soll jeder Anwender genau das Getriebe bekommen was<br />

er für seine Applikation benötigt. Zudem bietet der geplante Spinoff<br />

große Chancen für die Zukunft. Auch mit Blick auf die Corona-<br />

Pandemie bin ich positiv gestimmt. Es ist beeindruckend wie wir<br />

sie bisher gemeistert haben. Ein herzlicher Dank hierfür an alle<br />

Kolleginnen und Kollegen. Wie sie die vielen Herausforderungen,<br />

beruflich wie privat, angehen, ist bewundernswert.<br />

Wo liegt für Sie die Faszination der Antriebstechnik?<br />

Ich bin seit je her eng mit dem Maschinenbau verbunden, und<br />

spätestens seitdem ich 2002 die Leitung der Flender Getriebemotorensparte<br />

übernommen habe, auch mit der Antriebstechnik.<br />

Als Maschinenbauingenieur fasziniert mich der Getriebebau<br />

sehr. Es ist für mich immer wieder beeindruckend, wie mithilfe<br />

der Ingenieurskunst enorme Kräfte übertragen und gleichzeitig<br />

hocheffizient industrielle Prozesse gewährleistet werden.<br />

Das Interview führte Inga Ronsdorf, Redakteurin.<br />

44 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


WÄLZLAGER – DARF ES ETWAS<br />

SPEZIELLES SEIN?<br />

Die Lösungen von Knapp finden überall dort ihren Einsatz, wo<br />

sich etwas bewegt. Mehr als 14 000 lagerhaltige Wälzlager und<br />

Linearkomponenten hat das Unternehmen im Online-Angebot.<br />

Neben den Standardprodukten liegt ein Fokus des Anbieters auf<br />

kundenspezifischen Entwicklungen. Der Wälzlagerprofi besetzt<br />

dabei mit Spezialentwicklungen für den Maschinen- und<br />

Apparatebau sowie für die Fahrzeugtechnik erfolgreich eine<br />

Nische. Mit diesem kreativen Engineering unter der Eigenmarke<br />

KBT, Knapp Bearing Technology, erwirtschaftet das Unternehmen<br />

bereits mehr als<br />

80 % des Umsatzes.<br />

Variationen<br />

der Wälzlager und<br />

Linearführungen<br />

sind fast unbegrenzt<br />

möglich. Es<br />

gibt sie hinsichtlich<br />

Abmessung,<br />

Material, Form,<br />

innerer Aufbau, Käfigausführung, Oberflächenschutz, Befettung,<br />

Abdichtung sowie Verpackung und Lieferung. Die Bandbreite<br />

ihrer Größe sowie der Toleranz reicht beispielsweise vom Nanobereich<br />

bis zu einem Durchmesser von mehr als 2 m. Die<br />

Gebrauchstemperaturen, die die Lager aushalten müssen, liegen<br />

zwischen - 40 und + 150 °C, im Extremfall auch bis zu + 280 °C.<br />

Eine herausragende Anwendung ist die Mars-Mission, für die KBT<br />

mehrere, speziell entwickelte Wälzlager geliefert hat, die höchste<br />

Ansprüche hinsichtlich der Präzision erfüllen.<br />

Der Wälzlagerspezialist verfügt über ein hauseigenes Mess zentrum<br />

und ist nach ISO 9001:2015 zertifiziert. Er bietet anwendungsspezifisches<br />

Engineering auf Basis jahrzehntelanger Erfahrung. Die<br />

Knapp-Konstrukteure und -Entwicklungsinge nieure führen dabei<br />

technische Bedarfsbestimmungen für die Produktveredelungskomponenten<br />

durch, liefern Lebensdauer berechnungen und<br />

machen Einbauvorschläge für die Lager und Lineareinheiten.<br />

www.knapp-waelzlagertechnik.de<br />

E-MOTORSCHIEBER FÜR WERKZEUG- UND<br />

FORMENBAU<br />

Hydraulische Schieber sind eine Sonderform hydraulischer<br />

Zylinder. Sie wurden für besondere Einsatzbedingungen im<br />

Formenbau und der Verpackungsmaschinenindustrie, entwickelt.<br />

Ihr Einsatzgebiet ist häufig dort, wo eine hohe Axialkraft benötigt<br />

wird, die jedoch in vielen Fällen nicht mittig eingebracht werden<br />

kann. Ihre Besonderheit besteht darin, dass sie im Gegensatz zu<br />

hydraulischen Zylindern auch Querkräfte, Biegemomente und<br />

sogar Drehmomente aufnehmen können. Die Firma Wumo stellt<br />

ihren neuen E-Motorschieber vor, einen elektromechanischen<br />

Aktuator, der eine Alternative zu den hydraulischen Schiebern<br />

darstellt. Er besteht aus einem Spindelgetriebe und einem<br />

Servoantrieb und kann durch seine integrierte Bauweise sehr<br />

kompakt ausgeführt werden. Das aufwändige Verlegen von<br />

komplexen Ölleitungen, das Betätigen sperriger Steuerventile,<br />

Pumpen und Drucktanks usw. entfällt. Leckagen in den Hydrauliksystemen<br />

werden ausgeschlossen und auch deren Anschlussleitungen<br />

verspröden<br />

nicht. Auch Stör-<br />

Faktoren wie die<br />

Verschmutzung des<br />

Hydraulik-Öls und<br />

dessen veränderliche<br />

Viskosität bei<br />

höheren Temperaturen<br />

entfallen beim<br />

Einsatz der E-Motorschieber.<br />

Neben dem<br />

großen Leistungsbereich<br />

z. B. bei<br />

langsamer Bewegung mit hoher Kraft sowie bei schneller<br />

Bewegung mit kurzer Impulskraft, können mit dem E-Motorschieber<br />

von Wumo auch einfache Programmierfolgen<br />

abgefahren werden. Innerhalb des Bewegungsraums können laut<br />

Anbieter alle Positionen mit einer Genauigkeit von 0,01 mm<br />

angefahren und kontinuierlich wiederholt werden.<br />

www.wumo.de<br />

Wir stellen aus – all about automation Chemnitz<br />

23. + 24.09.<strong>2020</strong> · Halle 1, Stand 425<br />

Schrittmotoren und Linearaktuatoren und Steuerungen (teilweise integriert)<br />

DC-Motoren (mechanisch und elektronisch kommutiert)<br />

www.kocomotion.de<br />

AC-Kleinmotoren und Getriebe<br />

...Intelligence in motion


ANTRIEBSTECHNIK<br />

ENERGIEGELADEN<br />

Das Thema Bremsen ist äußerst<br />

energiegeladen – genau wie Michael Koch.<br />

Der dynamische Firmengründer beschäftigt<br />

sich im Rahmen seiner gleichnamigen GmbH<br />

seit 23 Jahren mit Bremsenergie. Dieses Jahr<br />

gibt es für das Unternehmen einiges zu feiern:<br />

das 10. Jubiläum seiner Produktsparte der<br />

aktiven Energiemanagementsysteme, eine<br />

neue Gerätefamilie ebendieser Systeme und<br />

den Bezug eines zusätzlichen Firmengebäudes.<br />

Und da man dies auch nach außen zeigen<br />

möchte, gab es gleich noch ein neues Corporate<br />

Design mit neuem Claim obendrauf.<br />

Für die Michael Koch GmbH ist <strong>2020</strong> ein ganz besonderes Jahr:<br />

Ihre aktiven Energiemanagementsysteme feiern Jubiläum.<br />

„Der Einstieg in die Elektronik vor 10 Jahren war für uns ein<br />

wichtiger Schritt, ein Meilenstein“, sagt Firmengründer<br />

Michael Koch und erklärt: „Seitdem hat sich viel verändert. Wir<br />

werden im Markt ganz anders wahrgenommen, man traut uns<br />

etwas zu. Vorher waren wir die mit den Bremswiderständen.“<br />

DIE MIT DEN BREMSWI<strong>DER</strong>STÄNDEN<br />

Und das kam so: 1997 hatte Michael Koch das Unternehmen – sein<br />

Fabrikle, wie die Firmenzentrale im baden-württembergischen<br />

Ubstadt-Weiher nicht nur von ihm liebevoll genannt wird, gegründet.<br />

Dahinter stand die Idee, Schaltschrankbrand zu verhüten mithilfe<br />

von sicheren, kompakten und speziell für den Umrichter betrieb<br />

entwickelten Bremswiderständen im Aluminiumgehäuse. „Unser<br />

Baukastensystem bietet heute eine Variationsbreite von über<br />

60 000 Widerständen von 10 W bis 7,2 kW Nenn-Dauerleistung bei<br />

sechs mechanischen Grundausführungen“, berichtet Michael Koch.<br />

BREMSENERGIE NUTZEN<br />

„Die Idee, Bremsenergie nicht nur abzuführen, sondern sie zu nutzen,<br />

war schon lange da“, erzählt der Firmenchef und Technik pionier.<br />

„Im Jahr 2010 kamen wir dann mit unseren Energiespeichern –<br />

heute nennen wir sie aktive Energiemanagementsysteme – auf den<br />

Markt. Im Prinzip ging es darum, einen intelligenten Bremswiderstand<br />

zu entwickeln.“ Heraus kamen die dynamischen Energiespeicher<br />

DES als aktive Puffermodule für Gleichstrom zwischenkreise,<br />

die dynamische Energieversorgung DEV für die kurzzeitige unterbrechungsfreie<br />

Stromversorgung und eine Kombination aus beiden,<br />

die DEK. Die Anwendungen sind zahlreich, dabei bauen sie alle<br />

darauf auf, die überschüssige oder notwendige elektrische Energie<br />

weitgehend netzunabhängig zwischenzuspeichern. Die Auswahl<br />

der Speichermedien erfolgt ebenfalls anwendungsabhängig. Das<br />

Verbindungsteil zwischen Antrieb und Speicher ist das aktive Energiemanagementsystem.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

ERFAHRUNG WIRD ZU PRODUKTEN<br />

Heute, pünktlich zum 10. Jubiläum dieser Portfolioerweiterung, geht<br />

die Michael Koch GmbH einen weiteren wichtigen Schritt: Sie stellt<br />

ihre neue Gerätefamilie der aktiven Energiemanagementsysteme<br />

vor: Pxt. Der Name, der auch „P mal t“ ausgesprochen werden darf,<br />

geht dabei zurück auf die Formel E = P × t (Energy = Power × time).<br />

Die Geräte eröffnen neue Möglichkeiten für das aktive Management<br />

der Energie elektrischer Antriebe. Sie zeichnen sich besonders durch<br />

einen Weitspannungsbereich, Unabhängigkeit vom Hersteller der<br />

Antriebselektronik und die Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten<br />

aus. „So viel Erfahrung auf dem Gebiet der herstellerübergreifenden<br />

Energiemanagementlösungen hat sonst niemand, das kann ich mit<br />

Fug und Recht behaupten“, sagt Michael Koch und seine Begeisterung<br />

und sein Stolz sind ihm anzumerken. Schließlich haben die<br />

Bremsenergiespezialisten zweieinhalb Jahre mit voller Kraft an der<br />

neuen Familie gearbeitet. Und das Ergebnis kann sich sehen lassen.<br />

„Im Vergleich zu den alten Geräten steigern die neuen die Energieersparnis<br />

um den Faktor 1,6 – der Preis ist aber fast gleich geblieben“,<br />

erklärt Michael Koch. „Dabei ist die Platine mehr als doppelt so groß,<br />

es sind fast doppelt so viel Bauteile und mehr Elektronik verbaut.“<br />

Die Gerätefamilie setzt sich wie folgt zusammen: Zwei aktive<br />

Geräte mit der Bezeichnung PxtFX und PxtRX werden ergänzt durch<br />

den PxtEX, die modulare Speichereinheit mit einem oder mehr<br />

Aluminium-Elektrolytkondensatoren. Die Anwendungsfälle sind so<br />

vielfältig genauso wie der Nutzen, den Anwender daraus ziehen. Als<br />

erstes kommt die Rekuperation der Bremsenergie der Maschine in<br />

den Sinn, wodurch die Energieeffizienz gesteigert wird.<br />

46 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


FÜR HÄUFIGE, KURZE ZYKLEN<br />

Der PxtFX kann dabei in seiner kleinsten Ausbaustufe in Ein-<br />

Sekunden-Zyklen pro Betriebsstunde bis zu 1,2 kWh an Energie einsparen.<br />

Bezogen auf die Applikation an sich, sind mit dem aktiven<br />

Energiemanagementsystem auf der Grundlage des PxtFX Einsparungen<br />

bis gut 40 % erreichbar. Oft spielen aber andere Nutzen eine<br />

größere Rolle als die Steigerung der Energieeffizienz, wie z. B. der<br />

Ausgleich von sog. Brownouts, der sichere und definierte Stillstand<br />

bei Blackouts, die mögliche Beschleunigung von Produktionsprozessen<br />

mit Ausbringungssteigerungen bis 50 %, die Reduktion<br />

von Netzlastspitzen oder gar der Betrieb des elektrischen Antriebs<br />

unabhängig vom Stromnetz.<br />

Mit einer Stromlastfähigkeit von 20 A Dauer und 40 A Spitze für<br />

rund eine Minute gegenüber Speicher, der eine maximale Spannung<br />

von 450 V DC haben darf, kann der PxtFX bis 18 kW Leistung<br />

generieren. Das Gerät kann ab Werk mit einem Speichervolumen von<br />

2 oder 4 kWs ausgestattet werden. Serienmäßig im Gerät eingebaut ist<br />

die automatische Erkennung der Bremstransitor-Einschalt-Spannungsschwelle,<br />

was es dem Gerät ermöglicht, mit allen handels üblichen<br />

Frequenzumrichtern und Servoreglern in einer Plugand-Play-Weise<br />

zusammenzuarbeiten. Die weitreichenden Sicherheitseigenschaften<br />

des PxtFX schützen gegen Verpolung der Zwischenkreisanschlüsse,<br />

gegen das Zuschalten geladener Speicher und die<br />

Überlastung des Systems auf der Speicher- wie auch auf der Zwischenkreisseite.<br />

Interne Sicherungen sieht Koch als Standard. Neu<br />

sind am PxtFX die SD-Speicherkarte, eine externe 24-V-Versorgung,<br />

Zustandsanzeigen per LEDs, Bootloading- und Resetmöglichkeiten<br />

sowie sechs digitale I/Os.<br />

SPEICHERVOLUMEN ERWEITERN<br />

Reicht das Speichervolumen des PxtFX nicht aus, kommt das Gerät<br />

mit der Bezeichnung PxtEX zum Zug. 2, 4 oder 6 kWs Energie kann<br />

ein einzelnes PxtEX mit sein speziell für das Anwendungsspektrum<br />

der aktiven Energiemanagementsysteme entwickelten Aluminium-<br />

DIE NEUEN GERÄTE STEIGERN<br />

DIE ENERGIEERSPARNIS UM DEN<br />

FAKTOR 1,6<br />

Elektrolytkondensatoren speichern. Einfach über Kabel mit verpolungssicheren<br />

Steckern mit dem PxtFX verbunden, kommt die<br />

Speichererweiterung dem System direkt zu Gute.<br />

FÜR HÖHERE LASTEN<br />

Während das Gerät PxtFX speziell für den Einsatz in Anwendungen<br />

mit Wiederholungszyklen von Millisekunden bis wenigen Sekunden<br />

konzipiert ist und dies über seine Lebensdauer weit über 100 Millionen<br />

Mal schaffen können muss, ist sein größerer Bruder PxtRX für<br />

Applikationen in Verbindung mit Speichern höherer Energiedichte<br />

prädestiniert, wie Doppelschichtkondensatoren oder auch Batterien.<br />

Der PxtRX ist ausgelegt für eine Stromlastfähigkeit von 30 A Dauer<br />

und 60 A Spitze für 45 s. In Verbindung mit einer hohen Speicherspannung<br />

von bis zu 800 V DC ist es dem Gerät möglich, eine Leistung<br />

von knapp 50 kW zu generieren.<br />

Reicht diese Leistung für die Applikation nicht, können mehrere<br />

PxtRX-Geräte, wie übrigens auch die PxtFX-Geräte, parallelgeschaltet<br />

werden. Applikationsbezogen können so aktive Energiemanagementsysteme<br />

entstehen, die große Schaltschränke füllen.<br />

Allen Geräten gemein ist das sogenannte digitale Typenschild.<br />

Beim Scannen des QR-Codes eines Geräts mittels einer App für<br />

Android- oder iOS-Smartphones oder Tablets werden neben den<br />

Firmenchef Michael Koch erklärt stv. Chefedakteurin Martina Klein<br />

im neuen Technikum in Ubstadt-Weiher begeistert die Vorteile der<br />

neuen Energiemanagementsysteme<br />

technischen Daten des spezifischen Geräts und seines konkreten<br />

Aufbaus auch Prüf- und Testprotokolle sowie die zugehörigen<br />

Dokumente wie die Montage- und Betriebsanleitung angezeigt.<br />

PLATZ FÜR DIE ZUKUNFT<br />

Aber nicht nur das Produktportfolio entwickelt sich weiter, auch das<br />

Firmengelände des Bremsenergie-Spezialisten hat Zuwachs bekommen.<br />

Zusätzlich zum Fabrikle, der Firmenzentrale, gibt es jetzt<br />

auf der anderen Straßenseite das Technikum. „Das war ein großer<br />

Glücksfall“, berichtet Michael Koch. „Unser Nachbar schräg gegenüber<br />

hat sein Firmengebäude verkauft – 400 m 2 Büro- und etwa<br />

220 m 2 Hallenfläche.“ Dort sind Einkauf und Entwicklung der<br />

Michael Koch GmbH eingezogen. „Platz für die Zukunft“, sagt der<br />

Firmenchef, denn das Fabrikle ist inzwischen an seine Kapazitätsgrenzen<br />

gekommen. Vor allem die Entwicklung gewinnt Labor- und<br />

Testfläche. Die enge Verbindung zwischen Einkauf und Entwicklung<br />

wird ebenfalls gestärkt. Der freiwerdende Platz im Fabrikle<br />

wird für den weiteren Ausbau des Vertriebs genutzt, der im Hause<br />

Koch auch die Aufgabe des Applikationsengineerings erfüllt.<br />

NEUES GESICHT<br />

„Wir wollen auch nach außen zeigen, dass sich bei uns etwas<br />

ändert“, sagt Michael Koch und spricht damit das neue Corporate<br />

Design und den neuen Claim „Energizing Productivity“ an. „Produktivität<br />

steht bei unseren Kunden an erster Stelle“, berichtet der<br />

Firmeninhaber und erklärt: „für uns betrifft das nicht nur die Produktivität,<br />

die man mit unseren Geräten direkt erschließen kann,<br />

sondern auch die, die man über optimale Prozesse in Auslegung,<br />

Logistik usw. erreicht. Und Energizing steht natürlich einerseits<br />

für die Bremsenergie, bedeutet aber andererseits übersetzt auch<br />

‚be fähigen, ermöglichen‘.“<br />

Die Michael Koch GmbH hat <strong>2020</strong> also erneut einen großen<br />

Schritt gemacht. Nach wie vor versteht sich das Unternehmen aber<br />

als „industrielles Handwerk“. „Unser Erfolgsrezept ist seit jeher<br />

Verlässlichkeit“, betont der dynamische Firmenchef und bringt es<br />

abschließend auf den Punkt: „Der Kunde bekommt genau das, was<br />

er braucht, nicht mehr und nicht weniger.“<br />

www.bremsenergie.de<br />

mak<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 47


SOFTWARE & PROTOTYPING<br />

Vom Reißbrett zur digitalen Produktentwicklung –<br />

der Konstruktionsprozess hat in den vergangenen<br />

Jahrzehnten eine tiefgreifende Wandlung<br />

durchgemacht. Gehen Sie mit auf die Reise der<br />

Evolution der Konstruktion …<br />

Dabei hat die Computergrafik ihren Ursprung in den 1950er-Jahren,<br />

als am Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) der Whirlwind-Computer<br />

entwickelt wurde. Geplant als Flugsimulator, in<br />

dem Piloten der US-Marine mit überraschenden Situationen umgehen<br />

lernen sollten, entstand hier der erste Rechner mit Echtzeitverarbeitung<br />

und einem Video-Display als Ausgabegerät. Zur<br />

Eingabe diente ein Lichtgriffel, mit dem direkt auf einem Röhrenbildschirm<br />

gearbeitet wurde.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Bereits die Griechen und Römer nutzten bei ihren Wandmalereien<br />

die Winkelperspektive, um mithilfe eines kon struktiven<br />

geometrischen Systems Raumillusion zu erzeugen. Der<br />

Maler und Mathematiker Francesca zeigte 1474 jene systematische<br />

Darstellung der mathematischen Fundamente auf, die<br />

knapp ein Jahrhundert später der Architekt Palladio präzisierte und<br />

damit ein System beschrieb, das bis heute für die Logik der Abbildung<br />

in Wissenschaft und Technologie sowie die virtuellen Visualisierungen<br />

der Computergrafik Gültigkeit bewahrte.<br />

VON <strong>DER</strong> DARSTELLENDEN GEOMETRIE ZU CAD<br />

Um die Evolution in der Konstruktion umfassend zu beschreiben,<br />

ist es allerdings nicht ausreichend, nur den perspektivischen Ansatz<br />

zu betrachten. Vielmehr geht es auch um den Weg vom analogen<br />

hin zum digitalen Zeitalter. Denn bevor es die computer gestützte<br />

Entwicklung (Computer Aided Design, CAD) gab, wurden Perspektivdarstellungen<br />

auf dem Reißbrett angefertigt. Erst in den 1990er-Jahren<br />

wurde das Reißbrett bzw. das Zeichenpult langsam aber sicher von<br />

Computergrafik-Programmen verdrängt.<br />

Autor: Andreas Spieler, Technical Director, Dassault Systèmes/SOLIDWORKS,<br />

München<br />

DIE RECHNERGESTÜTZTE KONSTRUKTION<br />

Die erste CAD-Anwendung mit dem Lichtgriffel geht auf das Jahr<br />

1963 zurück, das für viele Softwarehersteller zum Meilenstein wurde.<br />

Mit seiner Doktorarbeit „Sketchpad, a man-machine graphical com<br />

munication system“ legte Ivan Edward Sutherland damals den<br />

Grundstein für das CAD. Sutherland zeigte, dass die Arbeit mit<br />

einer Grafiksoftware um ein Vielfaches effektiver ist, wenn die<br />

Eingabe nicht über die Tastatur, sondern mithilfe einer Hardware<br />

erfolgt, die sich nach Gefühl handhaben lässt.<br />

Da die Beschreibung einer Form mit einer Tastatur deutlich eingeschränkt<br />

ist, entwarf er in seinem Programm seine Modelle mit<br />

dem Lichtgriffel direkt auf den Bildschirm. Das sparte eine Menge<br />

Zeit und ermöglichte intuitiveres und effektiveres Arbeiten, da<br />

Sutherland dem Modell bereits von Anfang an die von ihm gewünschte<br />

Form geben konnte. Interessanterweise enthielt das<br />

Programm „Sketchpad“ bereits Ansätze für eine Druck- und Belastungsanalyse<br />

der erstellten Modelle. Damit manifestierte Ivan<br />

Sutherland die Vision dessen, was später einmal mit CAD-Software<br />

möglich sein würde.<br />

Da Anfang der 60er-Jahre noch überwiegend mit Lochkarten gearbeitet<br />

wurde, war die Nachfrage nach interaktiven Benutzerschnittstellen<br />

zwar vorhanden, doch waren die dafür benötigten<br />

Systeme noch zu kostspielig. Erschwinglich wurden sie erst Ende<br />

der 60er-Jahre mit der Einführung von Computer-Terminals mit<br />

Speicherröhren-Grafikbildschirmen, einem Vorläufer der heute<br />

48 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


01 Assoziativ an das 3D-Modell gekoppelte Simulationsprozesse<br />

sparen Unternehmen Zeit und Geld und können<br />

auch ihren ökologischen Fußabdruck verbessern<br />

wender Computergrafiken erstellen konnten. Das war der Durchbruch<br />

von CAD und CAM sowie die Markteinführung von 3D-<br />

Grafikprogrammen, etwa für die Film- und Werbebranche. Als die<br />

Rechner über ausreichend Leistung verfügten und die Computergrafik<br />

mit Bild- und Toninhalten kombiniert wurde, markierte dies<br />

den Beginn der Multimedia-Technik.<br />

verwendeten pixelorientierten Hardware. Etwa zur gleichen Zeit<br />

wurden auch wichtige Verfahren der 3D-Computergrafik wie Raytracing-<br />

und Scanline-Algorithmen entwickelt.<br />

In den 1980er-Jahren stieg die Systemleistung von Personal Computern<br />

und Workstations signifikant an, sodass nun auch Endan-<br />

DIE GEBURT DES<br />

DIGITALEN ZWILLINGS<br />

Wurde ein neues Produkt früher immer auf Papier<br />

zweidimensional geboren, so entsteht es heute von<br />

Anfang an im dreidimensionalen Raum. Die Vorteile<br />

für die Konstruktion sind enorm: Die Daten<br />

ermöglichen umfangreiche Simulationen, die<br />

zuverlässige Voraussagen erlauben und so wertvolle<br />

Zeit sparen und den Konstruktionsprozess verschlanken.<br />

Die Daten sind aber auch weit<br />

über die Konstruktion hinaus äußerst<br />

nützlich: ob bei der Inbetriebnahme, der<br />

Prozessoptimierung oder der Wartung.<br />

Ziel ist es heute, dass alle Daten ein<br />

Produkt von der Wiege bis zur Bahre<br />

begleiten und mit dem Lebenszyklus<br />

des Produkts wachsen, Stichwort:<br />

Digitaler Zwilling. Wie das<br />

Produkt selbst wird dieser in der<br />

Konstruktion geboren.<br />

MARTINA KLEIN,<br />

Stv. Chefredakteurin<br />

DIE WELT SPRICHT 3D<br />

Die Softwarehersteller haben schnell erkannt, dass in 3D als universelle<br />

Sprache unglaubliches Potenzial steckt. Auch wenn 2D-<br />

Lösungen nach wie vor ihre Daseinsberechtigung haben, hat die<br />

Entwicklung im 3D-CAD-Bereich eine unglaubliche Vielfalt an<br />

Funktionalitäten hervorgebracht, die die Arbeit des Konstrukteurs<br />

unterstützen. Allerdings wurde die Software durch den steten Ausbau<br />

des Funktionsumfangs immer komplexer. Die Herausforderung<br />

der Anbieter liegt daher darin, die Anwendung trotz hoher<br />

Funktionalität so einfach wie möglich zu gestalten. Dies gelingt nur,<br />

wenn intelligente Funktionen hinzukommen, die entweder Schritte<br />

selbständig ausführen oder durch die Bedienung des jeweiligen<br />

Anwenders hinzulernen.<br />

VORAUSSAGEN TREFFEN<br />

Ein Meilenstein sind bspw. Funktionalitäten zur Simulation. Wie<br />

beschrieben enthielt bereits das Programm „Sketchpad“ Ansätze<br />

für eine Druck- und Belastungsanalyse der erstellten Modelle. Ihren<br />

Siegeszug verdanken Simulationsmethoden der rasant gestiegenen<br />

Rechenleistungen und der Parallelisierung der Algorithmen für<br />

Rechner mit vielen Prozessorkernen. Vor allem nichtlineare Effekte<br />

wie Materialversagen können heute sehr genau modelliert werden.<br />

Die Dauer eines Rechenlaufs – speziell sehr großer Modelle – hat<br />

sich indes kaum geändert. Nur, dass die Ergebnisse bei weitem aussagekräftiger<br />

sind als noch vor einigen Jahren, weil bei gleicher<br />

Rechendauer eine wesentlich höhere Detailgenauigkeit möglich ist.<br />

Diese höhere Genauigkeit hat auch den Stellenwert der Simulation<br />

in den Unternehmen verändert. Diente sie früher lediglich<br />

dazu, auf experimentellem Weg gewonnene Daten mathematisch<br />

abzusichern oder eingetretene Problemfälle zu untersuchen, wird<br />

die Simulation heute bereits in einer frühen Entwicklungsphase<br />

eingesetzt, um das optimale 3D-Modell und die spätere Herstellbarkeit<br />

zu garantieren. Durch die enge Integration in den Kon s-<br />

truktionsprozess, erweitert das den Aufgabenbereich des Kon s-<br />

trukteurs, ohne dass dieser über spezielle Kenntnisse verfügen<br />

muss. Die intuitive Bedienung und die einfach zu interpretierenden<br />

Ergebnisse der Simulationsprogramme sind ein maßgeblicher<br />

Entwicklungstreiber und helfen, die Anzahl der Prototypen zu<br />

reduzieren. In manchen Fällen kann sogar gänzlich auf Ver suche<br />

verzichtet werden.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 49


<strong>DER</strong><br />

<strong>KONSTRUKTEUR</strong><br />

Newsletter<br />

<strong>DER</strong> E-MAIL-SERVICE<br />

für Konstruktions leiter<br />

und Konstrukteure, Entscheider<br />

in disziplinübergreifenden<br />

Konstruktions- und<br />

Entwicklungs prozessen<br />

im Maschinenbau<br />

und in der Elektrotechnik.<br />

AKTUELLE INFORMATIONEN<br />

rund um die Themen<br />

Antriebstechnik, Fluidtechnik,<br />

Automatisierungs technik,<br />

CAD/CAM/PLM, Verbindungsund<br />

Werkstofftechnik<br />

sowie Konstruktionselemente.<br />

02 Konstrukteure legen mit ihrer Arbeit den Grundstein für innovative Produkte;<br />

sie spannen dabei den Bogen von der ersten Idee über die Konzeption und das Design<br />

bis hin zur Fertigung, indem sie auch die Herstellbarkeit von Produkten prüfen<br />

DIE ENTWICKLUNG IM 3D-CAD-BEREICH<br />

HAT EINE VIELFALT AN FUNKTIONALITÄTEN<br />

HERVORGEBRACHT, DIE DIE ARBEIT DES<br />

<strong>KONSTRUKTEUR</strong>S UNTERSTÜTZEN<br />

Wurde die Erstellung von Prototypen auf Basis digitaler Konstruktionsdaten anfangs von<br />

externen Dienstleistern angeboten, so hat die 3D-Drucktechnologie das Rapid Prototyping<br />

häufig zurück in die Unternehmen und damit oftmals auch in den Aufgabenbereich<br />

des Konstrukteurs verlagert. Innerhalb weniger Tage lassen sich auf diese Weise<br />

mehrere 3D-Modelle gleicher oder unterschiedlicher Geometrie herstellen, die zudem<br />

später jederzeit reproduzierbar sind.<br />

AM<br />

PULS<br />

<strong>DER</strong><br />

TECHNIK !<br />

WAS BRINGT DIE ZUKUNFT?<br />

Heute liefert die Arbeit von Konstrukteuren die Grundlage für den kompletten digitalen<br />

Produktentstehungsprozess – von der ersten Idee bis hin zum fertigen Produkt. Durch<br />

die Bereitstellung der Softwarelösungen in der Cloud ist es Konstrukteuren zudem möglich,<br />

ihre Arbeiten orts- und zeitunabhängig sowie von jedem Device aus zu erledigen.<br />

Das verschafft Flexibilität, die gerade in der aktuellen Situation wichtiger denn je ist. Man<br />

darf gespannt sein, wie sich Technologien wie künstliche Intelligenz in den Lösungen<br />

manifestieren. Wird es bspw. irgendwann eine CAD-Lösung geben, die auf Sprachbefehle<br />

reagiert und dabei personalisierte Funktions- und Modelliervorschläge anbietet? Die<br />

letzten 30 Jahre haben einen enormen Innovationsschub geleistet und ein Ende der<br />

Weiterentwicklungen ist noch nicht in Sicht.<br />

Bilder: Aufmacher links: master1305 – stock.adobe.com, Sonstige: Dassault Systèmes<br />

www.3ds.om/de<br />

Jetzt<br />

kostenlos<br />

anmelden!<br />

http://bit.ly/VFV_Newsletter<br />

BAHNBRECHENDES EINGABEMEDIUM<br />

Der Lichtgriffel wurde 1949 am M.I.T. nahe Boston, USA, entwickelt. Um auf dem<br />

Röhrenbildschirm zu arbeiten, wird das mit einem Fototransistor versehene<br />

Ende des stabförmigen Geräts auf den Bildschirm gehalten. Der beim Auftreffen<br />

des Elektronenstrahls auf der Leuchtschicht erzeugte Lichtblitz wird dabei in ein<br />

elektrisches Signal umgewandelt. Anhand des Zeitpunktes des vom Fototransistor<br />

ausgelösten Signals, der Startzeit und der Geschwindigkeit des über den Bildschirm<br />

geführten Elektronenstrahls lässt sich schließlich die Position des Lichtgriffels<br />

durch den Computer berechnen.


WEBSEMINARREIHE ZUM THEMA<br />

DIGITAL PROTOTYPING<br />

Ein automatischer Desinfektionsspender<br />

aus dem 3D-<br />

Drucker, ein smarter Knopf, der<br />

gleichzeitig als Datenspeicher<br />

dient, ein modularer Kameraschlitten<br />

und ein Spiegel mit<br />

Computerfunktionalität – diese<br />

vielseitigen Projekte entstanden<br />

in der „Digital Prototyping<br />

Academy“ – einer kostenfreien Webseminarreihe. Der Workshop<br />

zum Thema „Computational Design + Additive Manufacturing“<br />

wurde im Rahmen des Projekts<br />

Emscher-Lippe hoch 4 durchgeführt, das die Digitalisierung<br />

von kleinen und mittleren Unternehmen in der Region fördert.<br />

„Dieses Mal standen wir vor der Herausforderung, digitale<br />

Prototyping-Werkzeuge und Open-Source-Ressourcen zu<br />

nutzen. Aufgrund der Pandemie haben wir das Format des<br />

Workshops angepasst und konnten den Teilnehmern auch<br />

von Zuhause einen Raum für Zusammenarbeit und Learning<br />

by Doing bieten.“<br />

In den wöchentlichen Online-Terminen vermittelte Adriana<br />

Cabrera, Senior Beraterin für Innovation und Produktentwicklung<br />

der Matrix GmbH & Co. KG, die Grundlagen der<br />

Prototypen erstellung, führte durch Modellierungssitzungen<br />

und half beim gemeinsamen Brainstorming und Austausch.<br />

Die zweite Online-Workshopreihe ist bereits in Planung. Mit<br />

dem Thema „Soft Technologies“ werden Anwendungen für<br />

leitfähige Materialien, die Praxis der digitalen Herstellung<br />

von Prototypen sowie intelligente Materialien angesprochen.<br />

LEISTUNGSSTARKE E-CAD-SOFTWARE MIT<br />

NEUEN FUNKTIONEN<br />

Die neue WSCAD Suite X Plus in den drei Ausbaustufen Compact,<br />

Professional und Ultimate unterstützt Gebäudeautomatisierer<br />

und Elektrokonstrukteure bei der Bewältigung ihrer Aufgaben in<br />

den Disziplinen Gebäudeautomation, Elektroinstallation, Elektrotechnik,<br />

Verfahrens- und Fluidtechnik sowie beim Schaltschrankbau.<br />

„Die Suite X Plus ist unsere leistungsstärkste E-CAD-Software<br />

mit modernen Technologien wie Augmented Reality, Multi<br />

Threading und Automation. Sie verfügt über zahlreiche neue<br />

Funktionen, ist signifikant schneller bei besserer Qualität und<br />

sie lässt sich individuell an die Anforderungen der Anwender<br />

anpassen“, stellt Axel Zein, CEO der WSCAD GmbH, fest.<br />

Laut einer Umfrage unter E-CAD-Anwendern liegt das Thema<br />

Speed in den Top drei der wichtigsten Merkmale. Deshalb wurde<br />

die Geschwindigkeit der E-CAD-Lösung durch Parallel-Prozessing<br />

(Multithreading) und weitere Optimierungen des Codes erheblich<br />

gesteigert. Projekte mit mehr als 1 000 Seiten sind blitzschnell<br />

geöffnet, eine SPS ist im Handumdrehen erstellt, die Klemmenverwaltung<br />

geht zügig von der Hand und die Ausgabe einer<br />

kompletten Dokumentation ist laut Anbieter mehr als zehnmal<br />

so schnell wie in früheren Versionen.<br />

Verbessert wurde auch die Usability: Neben der optimierten<br />

Menüstruktur für schnelleres Arbeiten spart ein neuer und<br />

komfortabler Umgang mit Drehvarianten Zeit. Der Datenexport ist<br />

durch die Nutzung von Pfadvariablen jetzt flexibel konfigurierbar.<br />

Kabel werden gewerkeübergreifend einheitlich verwaltet.<br />

www.wscad.com<br />

www.matrix-gmbh.de<br />

BERECHNUNGSSOFTWARE: RELEASE <strong>2020</strong><br />

MIT ZAHLREICHEN NEUERUNGEN<br />

Kisssoft ist ein modular aufgebautes Berechnungsprogramm<br />

zur Auslegung, Optimierung und Nachrechnung von Maschinen -<br />

elementen nach internationalen Normen. Die für verschiedenste<br />

Anwendungsgebiete individuell zugeschnittenen Softwarepakete<br />

erlauben maßgeschneiderte Lösungen und Integrationen<br />

in alle gängigen CADs.<br />

Das neue Kisssoft-Release<br />

<strong>2020</strong> enthält zahlreiche<br />

Neuerungen – u. a. zusätzliche<br />

Methoden zur<br />

Zuverlässigkeitsbewertung<br />

von Getriebekonzepten.<br />

Nachdem neben Sicherheitsfaktoren<br />

vermehrt<br />

Resultate in Form einer<br />

zeitabhängigen Überlebenswahrscheinlichkeit<br />

oder<br />

Zuverlässigkeit gefordert werden, stehen nun in Kisssoft neben<br />

der Rechen methode nach Bertsche auch die nach AGMA 6006<br />

und VDMA 23904 zur Verfügung. Der Rechengang ist für<br />

einzelne Schadensmechanismen, Komponenten, Subsysteme<br />

und ganze Getriebe möglich. Damit lassen sich z. B. Wartungspläne<br />

erstellen, die Ersatzteilhaltung optimieren oder auch<br />

zwei Getriebevarianten mit einem ganzheitlichen Ansatz<br />

vergleichen.<br />

www.kisssoft.com<br />

THE ENGINEER’S CHOICE<br />

Hochpräzise Wellenfedern<br />

mit einer Bauraumeinsparung von bis zu 50%<br />

50%<br />

Kontaktieren Sie Sie unsere Produktingenieure<br />

+49 (0) 234 92361 0<br />

www.tfc-de.com www.tfcdeutschland.com | | | vertrieb@tfc.eu.com<br />

CAD Downloads - Kostenlose Muster - Beratung bei Designauswahl


SOFTWARE & PROTOTYPING<br />

<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong><br />

MUSS MIT TRADITIONEN<br />

BRECHEN<br />

Wie sieht die Zukunft der Konstruktion aus? Welche neuen Möglichkeiten<br />

bieten Technologien wie 3D-Druck, künstliche Intelligenz und VR?<br />

Wir sprachen mit Detlev Reicheneder, Senior Director Business Strategy<br />

Design & Manufacturing bei Autodesk, über Trends, Potenziale und<br />

Herausforderungen.<br />

INTERVIEW<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Können Sie uns einen Einblick in die Zukunft der Konstruktion<br />

geben und erläutern, welche Entwicklungen Sie hier sehen?<br />

Mensch und Maschine werden noch enger zusammenarbeiten:<br />

Die künstliche Intelligenz wird im Konstruktionsprozess Einzug<br />

halten, nicht wertschöpfende Abläufe werden automatisiert und<br />

wiederkehrende Tätigkeiten komplett eingespart. Wir werden<br />

auch beobachten, wie intelligente Algorithmen die Entwicklung<br />

neuer Lösungen unterstützen. Dabei verschwimmen die Grenzen<br />

zwischen Arbeitsbereichen wie Mechanik, Elektronik und Software<br />

zunehmend – ein digitaler Zwilling des Produkts entsteht.<br />

Auch neue Fertigungsverfahren, wie der 3D-Druck werden Konstruktionen<br />

beeinflussen. Insgesamt wird die Fertigung deutlich<br />

flexibler. Sequenzielle Arbeitsweisen wie Telefonate, E-Mails, versendete<br />

Daten, Meetings und Co. werden einer Echtzeit-Zusammenarbeit<br />

weichen. Cloud-Technologien werden Unternehmen<br />

in der Konstruktionsbranche die Möglichkeit geben, in verteilten<br />

Teams, standort- und unternehmensübergreifend zusammenzuarbeiten.<br />

So können sich alle Abteilungen und Parteien im Wertschöpfungsprozess<br />

nahtlos und effektiv miteinander verknüpfen.<br />

Wo liegen die Potenziale in der neuen Konvergenz von Design<br />

und Fertigung, vor allem aus Konstrukteurssicht?<br />

Durch die Arbeit auf einer Datenbasis wird es dem Konstrukteur<br />

möglich sein, die Auswirkungen von Designvarianten oder Änderungen<br />

auf Produktion und Lieferkette abzuschätzen. So erhält er<br />

schon während der Konstruktion volle Kostentransparenz und<br />

wichtige Rückmeldungen über die Fertigbarkeit des Projekts. Die<br />

Fertigung hat alle Informationen am Modell und ist deutlich besser<br />

in den Änderungsprozess eingebunden. Damit kommt das<br />

Wissen aus Konstruktion und Fertigung zusammen, wichtige<br />

Informationen über anstehende Änderungen oder Fertigungsprobleme<br />

stehen allen Beteiligten zur Verfügung. Der Konstrukteur<br />

kann seine Zeit für bessere Konstruktionslösungen verwenden<br />

und nicht für Iterationen mit der Fertigung und späte Änderungen.<br />

Wie kann der Konstrukteur der Vielzahl spezifischer Kundenanforderungen<br />

gerecht werden und inwiefern können Tools und<br />

Software den Konstrukteur heute bei seiner Arbeit unterstützen?<br />

Regelbasierende Konstruktion und Konfiguration hilft dem Konstrukteur<br />

dabei, Wissen direkt im 3D-Modell zu dokumentieren<br />

und unternehmensweit wiederzuverwenden. Es gibt einen Trend hin<br />

zu intelligenteren Standards, damit die Funktion neuer Produkte<br />

abgesichert wird. Eine virtuelle Inbetriebnahme reduziert das<br />

Risiko von späten Änderungen. Gleichzeitig wird der Kunde ebenfalls<br />

in den Prozess eingebunden und Änderungswünsche können<br />

früher und nicht erst bei Abnahme erkannt und umgesetzt werden.<br />

Welche Trends beeinflussen die Konstruktion von morgen?<br />

Die großen Trends sind der digitale Zwilling, IoT und Big Data,<br />

AR/VR und neue Fertigungsverfahren. 3D-Druck ist mittlerweile<br />

auch in der traditionellen Fertigung angekommen. Es werden<br />

vermehrt funktionale Teile und keine reinen Prototypen gefertigt.<br />

Die Konstruktion profitiert von der höheren Flexibilität in der<br />

DIE KÜNSTLICHE INTELLIGENZ<br />

WIRD IM KONSTRUKTIONS­<br />

PROZESS EINZUG HALTEN<br />

Formgebung, die im 3D-Druck möglich ist. Wir können also davon<br />

ausgehen, dass sich diese Rolle auch weiter ausweiten wird. Im<br />

Bereich VR sieht es ähnlich aus: Die Automobilindustrie setzt<br />

schon seit längerem auf VR, um kritische Entscheidungen im<br />

Designprozess zu treffen. Eine ähnliche Entwicklung beobachten<br />

wir im Maschinenbau, der damit standortübergreifend komplexe<br />

Entscheidungswege abkürzt.<br />

Wohin entwickelt sich der 3D-Druck und welche neuen<br />

Möglichkeiten und Herausforderungen ergeben sich für den<br />

Konstrukteur?<br />

Der häufigere Einsatz von 3D-Druck-Technologie wird durch<br />

kontinuierliche Kostenreduktion, hybride Fertigung und die<br />

bessere Leistung der gedruckten Bauteile weiter beschleunigt.<br />

Der Konstrukteur ist nicht mehr durch die derzeitigen Vorgaben<br />

einer traditionellen Fertigung limitiert. Baugruppen können als<br />

ein Teil gefertigt, Fertigungs- und Montagekosten reduziert und<br />

die Geometrie kann auf die Funktion optimiert werden. Die resultierende<br />

Geometrie hat nahezu keine Limitationen. Damit sind<br />

völlig neue Konstruktionsansätze möglich. Eine große Herausforderung<br />

resultiert auch aus diesen Möglichkeiten: Der Konstrukteur<br />

betritt Neuland und muss durchaus mit Traditionen brechen.<br />

52 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


Welche konkreten Vorteile kann der Einsatz von VR für den<br />

Konstrukteur erschließen?<br />

VR- und AR-Lösungen setzen sich mit immer besserer und günstiger<br />

Hardware auch im Maschinenbau durch. Wenn wir über VR<br />

in der Konstruktion reden, geht es um sichere Entscheidungen in<br />

verteilten Teams, weniger um Schönheit der Visualisierung. Die<br />

Natur einer virtuellen Umgebung erlaubt es, Informationen zu<br />

bündeln. So kann man zusätzlich zur Konstruktion auch Simulationsergebnisse,<br />

Sichtfeldanalysen, Produktionslinien, Gebäude und<br />

Daten aus dem Betrieb einer Anlage für eine Entscheidungsfindung<br />

heranziehen. Das verändert die Art der Daten, die benötigt wird.<br />

Was ist generatives Design und wird es die Konstruktion<br />

revolutionieren?<br />

Ein Konstrukteur kann in der ihm gegebenen Zeit nur eine<br />

begrenzte Anzahl von Optionen für ein Produkt bewerten und<br />

akzeptiert dabei, oft unterbewusst, suboptimale Lösungen. Generatives<br />

Design ermöglicht es dem Konstrukteur, eine Vielzahl<br />

von Varianten parallel zu untersuchen. Der Konstrukteur gibt die<br />

Randbedingungen vor und ein KI-Algorithmus ermittelt Lösungsvarianten.<br />

Ausgehend von Rahmenbedingungen wie Gewichtsreduktion<br />

und Sicherheitsfaktoren, über Materialien und<br />

Fertigungsverfahren hin zu Kosten findet die KI eine Vielzahl an<br />

optimierten Ergebnissen. Die Vorteile liegen auf der Hand: KI<br />

bewertet neutral, ist in keiner Weise voreingenommen und sucht<br />

nach dem optimalen Ergebnis. Das Ergebnis sind erstaunliche<br />

neue Problemlösungen und Geometrien.<br />

Wie können cloudbasierte Lösungen die Zukunft der Konstruktion<br />

verändern?<br />

Cloud-Lösungen ermöglichen eine hocheffiziente Echtzeit-<br />

Zusammenarbeit in verteilten Teams. Jeder Teilnehmer hat<br />

gesicherten Zugriff auf die Daten, die er benötigt. Die Cloud ermöglicht<br />

es, Rechenleistung auf Bedarf abzurufen, statt sie permanent<br />

vorzuhalten. KI-Anwendungen, wie Generative Design,<br />

wie es etwa in Autodesk PDMC oder Fusion360 enthalten ist,<br />

werden dank der Cloud in Unternehmen jeder Größe leicht<br />

anwendbar. Die größeren Datenmengen, die in der Cloud verarbeitet<br />

werden, verbessern auch die Möglichkeiten: Kunden<br />

als auch Zulieferer werden in den Prozess einbezogen und ein<br />

digitaler Zwilling schafft Mehrwert für neue Geschäftsmodelle.<br />

Der Konstrukteur wird diese neuen Geschäftsmodelle mitbestimmen<br />

da er den Mehrwert für seinen Kunden am besten kennt.<br />

Noch zu einem aktuellen Thema: Inwiefern hat Covid-19 Einfluss<br />

auf die Entwicklung von Kollaborationstools?<br />

Covid-19 hat sichtbar gemacht, ob Firmen effizient in verteilten<br />

Teams und mit Mitarbeitern im Homeoffice arbeiten können.<br />

Dabei zeigen sich die Defizite von Telefonaten und E-Mails. Wir<br />

bei Autodesk haben ab Mitte Februar, also seitdem die Arbeit ins<br />

Homeoffice verlegt wurde, einen massiven Anstieg der Nach frage<br />

nach unseren Kollaborations-Plattformen verzeichnet. Seit<br />

Covid-19 steht für Unternehmen zeitversetzte und ortsunabhängige<br />

Zusammenarbeit an zentralen Konstruktionsdaten im Fokus.<br />

Dabei werden Konstruktionsdaten oder auch nur reduzierte Daten<br />

gemeinsam bearbeitet und beurteilt. Das wird ergänzt durch Videound<br />

allgemeine Chat-Kommunikation. Die Weiterentwicklung der<br />

Lösungen für Entwicklungsabteilungen über die Firmen-Firewall<br />

hinweg steht derzeit im Fokus. Dabei haben Datensicherheit,<br />

Schutz des geistigen Eigentums und Integration in die Unternehmensabläufe<br />

höchste Priorität.<br />

Bilder: Autodesk GmbH<br />

www.autodesk.de<br />

Das Interview führte Inga Ronsdorf, Redakteurin.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 53


WERKSTOFF- & VERBINDUNGSTECHNIK<br />

EIN GEWINDEEINSATZ<br />

EROBERT DIE WELT<br />

Das Gewindeverstärkungsprinzip Helicoil wurde<br />

vor über 80 Jahren entwickelt. Der Grund für<br />

die Erfindung: Bei Sternmotoren für Flugzeuge,<br />

die aus Grauguss gefertigt wurden, trat bei der<br />

Verschraubung ein hoher Verschleiß auf. Die<br />

Technologie wurde stetig weiterentwickelt und<br />

ist heute weltweit bekannt.<br />

Entwicklungsteams die Gewindeeinsätze frühzeitig in Richtung<br />

Korrosionsbeständigkeit und Temperaturbelastbarkeit optimiert.<br />

Mit dem Helicoil Screwlock wurde erstmals am Markt ein Gewindeeinsatz<br />

mit integrierter Schraubenklemmung gegen selbsttätiges<br />

Losdrehen präsentiert. Da eine zusätzliche Sicherung der Verbindung<br />

durch Splinte nicht mehr notwendig ist, sinken die Ein- und<br />

Ausbauzeiten und somit die Kosten.<br />

Die Weiterentwicklung der Helicoil-Classic-Variante führte zur<br />

Helicoil-Plus-Free-Running-Version, die sich durch vereinfachten<br />

Einbau auszeichnet. Die nächste Innovationsstufe bildete die<br />

zapfenlose Helicoil-Technologie – der Helicoil Tangfree.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Das Gewindeverstärkungsprinzip Helicoil wurde bereits<br />

1938 patentiert. Seit 1954 fertigt Böllhoff den Helicoil-<br />

Gewindeeinsatz in Lizenz. Ein Schritt mit wegweisender<br />

Bedeutung. Denn damit stieg das Familienunternehmen,<br />

das sich bis dato ausschließlich dem Handel mit DIN- und Normteilen<br />

gewidmet hatte, erstmals in die eigene Produktion ein. Heute ist die<br />

Produktmarke weltweit bekannt.<br />

ÜBER 65 JAHRE EVOLUTION<br />

Über 65 Jahre Helicoil, das sind über 65 Jahre Innovationsleistung.<br />

Im Kern unverändert geblieben ist die Funktionalität. Damals wie<br />

heute sorgt der Gewindeeinsatz für hochbelastbare Verbindungen<br />

in Werkstoffen geringer Scherfestigkeit, wie Aluminium, Magnesium<br />

oder auch faserverstärkten Kunststoffen, wie Kohlefaser-Verbundwerkstoffen.<br />

Qualitäts- und wertsteigernd – egal, ob zur Panzerung<br />

oder bei Reparaturen von Gewinden. Bauformen, Variantenvielfalt<br />

und Montagesysteme sind seit 1954 kontinuierlich optimiert und<br />

auf anspruchsvolle Anwendungen zugeschnitten worden.<br />

Heute steht der Name Helicoil für eine Produktfamilie, die sich<br />

durch dauerhafte Verschleißfestigkeit, hohe Oberflächengüte, Korrosions-<br />

und Hochtemperaturbeständigkeit auszeichnet.<br />

Komplett vertreten auf der Helicoil-Kundenliste sind die Flugzeugbauer.<br />

Es gibt kein modernes Flugzeug, in dem der Gewindeeinsatz<br />

nicht verbaut ist, sei es in den Triebwerken, an der Innenverkleidung<br />

oder am Fahrwerk. Zu den Kunden der ersten Stunde<br />

gehörte auch Volkswagen. Beim Bau des VW Käfer verstärkte Helicoil<br />

z. B. die Gewinde im Motor. Bis heute ist die Automobil industrie<br />

eine bedeutende Kundengruppe für das Produkt geblieben. Helicoil<br />

kommt dort vorzugsweise im Bereich Leichtbau (Magnesium, Aluminium)<br />

zum Einsatz und ist auch in der E-Mobilität gefragt. Eine<br />

weitere wichtige Branche ist der Maschinenbau. Böllhoff ist Partner<br />

nahezu aller großen Druckmaschinenhersteller. Helicoil ist Vorreiter<br />

bei der Umsetzung industrieller Anforderungen. So haben Böllhoff-<br />

EINE SMARTE IDEE<br />

2019 war es dann soweit. Böllhoff präsentierte die nächste Entwicklungsstufe<br />

der bekannten Helicoil-Gewindetechnologie. Wie kann<br />

ein Produkt, das im Jahr 2019 seinen 65. Geburtstag gefeiert hat,<br />

noch intelligenter werden? Man kombiniere Funktionen des Helicoil<br />

Plus und des Helicoil Tangfree, färbe den Gewindeeinsatz blau<br />

und gebe ihm einen Zapfen, der nicht gebrochen werden muss. Die<br />

Innovation: Die Einbauspindel biegt den Zapfen beim Ausspindeln<br />

zurück und staucht ihn anschließend. Der Zapfenbruch und die<br />

Zapfenentfernung entfallen.<br />

Eine smarte Idee, die ihm letztendlich auch noch den Namen<br />

eingebracht hat – Helicoil Smart. Mit ihm fällt der Startschuss für die<br />

neue Generation Gewindetechnologie für hochfeste Verbindungen.<br />

Die aktuelle Innovationsstufe erweitert zusammen mit den entsprechenden<br />

Einbauwerkzeugen die bestehende Produktfamilie.<br />

Wie alle Stufen der Helicoil-Evolution ist auch das Smart-System<br />

von hoher Zuverlässigkeit. Die Palette der Einbauwerkzeuge reicht<br />

vom Handgerät bis hin zur Automation.<br />

Bilder: Weltkugel: freshidea – stock.adobe.com, Sonstige: Böllhoff<br />

www.boellhoff.com<br />

ERFOLGREICHE VERBINDUNGEN SCHAFFEN<br />

Böllhoff ist weltweit Partner für 360°-Verbindungstechnik<br />

mit Montage- und Logistiklösungen. Das familiengeführte<br />

Unternehmen steht seit 1877 für langfristigen Erfolg durch<br />

Innovationskraft und Kundennähe. Man kennt die spezifischen<br />

Anforderungen der Kunden aus allen Industrien und unterstützt<br />

sie dabei, erfolgreiche Verbindungen zu schaffen.<br />

54 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


TARTLER<br />

DOSIERSYSTEM VERARBEITET THERMISCH LEITFÄHIGE MATERIALIEN<br />

Die Verarbeitung von thermisch leitfähigen Materialien<br />

stellt erhöhte Anforderungen an die Dosiertechnik.<br />

Diese Substanzen erhalten meist einen hohen Anteil<br />

an Füllstoffen, um ihre Aufgabe – die Ableitung von<br />

Wärme – zu erfüllen. Speziell für die Verarbeitung von<br />

solchen gefüllten und abrasiven Materialien bietet<br />

Dopag das Dosiersystem Vectomix TC mit spezieller<br />

Ausstattung an. Im Bereich der Elektromobilität<br />

kommt es insbesondere bei der Herstellung von<br />

Batterien, aber auch beim Verguss von Leiterplatten<br />

oder Sensoren zum Einsatz.<br />

Das Dosiersystem besteht aus zwei Kolben-Dosiereinheiten, die in verschiedenen Baugrößen<br />

verfügbar sind und miteinander kombiniert werden können. Dieser modulare Aufbau ermöglicht<br />

ein breites Einsatzgebiet sowie variable Mischungsverhältnisse und Austragsmengen. Für die<br />

Verarbeitung von thermisch leitfähigen Materialien wurden die Komponenten mit einer speziellen<br />

Beschichtung ausgestattet, um sie vor übermäßigem Verschleiß zu schützen.<br />

Eine weitere Besonderheit des Systems ist die effiziente Servo-Steuerung. Beide Dosiereinheiten<br />

verfügen jeweils über einen eigenen, unabhängigen Antrieb, der separat angesteuert werden kann.<br />

Dies ermöglicht eine besonders präzise Steuerung des Mischungsverhältnisses. Zudem kann die<br />

Ausfluss-Rate während des Dosierens über ein Analog-Signal verändert werden. Der Materialaustrag<br />

kann schussweise oder als Raupe erfolgen.<br />

www.dopag.de<br />

3D-DRUCK AMORPHER METALLE WIRD INDUSTRIETAUGLICH<br />

Die Technologieunternehmen Heraeus Amloy und Trumpf haben eine<br />

Kooperation zum 3D-Druck mit amorphen Metallen gestarttet. Ziel ist, den<br />

Druck amorpher Bauteile durch gesteigerte Prozess- und Kosteneffizienz<br />

als festes Fertigungsverfahren in der Industrie zu etablieren. Amorphe<br />

Metalle sind doppelt so fest wie Stahl, dabei aber wesentlich leichter und<br />

elastischer. Sie verhalten sich isotrop, das heißt ihre Materialeigenschaften<br />

bleiben identisch, unabhängig davon, in welche Richtung der 3D-<br />

Drucker das Werkstück aufbaut. Das ermöglicht nicht nur besonders<br />

stabile Bauteile, sondern verschafft dem Konstrukteur auch mehr Freiheit<br />

bei der Entwicklung des Bauteils. Potenziale eröffnet der 3D-Druck<br />

amorpher Metalle vor allem bei stark belasteten Teilen und beim Leichtbau, etwa in der Luft- und<br />

Raumfahrt oder im Maschinenbau. Aufgrund der Biokompatibilität eignet sich das Material auch<br />

sehr gut für die Medizintechnik.<br />

Wer einen 3D-Drucker von Trumpf besitzt, kann damit ab sofort die zirkoniumbasierten Legierungen<br />

von Heraeus Amloy verarbeiten. Es ist auch möglich, amorphe Bauteile direkt bei Heraeus Amloy<br />

drucken zu lassen. Perspektivisch wollen die Partner auch kupfer- und titanbasierte Legierungen<br />

für den 3D-Druck nutzbar machen.<br />

www.trumpf.com<br />

EU-PROJEKT: NANOPARTIKEL AUF KNOPFDRUCK<br />

Zwei Wissenschaftler vom Center for Nanointegration (Cenide) der Universität Duisburg-Essen<br />

(UDE) haben das Projekt „AutoProNano“ gestartet, in dem ihr bereits zum Patent angemeldeter<br />

Automat zur Produktion kolloidaler Nanopartikel marktreif gemacht werden soll. Kolloidale<br />

Nanopartikel sind winzige Teilchen von nur wenigen millionstel Millimeter Durchmesser, die<br />

möglichst vereinzelt in einer Flüssigkeit schwimmen.<br />

Die angehenden Gründer wollen Forschern und Entwicklern das Leben erleichtern: Ihr Automat<br />

liefert kolloidale Nanopartikel auf Knopfdruck, wann immer man sie benötigt. „Er lässt sich ohne<br />

Einweisung bedienen und benötigt lediglich eine Steckdose“, erklärt Chemiker Dr. Friedrich Waag,<br />

der das Projekt gemeinsam mit Tobias Bessel, einem chemietechnischen Assistenten, leitet. „Mir<br />

fällt keine Branche ein, in der grundsätzlich keine Nanopartikel eingesetzt werden“, ergänzt Bessel.<br />

Derzeit suchen Waag und Bessel noch Verstärkung für ihr Team. „Und wir freuen uns, wenn sich<br />

interessierte Pilotanwender aus Forschung und Entwicklung bei uns melden“, so Waag. Das Projekt<br />

wird über den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung, kurz EFRE, gefördert.<br />

www.uni-due.de<br />

ÜBERSICHT<br />

KLEINMENGEN<br />

DOSIERUNG<br />

BIS 3,5 L/MIN<br />

LC-DCM<br />

KARTUSCHENMISCHER<br />

Reparaturen, Nacharbeiten oder<br />

Auftragen von 2K Kleb-/Kunststoffen<br />

mit Pneumatik-Dispenser – jetzt mit<br />

dynamischer Vermischung möglich!<br />

MDM-SERIE<br />

Kompakte 2-Komponenten Dosier-<br />

und Mischanlagen für flüssige<br />

Materialien in kleinen Mengen mit<br />

einem Ausstoß bis 3,5 l/min<br />

ERFAHREN SIE MEHR!<br />

mdm-serie.tartler.com<br />

COMPOSITES FOR EUROPE<br />

10.–12.11.<strong>2020</strong> / STUTTGART<br />

HALLE 9 / STAND 9D24<br />

TARTLER GMBH<br />

Kundenspezifische Dosier- u.<br />

Mischanlagen für Polyurethan,<br />

Silikon und Expoxidharze<br />

www.tartler.com


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

VON <strong>DER</strong> LE<strong>DER</strong>DICHTUNG ZUR<br />

HOCHLEISTUNGSKOMPONENTE<br />

Ingo Metzger, der technische Geschäftsführer von COG, im Interview<br />

im historischen Seniorzimmer, das aus dem alten Firmengebäude<br />

ausgebaut und im Neubau 1:1 wieder aufgebaut worden ist<br />

INTERVIEW<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

2017 feierte der Dichtungshersteller COG ein ganz<br />

besonderes Firmenjubiläum: das 150-jährige<br />

Bestehen. Eine so beeindruckende Zeitspanne,<br />

dass man auch drei Jahre später noch darüber<br />

berichten kann – wie wir finden. Wir sprachen mit<br />

dem technischen Geschäftsführer Ingo Metzger<br />

über das Erfolgsgeheimnis und über Dichtungstechnik<br />

im Wandel der Zeit.<br />

Wie schafft man es, als Familienunternehmen über 150 Jahre<br />

erfolgreich zu sein?<br />

Ein 150 Jahre altes Familienunternehmen kann nur so erfolgreich<br />

sein wie die Mitarbeiter, die das Unternehmen geprägt haben<br />

und heute mitgestalten. Glücklicherweise wurde COG über die<br />

Generationen hinweg von Menschen mit Leidenschaft und unternehmerischen<br />

Mut geführt und begleitet. Wichtig für den Erfolg<br />

des Unternehmens war immer die Offenheit, mit notwendigen<br />

Ver änderungen umzugehen. So sind die COG-Meilensteine<br />

gleich bedeutend mit zum Teil gravierenden Veränderungen, wie<br />

z. B. der Produktionswechsel von Leder auf Gummi, dem Verkauf<br />

der Antriebssparte oder dem Neubau und der Weiterentwicklung<br />

der gesamten Firma. Der letzte wichtige Erfolgsbaustein ist die<br />

Un abhängigkeit, die COG seit jeher auszeichnet. Wir können das<br />

Unternehmen so führen und weiterentwickeln, wie wir das für<br />

richtig halten. Und nicht so, wie andere das meinen. Das haben<br />

wir bisher auch ganz gut hinbekommen!<br />

Was war für Sie das spannendste Projekt in all der Zeit?<br />

Das ist sicherlich der Firmenneubau mit Verwaltung, Produktion<br />

und Lager von COG als auch der gleichzeitige Rückbau des alten<br />

Firmengebäudes. Wir haben 2001 mit dem Neubau am heutigen<br />

Firmenstandort begonnen. Am alten Firmenstandort konnten<br />

wir uns nicht weiterentwickeln und auch ein optimieren war dort<br />

nicht mehr möglich. So entschlossen wir uns zu einer der größten<br />

Investitionen der COG-Firmengeschichte und nutzen die Chance,<br />

mit der zu diesem Zeitpunkt fast 140-jährige Kompetenz, die<br />

Firma auf der grünen Wiese direkt vor den Toren Hamburgs von<br />

Grund auf in den Idealzustand zu bringen. Das Rückbau-Projekt<br />

ist abgeschlossen, aber das spannende COG-Neubau-Projekt<br />

dauert bis heute an. Erst 2019 haben wir mit der Fertigstellung<br />

des Technikums die vierte Bauphase realisiert. Und es bleibt<br />

weiter spannend!<br />

Was fasziniert Sie an O-Ringen?<br />

Der O-Ring ist eigentlich ein sehr simples Dichtelement und<br />

gehört zur meistverbauten Dichtung der Welt. Ein generisches<br />

56 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de


Produkt einerseits, andererseits wiederum ein sehr spezielles<br />

Nischenprodukt. Wie so häufig steckt die Komplexität im Detail.<br />

Präzisions-O-Ringe werden im Maschinenbau, neben Standardkonstruktionen,<br />

immer wieder in Anwendungen mit neuen,<br />

herausfordernden Grenzbereichen eingesetzt. Dadurch werden<br />

immer neue Maßstäbe gesetzt und die O-Ring-Materialien müssen<br />

stetig weiterentwickelt werden, um den Marktanforderungen zu<br />

genügen.<br />

Zudem ist es immer wieder sehr spannend, wo O-Ringe überall<br />

eingesetzt werden. COG-O-Ringe wurden schon in Tiefseeforschungs-U-Booten<br />

oder der ISS-Raumstation verbaut. Aber<br />

auch kuriose Einsatzgebiete gibt es, wie bei einer historischen<br />

Nähmaschine aus einem Industriemuseum. Hier wurde ein<br />

speziell hergestellter O-Ring als Ersatz für den verschlissenen<br />

Lederrundriemen als Antriebselement eingebaut.<br />

Wie hat sich die Dichtungstechnik in den letzten Jahrzehnten<br />

verändert?<br />

Wenn wir noch ein paar Jahrzehnte weiter zurückblicken, quasi<br />

von der Lederdichtung hin zur Hochleistungskomponente. Die<br />

Elastomerdichtung war eher eine Standarddichtung und kann es<br />

auch heute noch sein. Aber es gibt mehr und mehr Spezialdichtungen.<br />

Einmal, weil es der Markt verlangt, andererseits, weil am<br />

Standort Deutschland nur schwer mit einer Standard-Dichtung<br />

Geld zu verdienen ist. Im Zuge der Globalisierung werden heute<br />

<strong>DER</strong> MOTOR FÜR UNSERE<br />

INNOVATIONEN SIND UNSERE<br />

MITARBEITER, DIE ENGAGIERT<br />

NACH NEUEN LÖSUNGEN<br />

SUCHEN<br />

viele Standard-Elastomerdichtungen aus Kostengründen z. B. in<br />

Asien produziert. So musste sich die Dichtungstechnik hierzulande<br />

anders aufstellen und sich diesen Veränderungen mit einem optimierten<br />

Produktportfolio neu positionieren, um am Markt erfolgreich<br />

bestehen zu können. Allerdings erkennen wir auch einen<br />

ganz klaren Trend beim Supply-Chain-Management, denn im<br />

Zuge der weltweiten ansteigenden Unsicherheit, auch aufgrund<br />

der Coronakrise, besinnen sich viele Unternehmen darauf zurück,<br />

ihre Zulieferer und deren Produktionen doch aus Sicherheitsgründen<br />

in West-/Zentral-Europa zu suchen, anstatt den letzten<br />

Euro-Cents-Einsparungen hinterherzurennen.<br />

Generell steigt das Anforderungsprofil bei den Spezialdichtungen<br />

und auch das Thema nachhaltige Produktion gewinnt an<br />

Bedeutung – beides Themen, die uns wichtig sind und die COG<br />

auch liegen!<br />

Welche Rolle spielt der Werkstoff bei der Dichtung?<br />

Der Dichtungswerkstoff spielt bei Elastomerdichtungen die<br />

Schlüsselrolle. Die Dichtungsgeometrie ist natürlich auch dichtungsrelevant,<br />

aber wenn der Werkstoff ungeeignet ist, führt das<br />

zwangsläufig zur Leckage. Gerade bei anspruchsvollen Anwendungen<br />

zählt der Dichtungswerkstoff zum Kern der ganzen<br />

Geschichte.<br />

Ein O-Ring wird immer ein O-Ring bleiben, aber die Materialien<br />

verändern sich. Ganz nach dem Motto „Höher, schneller, weiter“,<br />

verändert sich auch das Anforderungsprofil. Neue Zulassungen,<br />

höhere Anforderungen, etc. Daraus entstehen dann teilweise<br />

auch Werkstoffneuentwicklungen.<br />

Wie entstehen bei COG Innovationen?<br />

Innovationen entstehen häufig dann, wenn Kunden offen mit<br />

uns über ihr Dichtungsproblem oder ihre Anforderung sprechen.<br />

Stellt sich in diesem Austausch heraus, dass das bestehende<br />

Produktportfolio nicht geeignet, aber das Projekt interessant für<br />

COG ist, dann ist das der Antrieb für uns bei COG etwas Neues<br />

zu erschaffen. Hierbei bleibt es nicht zwangsläufig beim Thema<br />

O-Ringe, sondern richtet sich je nach Anforderungsprofil auf den<br />

zu entwickelnden Werkstoff, die Dichtungsgeometrie oder aber auf<br />

die Entwicklung ganzer Konstruktionsbauteile. So haben wir auch<br />

schon im Kundenauftrag komplett neue Förderrollen mit elastomeren<br />

Dämpfungselementen für sensible Einsatzbereiche entwickelt.<br />

Ein wichtiger Baustein für Werkstoffinnovationen ist unser 2018<br />

fertiggestelltes Technikum. In diesem ist die gesamte Produktion,<br />

inklusive Mischerei/Compoundierung, im kleineren Maßstab<br />

abgebildet. Das hilft uns dabei, noch zielgerichteter neue<br />

Produkte zu entwickeln.<br />

Aber der entscheidende Motor für unsere Innovationen sind<br />

zweifelsfrei unsere Mitarbeiter/innen, die immer wieder engagiert<br />

nach neuen Lösungen suchen. Schwerpunkt sind und bleiben<br />

hierbei unsere Elastomerdichtungen, aber auch andere Themen<br />

rund um Elastomere bleiben für uns interessant. Schauen wir<br />

einmal, wo unsere Reise noch hingeht.<br />

Was sehen Sie als die größten Herausforderungen in der<br />

Dichtungstechnik der Zukunft?<br />

Es gibt verschiedene Herausforderungen auf unterschiedlichen<br />

Ebenen. Beim Produktionsstandort Deutschland wird der ökonomische<br />

Aspekt eine immer wichtigere Rolle spielen. Inwieweit<br />

können Elastomerdichtungen hier zu marktgerechten Preisen<br />

produziert werden? Oder aber können nur noch Dichtungen<br />

aus High-Tech-Werkstoffen in Deutschland hergestellt werden?<br />

Ein weiterer Aspekt sind die zunehmend höheren Anforderungen<br />

seitens des Marktes. Die Wunschvorstellung ist klar, gleicht aber<br />

der Quadratur des Kreises: Der Anwender möchte eine Elastomerdichtung,<br />

die widerstandsfähig, universell einsetzbar und gleichzeitig<br />

sehr kostengünstig ist. Solch einen Werkstoff wird es aber<br />

auch zukünftig nicht geben. Es zeichnet sich aber jetzt schon deutlich<br />

ab, dass sich das Angebotsportfolio verstärkt in die Bereiche<br />

günstige Standardprodukte, Allroundwerkstoffe und Spezial- bzw.<br />

Hochleistungs-Compounds aufteilen wird. Hierfür sehen wir uns<br />

auch zukünftig gut, vielleicht sogar noch besser aufgestellt.<br />

Bilder: C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG<br />

www.cog.de<br />

Das Interview führte Martina Klein, stv. Chefredakteurin.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 57


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

ALTERNATIVE ZU HERKÖMMLICHEN<br />

SCHNEIDRINGEN<br />

Das Rohrumformungssystem HF-Form von Hansa-Flex arbeitet mit<br />

den aus der Fluidtechnik bewährten Überwurfmuttern (24°-Dichtkonus-Verbindung<br />

nach DIN EN ISO 8434-1) und benötigt damit im<br />

Gegensatz zu anderen Lösungen keine kostspieligen Spezialkomponenten.<br />

Die komplett in Eigenregie entwickelte HF-Form setzt laut<br />

Anbieter neue Maßstäbe bei Dichtheit, Reinheit, Strömungsverhalten,<br />

Zuverlässigkeit und Montagefreundlichkeit.<br />

„Die Entwicklung der HF-Form ist ein Schlüsselstück für uns als<br />

Systemanbieter in der Fluidtechnologie. Wir werden damit in der<br />

Lage sein, unseren Kunden alle Komponenten von umgeformten<br />

und gebogenen Rohren über<br />

Gegenstücke bis zu Montagematerial<br />

aus einer Hand zu<br />

bieten“, erklärt Florian<br />

Burchards, Entwicklungsleiter<br />

bei Hansa-Flex.<br />

Unabhängig von Hersteller<br />

und System gilt: Durch die<br />

Umformung entsteht im<br />

Rohrinneren eine Art Konturfalte<br />

(Stauchsack). Hansa-Flex<br />

hat bei der Entwicklung der<br />

HF-Form großen Wert darauf<br />

gelegt, dass die ausgebildete Anschlusskontur am Rohrende nicht<br />

nur allen normativen Anforderungen entspricht, sondern auch<br />

darauf, die im Inneren entstehenden Stauchsackkontur so gering wie<br />

möglich zu gestalten. Das erleichtert die Reinigung, da sich im Rohr<br />

weniger Fremdkörper ansammeln können. Ein weiterer Vorteil:<br />

Durch den auf das Minimum reduzierten Stauchsack verbessert sich<br />

das Strömungsverhalten im Rohr. Verwirbelungen, die Druckverluste<br />

und damit Leistungsverluste verursachen, werden konsequent<br />

vermieden, wozu auch die äußerst geringen Spaltmaße beitragen.<br />

Die HF-Form ist eine echte Alternative zu herkömmlichen<br />

Schneidringen. Sie erfordert in der Konstruktion keine planerischen<br />

Änderungen. Bestehende Zeichnungen lassen sich einfach auf den<br />

Einsatz der HF-Form aktualisieren.<br />

Die HF-Form wird zukünftig ohne Einschränkungen für schwere und<br />

leichte Baugrößen zur Verfügung stehen. Neben Stahlrohren der<br />

DIN EN 10305-4 in den Qualitäten E235+N und E355+N (ST37.4 und<br />

ST52.4), verzinkt oder schwarz, lassen sich auch Edelstahlrohre<br />

umformen.<br />

www.hansa-flex.com<br />

SYSTEMBAUKASTEN UM NEUE<br />

KOMPONENTEN ERWEITERT<br />

Die neuen Komponenten aus dem Item MB Systembaukasten<br />

beschleunigen und vereinfachen Montageprozesse. Der rostfreie<br />

Automatik-Nutenstein V 8 St M6 wird an einer Schraube M6<br />

vormontiert und positioniert sich beim Einsetzen in die<br />

Profilnut durch seine abgeschrägten Flanken vollkommen<br />

eigenständig. Somit entfallen das separate Einsetzen und<br />

Ausrichten des Nutensteins komplett. Das ist besonders<br />

vorteilhaft bei Komponenten, die mit mehreren Schrauben<br />

befestigt werden. Aufgrund<br />

der integrierten Verdrehsicherung<br />

findet der Nutenstein<br />

die richtige Position<br />

beim Festdrehen der<br />

Schraube und stellt die<br />

korrekte Lage zur Lastabtragung<br />

sicher. Auch<br />

die Demontage lässt sich in<br />

kürzester Zeit bewerkstelligen.<br />

Mit dem Stellfußsatz 8 St 160 × 160 lassen sich freistehende<br />

Schutz- und Trennwände einfach montieren und<br />

durch entsprechendes Zubehör sicher am Boden befestigen.<br />

Die neuen Transportplatten bieten einen stabilen Anschlagpunkt<br />

für Gestelle, womit diese einfach und sicher angehoben<br />

werden können. Neu im Portfolio sind darüber hinaus die<br />

ESD-sicheren Abdeckkappen in verschiedenen Größen sowie<br />

die Abdeck- und Einfassprofile ESD für die Profile 5 und 6.<br />

www.item24.com<br />

ROBUST IN ANSPRUCHSVOLLSTEN<br />

UMGEBUNGEN<br />

NTN-SNR hat sein Angebot an<br />

metrischen und zölligen Kegelrollenlagern<br />

für den technischen Handel<br />

erweitert. Das Programm von<br />

Premium-Lagern aus japanischer<br />

Fertigung umfasst 812 Artikel. Alle<br />

Kegelrollenlager wurden für anspruchsvollste<br />

Anforderungen in<br />

Baumaschinen, in der Landwirtschaft<br />

und der Stahlverarbeitung entwickelt.<br />

Mehr als 70 % des Sortiments<br />

werden aus einsatzgehärtetem Stahl gefertigt, zu erkennen<br />

am Vorsetzzeichen 4T. Bei den so gekennzeichneten Lagern<br />

besteht jede Komponente – also Innen- und Außenringe sowie<br />

Wälzelemente – aus einsatzgehärtetem Stahl. Dieser weist<br />

gehärtete Oberflächen zur Verlängerung der Lebensdauer auf<br />

und besitzt eine hohe Kernzähigkeit zur Absorption anwendungsbedingter<br />

Stöße und hoher Lasten. Parallel wurde die<br />

Logistik und Beschaffung optimiert. Dank des Zugriffs auf<br />

eine spezifische Dokumentation zu diesem Sortiment können<br />

Händler im E-Shop direkt nach der passenden Lösung suchen<br />

und sie bestellen.<br />

www.ntn-snr.com/de<br />

www.derkonstrukteur.de<br />

58 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de<br />

LIMBACH.indd 1 22.11.2017 08:28:39


GASZUGFE<strong>DER</strong>N ENTLASTEN MEDIZINISCHES PERSONAL<br />

Gerade während der Corona-Pandemie benötigen Intensivmediziner<br />

schnell Bilder vom Zustand der Lunge infizierter<br />

Patienten. Mobile Röntgengeräte gehören dabei zu den<br />

effektivsten medizinischen Hilfsmitteln bei der Diagnostik. Als<br />

Wuhan von der ersten Infektionswelle getroffen wurde, war das<br />

Unternehmen Wandong in der Lage, schnell Röntgengeräte zu<br />

liefern, auch weil man sich für Gaszugfedern von ACE entschieden<br />

hatte.<br />

Vor der Pandemie hatte Wandong bereits zur weiteren Erhöhung<br />

der Benutzersicherheit seiner mobilen Lösungen den Markt für<br />

Gasfedern sondiert und Produkte verschiedener Hersteller<br />

getestet, um die Betriebsrisiken beim Bewegen des Strahlarms<br />

des Geräts zu verringern: Da das medizinische Personal diesen<br />

Arm anheben und genau positionieren muss, um eine bestimmte<br />

Kontrollposition zu erreichen, die je nach Anatomie des<br />

Patienten jedes Mal variieren kann, sind Qualität und Zuverlässigkeit<br />

der Industriegasfedern<br />

bei der<br />

Aufrechterhaltung<br />

der Haltekraft während des mobilen Röntgenbetriebs sehr<br />

wichtig. Schon während der Testphase erwiesen sich die von<br />

ACE gelieferten Gaszugfedern als gute Wahl. Als dann aber die<br />

Gesundheitskrise in Wuhan ihren Höhepunkt erreichte und<br />

ACE in kürzester Zeit mehrere hundert Einheiten von gleichbleibender<br />

Qualität liefern konnte, war Wandong überzeugt,<br />

den richtigen Partner gefunden zu haben.<br />

Die ausgewählten Gaszugfedern vom Typ GZ-28-450 wirken<br />

sich in vielerlei Hinsicht positiv auf die Bedienfreundlichkeit<br />

aus: Sie halten den Strahlarm zuverlässig in der gewünschten<br />

Röntgenposition und unterstützen zudem die Muskelkraft<br />

beim Anheben, Absenken und Einklappen der Mechanik. Dabei<br />

wirken sie in umgekehrter Weise zu herkömmlichen Gasdruckfedern.<br />

Ihre Kolbenstange befindet sich im unbelasteten<br />

Zustand im Zylinder. Durch den Gasdruck im Zylinder wird die<br />

Kolbenstange nach innen gezogen. Konstrukteure haben bei<br />

den wartungsfreien und einbaufertigen Gaszugfedern von<br />

ACE die Wahl zwischen Körperdurchmessern von 15 bis 40 mm<br />

sowie Kräften von 40 bis 5 000 N. In den mobilen Röntgenlösungen<br />

von Wandong kommen Modelle mit einem Außendurchmesser<br />

von 28 mm und einer maximalen Zugkraft von<br />

1 200 N bei einer Hublänge von 450 mm zum Einsatz. Alle<br />

Gasfedern von ACE zeichnen sich durch hart verchromte<br />

Kolbenstangen sowie integrierte Gleitlager aus und bieten<br />

dadurch sehr hohe Standzeiten. Ein großer Zusatzvorteil: Egal,<br />

welche Hublänge, die Zugkraft ist nachträglich über ein Ventil<br />

anpassbar, indem man Gas entweichen lässt oder dieses mit<br />

dem von ACE lieferbaren Füllkoffer je nach Anforderung befüllt.<br />

Bilder: Beijing Wandong Medical Technology Co. Ltd & ACE Stoßdämpfer GmbH<br />

www.ace-ace.de<br />

IMPRESSUM<br />

erscheint <strong>2020</strong> im 51. Jahrgang, ISSN 0344-4570<br />

Redaktion<br />

Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (ni),<br />

Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de<br />

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />

Stv. Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Martina Klein (mak),<br />

Tel.: 06131/992-201, E-Mail: m.klein@vfmz.de<br />

Redakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro),<br />

Tel.: 06131/992-259, E-Mail: i.ronsdorf@vfmz.de<br />

Redaktionsassistenz: Doris Buchenau, Ulla Winter<br />

Tel.: 06131/992-347, E-Mail: u.winter@vfmz.de,<br />

Melanie Lerch, Petra Weidt,<br />

(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

Gestaltung<br />

Mario Wüst, Sonja Daniel, Anette Fröder,<br />

Anna Schätzlein<br />

Chef vom Dienst<br />

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />

Sales<br />

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />

E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />

E-Mail: a.zepig@vfmz.de<br />

Heike Rauschkolb, Auftragsdisposition,<br />

Tel. 06131/992-241, E-Mail: h.rauschkolb@vfmz.de<br />

Anzeigenpreisliste Nr. 50: gültig ab 1. Oktober 2019<br />

Leserservice:<br />

vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />

Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266<br />

Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige<br />

Änderungen Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).<br />

Preise und Lieferbedingungen:<br />

Einzelheftpreis: € 13,50 (zzgl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement: Inland: € 95,- (inkl. Versandkosten)<br />

Ausland: € 111,- (inkl. Versandkosten)<br />

Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

Verlag<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />

Postfach 100465, 55135 Mainz<br />

Tel.: 06131/992-0, Fax: 06131/992-100<br />

E-Mail: info@vfmz.de,<br />

www.vereinigte-fachverlage.de<br />

Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />

Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem<br />

Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401<br />

Head of Sales: Beatrice Thomas-Meyer<br />

Tel.: 06131/992-265, E-Mail: b.thomas-meyer@vfmz.de<br />

(verantwortlich für den Anzeigenteil)<br />

Vertrieb: Sarina Grazin, Tel.: 06131/992-148,<br />

E-Mail: s.granzin@vfmz.de<br />

Druck und Verarbeitung<br />

Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH<br />

Kurhessenstraße 4 - 6, 64546 Mörfelden-Walldorf<br />

Datenspeicherung<br />

Ihre Daten werden von der Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

gespeichert, um Ihnen berufsbezogene, hochwertige Informationen<br />

zukommen zu lassen. Sowie möglicherweise<br />

von ausgewählten Unternehmen genutzt, um Sie<br />

über berufsbezogene Produkte und Dienstleistungen zu<br />

informieren. Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit<br />

schriftlich beim Verlag widersprochen werden<br />

(vertrieb@vfmz.de).<br />

Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge<br />

und Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit<br />

der Annahme des redaktionellen Contents (Texte, Fotos,<br />

Grafiken etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser<br />

Zeitschrift geht das umfassende, ausschließliche, räumlich,<br />

zeitlich und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht<br />

auf den Verlag über. Dies umfasst insbesondere<br />

das Recht zur Veröffentlichung in Printmedien aller Art<br />

sowie entsprechender Vervielfältigung und Verbreitung,<br />

das Recht zur Bearbeitung, Umgestaltung und<br />

Übersetzung, das Recht zur Nutzung für eigene Werbezwecke,<br />

das Recht zur elektronischen/digitalen Verwertung,<br />

z. B. Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen<br />

Systemen, zur Veröffentlichung in Datennetzen<br />

sowie Datenträger jedweder Art, wie z. B. die Darstellung<br />

im Rahmen von Internet- und Online-Dienstleistungen,<br />

CD-ROM, CD und DVD und der Datenbanknutzung<br />

und das Recht, die vorgenannten Nutzungsrechte<br />

auf Dritte zu übertragen, d. h. Nachdruckrechte einzuräumen.<br />

Eine Haftung für die Richtigkeit des redaktionellen<br />

Contents kann trotz sorgfältiger Prüfung durch<br />

die Redaktion nicht übernommen werden. Signierte<br />

Beiträge stellen nicht unbedingt die Ansicht der Redaktion<br />

dar. Für unverlangt eingesandte Manuskripte kann<br />

keine Gewähr übernommen werden. Grundsätzlich<br />

dürfen nur Werke eingesandt werden, über deren Nutzungsrechte<br />

der Einsender verfügt, und die nicht gleichzeitig<br />

an anderer Stelle zur Veröffentlichung eingereicht<br />

oder bereits veröffentlicht wurden.<br />

Datenschutzerklärung: ds-vfv.vfmz.de<br />

Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen.<br />

Mitglied der Informations-Gemeinschaft<br />

zur Feststellung der Verbreitung von<br />

Werbeträgern e. V. (IVW), Berlin.<br />

www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2020</strong>/07-08 59


IoT STARTS<br />

WITH A SENSOR<br />

keller-druck.com


MONTAGE UND<br />

HANDHABUNG<br />

SUPPLEMENT <strong>DER</strong> ZEITSCHRIFTEN <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> UND <strong>DER</strong> BETRIEBSLEITER<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG


EFFIZIENZ<br />

AUF GANZER<br />

LINIE<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

Die Anforderungen an Maschinen für die<br />

Kerzenproduktion sind hoch: Sie müssen eine<br />

Vielzahl von Produktvarianten fertigen können,<br />

dürfen nicht zu teuer sein und sollten eine lange<br />

Lebensdauer haben. In diesem Zusammenhang<br />

können hochgenaue Zahnstangengetriebe ihre<br />

Stärken ausspielen.<br />

Wenn man eine feierliche oder gemütliche Atmosphäre<br />

schaffen möchte, ist Kerzenlicht die beste Wahl. Die<br />

meisten Konsumenten wollen allerdings nicht viel<br />

Geld für eine Kerze ausgeben. In der Branche versucht<br />

man deshalb, möglichst kostengünstig zu fertigen. Das funktioniert<br />

aber nur, wenn die Produktionsanlagen große Stückzahlen<br />

und viele Kerzentypen auf einer Linie verarbeiten können. Bei der<br />

Arthur Weissbach GmbH aus Fulda kennt man das Geschäft seit<br />

mehr als 90 Jahren und entwickelt die passenden Lösungen dafür:<br />

Autor: Sven Schürmann, LEANTECHNIK AG, Oberhausen<br />

Das Unternehmen bietet ein breites Portfolio an Maschinen – von<br />

hydraulischen Presslinien für Stumpen-, Kugel- und Profilkerzen<br />

über Gießmaschinen für Stab- und Spitzkerzen bis hin zu Dochtwachsanlagen.<br />

„Unsere Anlagen sind in ihrer Funktion, Flexibilität und Stückzahlleistung<br />

einzigartig“, sagt Dipl.-Ing. Markus Weß, Geschäftsführer<br />

bei Weissbach. Aus diesem Grund verkauft das Unternehmen seine<br />

Kerzenmaschinen „made in Germany“ in der ganzen Welt. Für<br />

einen Kunden in den USA hat Weissbach gerade eine Maschine<br />

ausgeliefert, die Kerzen in Gläsern fertigt. „Dieses Produkt wird<br />

auch in Europa immer beliebter“, so Weß.<br />

Die Maschine wärmt die Gläser zunächst vor und bringt dann ein<br />

bis drei Dochte mit Dochthalter in sie ein. Anschließend werden die<br />

Gläser in großen Gruppen zur nächsten Station befördert und dort<br />

positioniert, um das Wachs einzufüllen. Hier wiegt die Maschine<br />

auch die Gläser, um sicherzustellen, dass die Füllmenge stimmt. Im<br />

Anschluss durchlaufen die Gläser-Kerzen eine Kühlstrecke und<br />

sind dann bereit für den Verpackungsprozess.<br />

Für die Beförderung der Gläser zur Füllstation und weiter zur Kühlstrecke<br />

sorgt eine Lineareinheit mit Überschiebe-Funktion, die mit<br />

zwei Lifgo-Zahnstangengetrieben von Leantechnik ausgestattet ist.<br />

Das Oberhausener Unternehmen hat sich auf die Entwicklung und<br />

Fertigung hochgenauer Getriebe auf der Basis von Zahnstangen spezialisiert<br />

und beliefert Kunden aus zahlreichen Branchen weltweit.<br />

Nach umfangreichen Vergleichen mit ähnlichen Produkten von<br />

Wettbewerbern entschieden sich Markus Weß und seine Kollegen für<br />

S2 SUPPLEMENT <strong>2020</strong>


01<br />

die Leantechnik-Getriebe, weil hier das Gesamtpaket<br />

aus Leistung, Preis, Lieferzeit und Service<br />

stimmte.<br />

ALTBEWÄHRTES NEU GEDACHT<br />

Die hochpräzisen Zahnstangengetriebe, die<br />

bei Weissbach zum Einsatz kommen, fertigt<br />

Leantechnik bereits seit 1996. Auf der Euroblech<br />

im selben Jahr präsentierte das Unternehmen<br />

seine Neuentwicklung erstmals der<br />

Öffentlichkeit – und konnte sich vor Anfragen<br />

kaum retten. Leantechnik-Gründer und -Geschäftsführer<br />

Reinhard Janzen ist noch heute<br />

erstaunt, wie groß die Begeisterung der Fachwelt<br />

damals war, denn „wir haben ja eigentlich<br />

nur das altbewährte Zahnrad etwas modernisiert,<br />

in dem wir die Zahnstange linear und<br />

damit sehr genau an einem Ritzel entlangführen.“<br />

Das ist leicht untertrieben, denn durch<br />

die völlig neue Bauweise und die Würfelform<br />

bieten die Zahnstangengetriebe Maschinenbauern<br />

unzählige Anwendungsmöglichkeiten.<br />

Die Getriebe kommen in den verschiedensten<br />

Handling- bzw. Pick-and-Place-Anlagen weltweit<br />

zum Einsatz.<br />

02<br />

01 Die beiden<br />

Zahnstangengetriebe<br />

bewegen die<br />

Zuführeinheit, die die<br />

Kerzen zur Füllstation<br />

(Gitterboden) und<br />

anschließend zur<br />

Kühlstrecke befördert<br />

02 Die Getriebe<br />

sind mit einer vierfach<br />

rollengeführten<br />

Zahnstange<br />

ausgestattet<br />

und können die<br />

Zuführeinheit<br />

deshalb hochgenau<br />

positionieren<br />

„Viele Konstrukteure konnten sich anfangs<br />

nicht genau vorstellen, was man mit unseren<br />

Getrieben alles machen kann“, erinnert sich<br />

Janzen. „Deshalb haben wir in den ersten Jahren<br />

Modell-Anlagen gebaut und vorgeführt. So<br />

wollten wir den potenziellen Kunden vor Augen<br />

führen, was man aus den Zahnstangengetrieben<br />

alles bauen kann.“ Auf diese Weise entstanden<br />

bereits 1997/98 die ersten Positioniersysteme,<br />

die Leantechnik heute unter dem Namen Leantranspo<br />

fertigt und vertreibt.<br />

KOMPLEXE BEWEGUNGSABLÄUFE –<br />

KEIN PROBLEM<br />

Die Bewegungsaufgabe, die Weissbach an seinen<br />

Kerzen-Maschinen mit dem Lifgo-Zahnstangengetriebe<br />

lösen wollte, war anspruchsvoll,<br />

denn um die Kerzen-Gläser von einer Station<br />

zur nächsten zu befördern, ist ein relativ langer<br />

Hub erforderlich. „Früher hat man dafür Kurbel-<br />

und Stangengetriebe verwendet und sich<br />

eine eigene Lösung zurechtkonstruiert“, berichtet<br />

Markus Weß. Der technische Fortschritt gehe<br />

aber immer mehr in Richtung Standardisierung.<br />

„Fertige Lineareinheiten mit Zahnstangengetriebe<br />

Damit<br />

Ihre Ideen<br />

funktionieren!<br />

Systemlösungen,<br />

Sondermaschinen<br />

und<br />

Werkzeuge<br />

für Ihre Blechbearbeitung.<br />

Ottemeier Werkzeug- und<br />

Maschinentechnik GmbH<br />

Kapellenweg 45<br />

33415 Verl-Kaunitz<br />

Fon 05246 9214-0<br />

Fax 05246 9214-99<br />

m.esken@ottemeier.com<br />

www.ottemeier.com<br />

SUPPLEMENT <strong>2020</strong><br />

S3<br />

Ottemeier.indd 1 11.01.2018 13:54:10


sind nicht nur günstiger als eine individuelle Lösung, sondern auch<br />

zuverlässiger und langlebiger. Insbesondere dann, wenn es – wie in<br />

unserem Fall – um Kombinationsbewegungen aus hohem und seitlichem<br />

Verfahren geht.“<br />

Weissbach verwendet für die Bewegung der Lineareinheit an der<br />

Kerzenmaschine Lifgo-Zahnstangengetriebe der Baugröße 5.1, die<br />

eine Hubkraft von 3 800 N haben und ein Drehmoment von 76 Nm<br />

erzeugen können. Die Getriebe sind über Elastomer-Gelenkwellen<br />

an die Maschine angebunden und wurden aus dem Baukastensystem<br />

von Leantechnik zusammengestellt. Das System ermöglicht die<br />

WIE BEI LEANTECHNIK<br />

INNOVATIONEN ENTSTEHEN<br />

„Oft stoßen unsere Kunden die Entwicklung neuer<br />

Produkte an“, berichtet Leantechnik-Vorstand Reinhard<br />

Janzen. „Wir erfahren z. B., dass die Automobil-Industrie die<br />

Effizienz ihrer Fertigung steigern will und dafür Lösungen<br />

sucht. In abteilungsübergreifenden Projekt-Teams werden<br />

dann gemeinsam mit dem Kunden verschiedene Ansätze<br />

erarbeitet, wie man die jeweilige Positionieraufgabe optimal<br />

löst.“ Auf diese Weise hat Leantechnik unter anderem<br />

die Fertigung verschiedenster Pkw-Modelle auf einer<br />

einzigen Linie ermöglicht. Leantechnik-Getriebe kommen<br />

aber auch in der Elektronik-Fertigung oder in der Medizintechnik<br />

zum Einsatz. Aktuell betreuen die Konstrukteure<br />

aus Oberhausen verschiedene Projekte aus den unterschiedlichsten<br />

Branchen wie z. B. der Logistik, der Lebensmittelindustrie<br />

sowie der Luft- und Raumfahrttechnik.<br />

03<br />

Konfiguration individueller Zahnstangengetriebe aus Standardkomponenten.<br />

Jeder Anwender hat so die Möglichkeit, die Getriebe<br />

optimal an sein Einsatzgebiet anzupassen.<br />

Auch die Arthur Weissbach GmbH verfolgt bei der Fertigung ihrer<br />

Kerzen-Maschinen diese Philosophie, denn das Unternehmen konstruiert<br />

rund 80 % seiner Maschinen kundenindividuell. „Wir arbeiten<br />

viel mit standardisierten Bauteilen, die wir je nach den Anforderungen<br />

der jeweiligen Anwendung miteinander kombi nieren“, erläutert<br />

Markus Weß.<br />

Das bedeutet: Die Anlagen werden an die Gläsergrößen und die<br />

Abmessung der Kerzen angepasst. Hinzu kommt, dass die Kerzenhersteller<br />

oft verschiedene Kerzentypen auf einer Fertigungslinie produzieren<br />

wollen. „Deshalb sind unsere Maschinen in der Regel Kombinationsanlagen,<br />

auf denen bis zu acht verschiedene Glasgrößen<br />

gefertigt werden können“, berichtet Markus Weß. „In der mechanischen<br />

Welt mussten bei jedem Produktionswechsel viele Teile an der<br />

Maschine ausgetauscht werden. Moderne Linear- und Servotechnik<br />

erlaubt es dagegen, die dafür nötigen Einstellungen an der Anlage<br />

einfach über die Software zu ändern.“ Die Lifgo-Getriebe machen diese<br />

hochflexible, unkomplizierte Fertigung möglich und erfüllten damit<br />

die hohen Ansprüche des US-amerikanischen Kerzen-Herstellers.<br />

GETRIEBE ERMÖGLICHEN HOHE<br />

TAKTFREQUENZEN<br />

Präzision, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit sind die Haupteigenschaften<br />

der Zahnstangengetriebe von Leantechnik. „Wir<br />

wollen dem Anwender volle Flexibilität ermöglichen“, erläutert Geschäftsführer<br />

Reinhard Janzen das Produktkonzept. Die Lifgo-Zahnstangengetriebe<br />

gibt es deshalb in vier verschiedenen Bau größen.<br />

Sie eignen sich für Anwendungen, die eine hohe Querkraftaufnahme<br />

und eine hohe Positioniergenauigkeit erfordern und erzielen je<br />

nach Baugröße Hubkräfte zwischen 2 000 und 25 000 N. Aufgrund<br />

ihrer vierfach rollengeführten Zahnstange erfüllen die Zahnstangengetriebe<br />

höchste Ansprüche an Synchronizität und Belastbarkeit.<br />

Damit sind sie die ideale Komponente für die auf Effizienz und kurze<br />

Taktzeiten ausgerichtete Maschine, die Weissbach für den US­<br />

Kunden konstruiert hat.<br />

Die Kerzenmaschine ist in den USA inzwischen in Betrieb gegangen<br />

und läuft einwandfrei. „Wir sind mit der Leistung der Leantechnik-Getriebe<br />

sehr zufrieden“, sagt Ingenieur Markus Weß. „Bei<br />

künftigen Projekten werden wir auf sie zurückgreifen, wenn es die<br />

Vorgaben des Kunden erfordern.“<br />

Bilder: Leantechnik, Arthur Weissbach<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

03 Mit den Zahnstangengetrieben<br />

kann ein Drehmoment von 76 Nm<br />

erreicht werden<br />

04 Die Lifgo-Zahnstangengetriebe<br />

wurden für Anwendungen<br />

entwickelt, die eine hohe Querkraftaufnahme<br />

und Positioniergenauigkeit<br />

erfordern<br />

www.leantechnik.com<br />

04<br />

S4 SUPPLEMENT <strong>2020</strong>


DR. TRETTER IM JUBILÄUMSJAHR<br />

AUF WACHSTUMSKURS<br />

Mit der strategischen<br />

Übernahme des<br />

langjährigen Partners<br />

IGT aus Schwelm<br />

baut Dr. Tretter seine<br />

Fertigungstiefe von<br />

der Veredelung bis<br />

hin zur Herstellung<br />

von Gewindetrieben<br />

weiter aus und stärkt<br />

seine Position als Spezialist für Lineartechnik. Der Hersteller,<br />

Importeur und Engineering-Partner kann Kunden damit<br />

künftig noch passgenauere Lösungen anbieten. Durch die<br />

breite Erfahrung von Dr. Tretter in der anwendungsorientierten<br />

Lösungsfindung kombiniert mit den fundierten Herstellungskompetenzen<br />

der IGT GmbH lassen sich Synergien direkt<br />

an die Kunden weitergeben und deutlich steigern. Diese<br />

beziehen sich auf Funktionalität, Produktverständnis,<br />

Kosteneffizienz, Service und Vertrieb.<br />

Dr. Tretter feiert in diesem Jahr zudem ein besonderes<br />

Jubiläum: Das Unternehmen wird 50. Zum Produkt-Programm<br />

gehören heute Schienenführungen, Präzisionsstahlwellen,<br />

Kugelbuchsen, Drehmomentkugelbuchsen, Gewindetriebe,<br />

Linearachsen, Kugelrollen und Toleranzhülsen.<br />

www.tretter.de<br />

Einfach ergonomisch.<br />

Fördern, sortieren, verteilen – mit Vakuumhebern von<br />

Schmalz ist der innerbetriebliche Materialfluss ergonomisch,<br />

einfach und effizient.<br />

WWW.SCHMALZ.COM/JUMBO<br />

T: +49 7443 2403-301<br />

J. Schmalz GmbH · Johannes-Schmalz-Str. 1 · 72293 Glatten · schmalz@schmalz.com<br />

IEF WERNER: 40. JUBILÄUM UND NEUER<br />

ANFRAGEKONFIGURATOR<br />

Die IEF-Werner<br />

GmbH feiert in<br />

diesem Jahr ihr<br />

40. Jubiläum<br />

und blickt auf<br />

eine erfolgreiche<br />

Firmengeschichte<br />

zurück. 1980<br />

als Ingenieurbüro<br />

gegründet,<br />

zählt IEF Werner heute zu den international führenden Unter -<br />

nehmen mit Automatisierungs- und Handhabungslösungen,<br />

die in zahlreichen Branchen zum Einsatz kommen. Der<br />

Anbieter hat unter anderem offene und modulare Palettiersysteme<br />

im Programm, die sich an jede Aufgaben stellung<br />

maßgeschneidert anpassen lassen. Anwender können die<br />

Anlagen mit einem integrierten IEF-Produkthandling betreiben<br />

oder an ein bereits vorhandenes Roboter- oder Handlingsystem<br />

anbinden. Im Jubiläumsjahr gibt es nun einen neuen<br />

Anfrage konfigurator, mit dem der Konstrukteur intuitiv und<br />

mit wenigen Klicks den passenden Palettierer zusammenstellen<br />

– und anschließend direkt eine Anfrage an IEF-Werner<br />

senden kann. Diese wird umgehend an die internen Produktspezialisten<br />

und Vertriebsmitarbeiter weitergeleitet und<br />

bearbeitet. Innerhalb kürzester Zeit erhält der Nutzer ein<br />

konkretes Angebot. Dieses kann als Basis für ein weiterführendes<br />

Beratungsgespräch dienen.<br />

Der Konfigurator ist unter dem folgenden Link zu finden:<br />

www.ief.de/produkte/systeme/palettierer/anfragekonfigurator.html<br />

www.ief.de


KLARTEXT<br />

BAHNBRECHENDE<br />

ENTWICKLUNGEN<br />

JÖRG REGER<br />

Leiter des Geschäftsbereichs Robotik und Fertigungsautomation, ABB Deutschland, Friedberg<br />

In den vergangenen 50 Jahren haben wir zahlreiche Meilensteine der Robotertechnologie<br />

gesehen und selbst auf den Weg gebracht. Besonders hervorheben<br />

möchte ich in diesem Zusammenhang die rasante Entwicklung der Mensch-Roboter-<br />

Kollaboration. Ob von der Koexistenz, bei der Arbeiter und Roboter nebeneinander<br />

arbeiten, bis hin zur echten Kollaboration, bei der sich die Arbeitsräume von Mensch<br />

und Roboter vollends überschneiden – die Kombination aus flexibel einsatzbaren<br />

Robotern, zertifizierter Sicherheitssoftware und einer zunehmend einfacheren<br />

Programmierung erlauben Unternehmen, ihre Fabrik der Zukunft zu gestalten. Davon<br />

profitieren immer mehr auch klein- und mittelständische Unternehmen: Kollaborative<br />

Roboter, wie etwa YuMi von ABB, spielen ihre Vorteile aus, wenn ein geringer<br />

Platzbedarf herrscht sowie eine schnelle Umrüstbarkeit und ein ortsflexibler Einsatz<br />

in einer agil gestalteten Fertigungsumgebung gefragt sind. Übrigens: YuMi feiert in<br />

diesem Jahr fünften Geburtstag – ein weiterer Meilenstein für mich und ABB.<br />

Die Montage und<br />

Handhabung ist ein<br />

zentraler Bereich der<br />

industriellen Produktion.<br />

Durch die Automatisierung<br />

hat sie sich in den letzten<br />

50 Jahren gravierend<br />

weiterentwickelt. Wir<br />

haben Akteure aus der<br />

Branche gefragt: Was<br />

war für Sie die wichtigste<br />

Entwicklung?<br />

DIE RASANTE ENTWICK-<br />

LUNG <strong>DER</strong> MENSCH-<br />

ROBOTER-KOLLABORATION<br />

ZUFÜHRTECHNIK<br />

ROBOTIK<br />

<strong>DER</strong> ÜBERGANG ZU<br />

DURCHGEHEND<br />

ENGINEERING-<br />

BASIERTEN LÖSUNGEN<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

KLAUS BOTT<br />

COO Feeding Technology, Afag, Huttwil (CH)<br />

Die Zuführtechnik, die sortierte Bereitstellung von Einzelteilen und Baugruppen,<br />

ist ein wesentlicher und qualitätsbestimmender Baustein bei automatisierten<br />

Handhabungs- und Montageprozessen. Sie war bisher jedoch nicht durch<br />

disruptive Innovationen gekennzeichnet. Die wichtigste Entwicklung ist aber<br />

der Übergang von kreativen Sortierkonzepten durch handwerkliche Kompetenz in<br />

der Blechbearbeitung zu durchgehend engineering-basierten, reproduzierbaren<br />

Lösungen. 3D-CAD, CAM und 5-Achs-Simultanbearbeitung haben die<br />

Zuführtechnik auf ein deutlich höheres Qualitätslevel gehoben. In den<br />

vergangenen Jahren hat sich die Entwicklung und Nutzung von<br />

Simulationstechnologien und additiver Fertigung sowie die Entwicklung<br />

intelligenter Vibrationsförderer und neuer Regelungskonzepte massiv<br />

beschleunigt. Dies ergänzen flexible Systeme mit Vision und Robotik sowie erste<br />

Ansätze beim Bin-Picking.


KLARTEXT<br />

DR. KURT SCHMALZ<br />

geschäftsführender Gesellschafter der J. Schmalz GmbH, Glatten<br />

Für mich zählt der Computer, auf die vergangenen 50 Jahre bezogen vor allem der<br />

erste Computer von Apple im Jahr 1976, zu den bahnbrechendsten Entwicklungen der<br />

Menschheit. Damit begann die Ära der PCs, die die Großrechner ablösten. Computer<br />

werden seitdem dank integrierter Schaltkreise und Mikroprozessoren immer kleiner,<br />

leistungsfähiger und preisgünstiger. Dieser Fortschritt führte auch zu steigenden<br />

Automatisierungsgraden: mit Robotern, vollautomatischen Produktionsstraßen bis zur<br />

Mustererkennung durch künstliche Intelligenz. Die technologischen Entwicklungen aus<br />

der Automation übertragen wir in die Vakuumtechnik. So entwickeln wir zum Beispiel<br />

intelligente Komponenten, die mit der übergeordneten Steuerung kommunizieren, um<br />

Daten über Zustand, Energieverbrauch oder den Prozess zu übertragen. Auch Software-<br />

Lösungen, wie unsere neue Schmalz Connect Suite, sind nur dank des enormen technischen<br />

Fortschritts der vergangenen Jahre und Jahrzehnte möglich – dafür hätte die<br />

Rechenleistung des Apple I noch nicht ganz ausgereicht.<br />

GREIFTECHNIK<br />

<strong>DER</strong> WANDEL VON<br />

<strong>DER</strong> KLASSISCHEN<br />

KOMPONENTE ZU<br />

KOMPLEXEN SYSTEMEN<br />

<strong>DER</strong> ERSTE PERSONAL<br />

COMPUTER<br />

LINEARTECHNIK<br />

RÜDIGER KNEVELS<br />

CEO Rollon Group, Managing Director Rollon GmbH, Düsseldorf<br />

50 Jahre, eine Zeitspanne, in der enorm viel passiert ist. In der Lineartechnik gibt es einen massiven<br />

Wandel des Anforderungsprofils von der klassischen Komponente über Linearachsen hin zu komplexeren<br />

Systemen. Kundenspezifische Anpassungen, ein wachsender Grad in der Automatisierung und hohe<br />

Flexibilität waren sicherlich die größten Treiber der letzten Jahrzehnte. Von Komponentenherstellern<br />

wird im Zeitalter der Automatisierung und der Digitalisierung aus der Perspektive der Systemlösungen<br />

und der „smarten Produkte“ deutlich mehr erwartet. Dies wird in den kommenden Jahren auf einem<br />

anspruchsvollen und herausfordernden Niveau bleiben. Linearführungssysteme müssen deutlich<br />

lösungsorientierter sein. Purer Katalogstandard war gestern. Heute geht es darum, von modularen<br />

Plattformen oder aus Baukästen heraus kunden- und anwendungsspezifische Lösungen zu schaffen.<br />

Gewichtsreduzierung, Wartungsfreiheit, Beständigkeit gegen schwierige Umgebungsbedingungen,<br />

Erhöhung der Verfahrgeschwindigkeit sind einige wichtige Kundenanforderungen. Dabei geht es auch<br />

darum, das Thema Überdimensionierung von Lineartechnik zu eliminieren. Auf der Entwicklungsebene<br />

befassen wir uns aktuell sehr intensiv mit „smarten Linearsystemen“.<br />

SUPPLEMENT <strong>2020</strong><br />

S7


SAUBERE VERBINDUNG<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

Das Clinchen hat sich als Verbindungstechnik<br />

in der blechverarbeitenden Industrie durch<br />

seine Effizienz und Zuverlässigkeit bewährt.<br />

Das schätzt auch ein Schweizer Haushaltsgeräte-<br />

Hersteller und investierte in eine neue Anlage.<br />

Auf ihr werden die Führungsbleche für Geschirrund<br />

Besteckschubladen mit der Seitenwand<br />

des Highend-Geschirrspülers verbunden.<br />

Wie man Geschirrspüler, Kochfelder und Waschautomaten<br />

auf die höchste Qualitätsstufe hebt, wissen<br />

die Entwickler der V-Zug AG. Die Geräte des Schweizer<br />

Haushaltsgeräte-Herstellers kommen in Privathaushalten<br />

wie auch im Gastronomiebereich zum Einsatz und<br />

warten mit innovativen Technologien auf. Eine Besonderheit der<br />

jüngsten Entwicklung setzt neue Maßstäbe in punkto Ergonomie:<br />

Anfang <strong>2020</strong> stellte V-Zug die neue Adora Geschirrspüler-Linie mit<br />

dem sogenannten Optilift vor. Dahinter verbirgt sich eine ergonomische<br />

Funktion, die den unteren Geschirrkorb hochschwenkt. So<br />

können Teller und Co. komfortabel einsortiert und später wieder<br />

leicht ausgeräumt werden. Um die Führungsschienen und die Mechanik<br />

dieser Schublade sowie der Ergoplus-Besteckschublade<br />

aufzunehmen, mussten Edelstahlbleche im Inneren des Spülmaschinengehäuses<br />

fixiert werden.<br />

CLINCHEN: EINE EFFIZIENTE LÖSUNG<br />

Für diese Aufgabe ist das Clinch-Verfahren der Tox Pressotechnik<br />

GmbH & Co. KG ideal: Es verbindet die dünnen Edelstahlbleche zuverlässig<br />

und schnell. Im Gegensatz zum Nieten oder Schweißen<br />

bleiben die Oberfläche und das Materialgefüge intakt und damit<br />

auch dicht. „Es ist für uns die effizienteste Lösung“, bekräftigt Patrick<br />

Bon, Leiter Konstruktion Geschirrspüler bei V-Zug. „Wir nutzen<br />

zwar schon seit einigen Jahren die Tox-Clinch-Werkzeuge, eine<br />

komplette Anlage von Tox Pressotechnik hatten wir bis jetzt jedoch<br />

noch nicht“, fügt er hinzu.<br />

Die konkrete Aufgabe lautete: Jeweils drei Bauteile müssen an<br />

den beiden Gehäuseseiten der Großraum-Bottiche fixiert werden.<br />

„Unsere Kunden erwarten Top-Qualität. Für uns ist damit klar, dass<br />

auch hierbei das Ergebnis optisch und technisch einwandfrei sein<br />

muss“, betont Patrick Bon.<br />

FEHLER AUSGESCHLOSSEN<br />

Tox Pressotechnik erarbeitete ein Anlagenkonzept, das das Clinchen<br />

zweier Gehäusewände in einem Arbeitsgang erlaubt. Herzstück ist<br />

die Tox-Einzelpunktzange TE-CM mit dem elektromechanischen<br />

Antrieb Tox-Electricdrive in Kompaktbauform. Der C-Bügel ist für<br />

eine maximale Presskraft von 80 kN ausgelegt. Die Werkzeugöffnung<br />

beträgt maximal 73 mm und ist damit völlig ausreichend für<br />

das Schweizer Projekt. Der Pressantrieb EPMR ist matrizenseitig<br />

verbaut und arbeitet mit einer Nennkraft von 80 kN. Sensoren<br />

BEIM CLINCHEN BLEIBEN OBER-<br />

FLÄCHE UND MATERIALGEFÜGE<br />

INTAKT UND DAMIT DICHT<br />

überwachen den Kraft- und Wegverlauf. Die Genauigkeit des hochpräzisen<br />

Kraftsensors liegt bei ± 1,0 % vom Messbereichsendwert.<br />

Der Kolben des Antriebs arbeitet hochdynamisch mit einer Geschwindigkeit<br />

von bis zu 200 mm/s. Vor jedem Setzen eines<br />

Clinch-Punkts wird die Bauteiloberfläche benetzt. Das reduziert die<br />

Reibung und schont damit die Werkzeuge und Blechoberflächen.<br />

S8 SUPPLEMENT <strong>2020</strong>


01 Auf dem Arbeitstisch<br />

sind die Positionen für<br />

die zu fügenden Bleche<br />

klar vorgegeben und<br />

der Prozess wird erst<br />

freigegeben, wenn die<br />

Edelstahlteile korrekt<br />

aufgelegt sind<br />

02 Das Fügebild der<br />

Clinchpunkte ist sauber<br />

und exakt<br />

Mit Dr. TRETTER ®<br />

Kugelbuchsen<br />

und Wellen<br />

erreichen Sie genaue<br />

und leichtgängige<br />

Bewegungen Ihrer<br />

Führungsanforderung.<br />

01<br />

Dafür hat Tox Pressotechnik die Anlage um eine<br />

Sprüheinrichtung ergänzt.<br />

Nach dem Auflegen der drei Bleche auf den<br />

Arbeitstisch – eine Verwechslung und Fehlmontage<br />

ist dank der schablonenartigen Bauteilaufnahmen<br />

ausgeschlossen – legt der Werker die<br />

60-l-Großraum-Bottiche auf. Über die Tox-Einhandsteuerung<br />

STE gibt er den über den Weg<br />

geregelten Prozess frei. Die Gehäuse werden fixiert,<br />

und der Clinch-Prozess startet. Die Zange<br />

verfährt dabei auf einer X-Y-Achse, um zwei<br />

Seitenwände nacheinander mit je 15-Tox-Punkten<br />

zu bearbeiten.<br />

FÜGEVORGANG SICHER IM BLICK<br />

Es gibt zwei Programme: Eines zum Clinchen von<br />

drei und eines von zwei Blechen pro Seite. „So<br />

können wir die Gehäuse für Spülmaschinen mit<br />

und ohne Comfort-Slide-Funktion für die Besteckschublade<br />

auf einer Anlage fertigen“, erklärt<br />

Christoph Fässler, Projektleiter Anlageplanung.<br />

Sobald der Vorgang abgeschlossen ist, öffnet die<br />

Steuerung die Bauteilspanner automatisch. Der<br />

Werker nimmt daraufhin das Gehäuse ab, bestückt<br />

den Arbeitstisch neu und legt den um 180 °<br />

gedrehten Bottich wieder auf, um den Vorgang an<br />

der zweiten Seitenwand zu wiederholen. Bewegungsabläufe<br />

und Betriebsarten kann der Anwender<br />

über einen Touchscreen erstellen, Bewertungsergebnisse<br />

darüber einsehen. Der Bildschirm<br />

ist über eine Ethernet-Verbindung mit dem Achs-<br />

Controller verbunden.<br />

Um Fehler oder gar Verletzungen zu vermeiden,<br />

hat Tox Pressotechnik die Anlage mit mehreren<br />

Sicherheitsfeatures ausgestattet. So kontrollieren<br />

Sensoren, ob die erforderlichen Bauteile eingelegt<br />

und der Bottich aufgelegt wurden. Zugänglich<br />

ist die Anlage nur von vorne, wobei Lichtschutzgitter<br />

den Zutritt während des Prozesses<br />

überwachen. Die übrigen Seiten sind über Makrolonscheiben<br />

abgeschottet. So können die Werker<br />

den Fügevorgang gefahrlos im Blick behalten.<br />

Und bei V-Zug denkt man flexibel. So kann die<br />

Steuerung später für zusätzliche Bottich-Varianten<br />

erweitert werden. Ebenso sind alle Bauteilaufnahmen<br />

als Wechselteile ausgelegt und erlauben<br />

eine spätere Nachrüstung.<br />

SCHLÜSSELFERTIG UND<br />

DENNOCH FLEXIBEL<br />

Die Anlage kam schlüsselfertig bei V-Zug an und<br />

musste lediglich an Strom und Druckluft angeschlossen<br />

werden. „Es lief alles problemlos ab“,<br />

erinnert sich Christoph Fässler. „Bei uns kommt<br />

es nicht auf die Maximierung des Outputs an,<br />

sondern auf die Qualität, die bei Tox Pressotechnik<br />

technisch und optisch überzeugt.“<br />

Bilder: TOX PRESSOTECHNIK GmbH & Co. KG<br />

www.tox-pressotechnik.com<br />

02<br />

Service<br />

Beratung<br />

Auslegung<br />

Wellenbearbeitung<br />

Betriebstemperaturen<br />

–10 °C bis +200 °C<br />

Geschwindigkeiten<br />

bis zu 3 m/s<br />

Motek<br />

Stuttgart<br />

05.-08.10.<strong>2020</strong><br />

Halle 6<br />

Stand 6306<br />

Am Desenbach 10+12<br />

73098 Rechberghausen<br />

fon +49 7161 95334-0<br />

mail info@tretter.de<br />

www.tretter.de


EINE GRIFFIGE<br />

GESCHICHTE<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

Was in den 1980er-Jahren mit aufwändigen<br />

Einzelanfertigungen begann, stellt heute eine<br />

der wichtigsten Entwicklungen in der<br />

Handhabung dar – der Greifer. Greifsysteme<br />

meistern durch ihre Vielseitigkeit nahezu jede<br />

Aufgabe – ob mechanisch, pneumatisch,<br />

magnetisch oder adhäsiv. Lesen Sie die<br />

interessante Geschichte über die Entwicklung<br />

der Greifertechnologie eines deutschen<br />

Herstellers.<br />

Autor: Harald Dickertmann, Executive Vice President Sales Gripping Systems,<br />

SCHUNK GmbH & Co. KG, Lauffen/Neckar<br />

Über 2 550 Greifer umfasst das Standard-Greifkomponentenprogramm<br />

der Firma Schunk aus Lauffen am Neckar<br />

heute. Greifer-Legenden wie der vielzahngeführte Universalgreifer<br />

PGN-plus oder der Kleinteilegreifer MPG-plus<br />

gehören ebenso dazu wie intelligente Greifmodule für die smarte<br />

Produktion und handzahme Co-act-Greifer für die Mensch-Roboter-<br />

Kollaboration. Hinzu kommen unzählige Spezialgreifer vom Schwerlast-<br />

bis zum Mikrohandling. Die Entwicklung des automatisierten<br />

Greifens verlief in mehreren Stufen.<br />

Seit 75 Jahren begeistert Schunk mit Pioniergeist, Perfektion und<br />

Kümmerer-Kultur – zunächst in der Spanntechnik, seit Anfang der<br />

1980er-Jahre dann auch in der Automation. Auslöser für den Einstieg<br />

in die Automation war eine Beobachtung des Spann- und<br />

PLÖTZLICH WAR KLAR, DASS<br />

DAS INDUSTRIELLE GREIFEN<br />

IN ZUKUNFT WEIT MEHR SEIN<br />

WÜRDE, ALS ZWEI FINGER ZU<br />

ÖFFNEN UND ZU SCHLIESSEN<br />

Greiftechnikpioniers Heinz-Dieter Schunk zu Beginn des Robotik-<br />

Booms. Greifwerkzeuge für Roboter wurden zu diesem Zeitpunkt<br />

meist individuell als Einzelanfertigung hergestellt, waren klobig,<br />

schwerfällig und instabil. Pneumatikleitungen verursachten extreme<br />

S10 SUPPLEMENT <strong>2020</strong>


Störkonturen. Genau hierin sah der findige<br />

Unternehmer eine Chance: Kleiner,<br />

leichter, zuverlässiger und erschwinglicher<br />

sollten Robotergreifer werden, so seine Vision.<br />

Über eine Standardisierung, die dem<br />

Unternehmer schon im Bereich Spannbacken<br />

und Werkzeughalter gelungen war,<br />

wollte er Kosten- und Lerneffekte realisieren,<br />

die in der Folge wiederum dem Markt<br />

zugutekommen sollten.<br />

STANDARDISIERUNG <strong>DER</strong><br />

GREIFTECHNIK<br />

Den Anfang machte 1983 der Schunk PPG,<br />

der wohl weltweit erste standarisierte Industriegreifer<br />

auf dem Markt. Dieser war<br />

vergleichsweise leicht und wurde über<br />

integrierte Luftkanäle betätigt, sodass die<br />

Verschlauchung erheblich vereinfacht<br />

wurde. Kurz darauf folgten ein Dreifingergreifer<br />

und ein Schwenkmodul. Schon<br />

bald ermöglichten abgestufte Baugrößen<br />

eine gezielte Auslegung. Sukzessive entstand<br />

ein umfassendes Modulprogramm,<br />

das Greifmodule, Drehmodule, Linearmodule<br />

und Roboterzubehör umfasst.<br />

Der mit patentierter Vielzahnführung<br />

ausgestattete PGN-plus gilt bis heute als<br />

Benchmark und wurde ständig weiterentwickelt.<br />

FRÜHER EINSTIEG IN DIE<br />

MECHATRONIK<br />

Bereits 1986, also lange bevor sich der<br />

Trend zur Mechatronik etablierte, präsentierte<br />

Schunk mit dem SEG 10 einen ersten<br />

servoelektrischen Greifer. In der Welt der<br />

Handhabung und Robotik, die bis dato<br />

von Hydraulik und Pneumatik geprägt war,<br />

setzte das Unternehmen mit dem SEG<br />

Maßstäbe. Plötzlich wurde klar, dass das<br />

industrielle Greifen in Zukunft weit mehr<br />

sein würde, als zwei Finger zu öffnen und<br />

zu schließen. Das Mechatronikmodul war<br />

für die damalige Zeit so außergewöhnlich,<br />

dass es den Weg bis in die populärwissenschaftliche<br />

„Knoff-Hoff-Show“ des ZDF<br />

fand. Neben seiner Kompaktheit, Leistungsdichte<br />

und universellen Einsetzbarkeit<br />

überraschte der Mechatronikgreifer<br />

01 1983 bringt Schunk den ersten standardisierten<br />

Industriegreifer auf den Markt: Er war<br />

vergleichsweise leicht und wurde ebenso wie<br />

das Linear- und Drehmodul über integrierte<br />

Luftkanäle betätigt<br />

02 Der PGN-plus-P verfügt in der neuesten<br />

Version über eine lebensdauergeschmierte<br />

Vielzahlführung<br />

01<br />

Positioniersysteme<br />

• Spindelantriebe<br />

• Zahnriemenantriebe<br />

• Direktantriebe<br />

• Auslegerachsen<br />

• Mehrachskombinationen<br />

• Schwenkantriebe<br />

• Drehtische<br />

• Steuerungstechnik<br />

• Transportbänder<br />

• Softwareentwicklung<br />

• Schaltschrankbau<br />

...alles aus<br />

einer Hand<br />

02<br />

www.ief.de


03<br />

04<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

vor allem mit einer einstellbaren Greifkraft sowie einer flexiblen<br />

Positionierung der Greiferfinger.<br />

MODULARE LEICHTBAUARME ALS VORREITER<br />

<strong>DER</strong> LEICHTBAUROBOTIK<br />

Wenige Jahre später ging es dann Schlag auf Schlag: Schunk erweiterte<br />

das Portfolio um die legendäre Power-Cube-Reihe, ein Programm<br />

aus Greifern, Drehmodulen und Schwenk-Neigeeinheiten.<br />

Die Idee der modularen Robotik war geboren und prägt von nun an<br />

vor allem die Entwicklungen in der Service- und Assistenzrobotik.<br />

Innerhalb weniger Jahre entwickelte sich der Baukasten weltweit zu<br />

einem Standard in der angewandten Forschung. Plötzlich war es<br />

möglich, unterschiedlichste, flexibel nutzbare Greifsystemstrukturen<br />

WAREN PNEUMATISCHE GREIFER<br />

KONSTRUKTIONSBEDINGT EHER<br />

UNFLEXIBEL, SO BOTEN<br />

ELEKTRISCHE GREIFER VOLL-<br />

KOMMEN NEUE MÖGLICHKEITEN<br />

aus dem Baukasten heraus zu realisieren, die zum Vorbild heutiger<br />

Leichtbauroboter wurden. Parallel dazu trieb Schunk die Mechatronisierung<br />

der industriellen Handhabung voran. So kam 2002 der<br />

EGN 100 auf den Markt, der erste servoelektrische Industrie greifer.<br />

2005 folgten die elektrische Miniatur-Dreheinheit MRD als Vorgänger<br />

der heutigen ERD sowie die Lirax-MLD, eine Linearachse mit<br />

Direktantrieb für hochpräzise Highspeed-Anwendungen, als Vorgänger<br />

der aktuellen LDx-Achsen.<br />

NEUE FLEXIBILITÄT DURCH ELEKTRISCHE GREIFER<br />

Nicht zuletzt die Integration des Ventil- und Linearachsspezialisten<br />

GAS Automation GmbH aus St. Georgen, die heute als Schunk<br />

Electronic Solutions firmiert, gab der Mechatronisierung des<br />

Schunk-Greifsystemprogramms zusätzlichen Schub. Höhepunkte<br />

waren 2009 die Vorstellung der Pick-and-place-Einheit PPU-E für<br />

Highspeed-Anwendungen und 2016 der Markteintritt der mit<br />

Auto-Learn-Technologie ausgestatteten ELP-24-V-Linearachse.<br />

Zu diesem Zeitpunkt zeichnete sich bereits ein Trend zur Mechatronisierung<br />

von Handhabungssystemen ab. Während pneuma-<br />

03 Der 24-V-Baukasten setzt neue Maßstäbe in der Montageautomation<br />

04 Die DGUV-zertifizierten Co-act-Greifer erschließen die Mensch-<br />

Roboter-Kollaboration und damit ein wichtiges Zukunftsfeld der Robotik<br />

tische Greifer konstruktionsbedingt eher unflexibel waren und im<br />

Regelfall lediglich geöffnet und geschlossen werden konnten,<br />

boten elektrische Greifer mit der ihnen eigenen Flexibilität vollkommen<br />

neue Möglichkeiten bei der Gestaltung von Greif-,<br />

Transport- und Montageprozessen. So kann der Öffnungshub frei<br />

variiert und von Zyklus zu Zyklus exakt an die Werkstückgröße<br />

angepasst werden. Damit steigt die Vielseitigkeit hinsichtlich des<br />

Teilespektrums, es ergeben sich Vorteile bei den Schließ- und<br />

Öffnungszeiten sowie höhere Taktraten und eine bessere Systemauslastung.<br />

Außerdem lassen sich Parameter wie Greiferstellung,<br />

Schließgeschwindigkeit, Beschleunigung oder Kraft während<br />

des Betriebs abfragen. Erstmals konnten Bewegungs- und Halteströme<br />

der Greifer erfasst und in der Maschinensteuerung oder<br />

in externen Computern verarbeitet werden – ein Konzept, das<br />

Schunk heute im Rahmen des „Smart Gripping“ immer weiter<br />

verfeinert.<br />

GREIFER FÜR KOLLABORATIVE ANWENDUNGEN<br />

Wie vielfältig die Einsatzfelder mechatronischer Greifer mittlerweile<br />

sind, zeigt Schunk mit seinem Co-act-Programm für kollaborative<br />

Anwendungen. Als erster Anbieter hat das Unternehmen<br />

sowohl die anthropomorphe SVH-5-Fingerhand als auch den Coact-EGP-C-Kleinteilegreifer<br />

von der DGUV (Deutsche Gesetzliche<br />

Unfallversicherung e. V.) für kollaborative Anwendungen zertifizieren<br />

lassen. Das Zertifikat vereinfacht die Sicherheitsbetrachtung<br />

bei kollaborierenden Anwendungen und verkürzt den Zeitaufwand.<br />

Und auch für das laufende Jahr ist ein Meilenstein am<br />

Start: Der Großhubgreifer EGL-C wird der erste für kollaborative<br />

Anwendungen zertifizierte Großhubgreifer sein, der die Liga des<br />

Kleinteilehandlings verlässt und im Formschluss Werkstücke bis<br />

8 kg sicher handhaben kann. Der Schlüssel liegt in einer integrierten<br />

Kraft- und Wegmessung sowie einer eigens entwickelten und zum<br />

Patent angemeldeten Sicherheitsintelligenz, die unmittelbar in<br />

den Greifer integriert ist.<br />

Bilder: SCHUNK GmbH & Co. KG<br />

www.schunk.com<br />

S12 SUPPLEMENT <strong>2020</strong>


SICHERE KLEMMUNG AUF MARKTÜBLICHEN<br />

LINEARFÜHRUNGEN<br />

Für das Klemmen oder Bremsen bewegter Massen in axialer<br />

Richtung eignet sich das pneumatische Klemm- und Bremssystem<br />

Linclamp von Hema. Es kann für nahezu alle Arten und<br />

Größen handelsüblicher Linearführungssysteme adaptiert werden.<br />

Ausgestattet mit<br />

Stahlbelägen<br />

kommt Linclamp<br />

zum schnellen<br />

und sicheren<br />

Klemmen auf<br />

bearbeiteten<br />

Flächen zum<br />

Einsatz. Ist eine<br />

Bremsfunktion<br />

erforderlich,<br />

werden widerstandsfähige<br />

Sinterbeläge verwendet. Die gesamte Produkt familie umfasst je<br />

nach Größe und Ausführung der Sicherheitsklemmung Versionen<br />

für Haltekräfte zwischen 300 und 10 000 N. Als passiv wirkende<br />

Ausführungen gibt es die Linclamp S und SK mit einteiligem<br />

Klemmkörper, zwei Federblechen und Luft kammer, wobei<br />

Linclamp S eine lange, schlanke und Linclamp SK eine breite,<br />

kurze Ausführung ist. Sie werden durch Druckluft geöffnet, ohne<br />

Druckluftbeaufschlagung oder durch Druckluftausfall wird sofort<br />

geklemmt. Linclamp SA ist eine breite, kurze, aktiv wirkende<br />

Ausführung mit einteiligem Klemmkörper, einem Federblech und<br />

Luftsack, die mit Druckluft klemmt. Im drucklosen Zustand sind<br />

die Bremsbacken geöffnet.<br />

www.hema-group.com<br />

AKTIONSRADIUS ERHÖHEN DURCH 7. ACHSE<br />

Gelenkarmroboter<br />

sind mit<br />

ihrer Kinematik<br />

für viele<br />

Applikationen<br />

einsetzbar.<br />

Durch Kombination<br />

mit einer<br />

7. Achse aus der<br />

Hiwin-Linearachsfamilie,<br />

erweitern sich<br />

die Einsatzmöglichkeiten<br />

um<br />

ein Vielfaches.<br />

Zwei oder mehr<br />

parallellaufende<br />

Maschinen können gleichzeitig bedient werden. Ebenso ist der<br />

Einsatz in der Maschinenverkettung möglich. Der Roboter kann<br />

eine Station entladen, linear zwischen den Anlagenteilen ver -<br />

fahren und das Werkstück an die nächste Station übergeben.<br />

Befinden sich die Werkstücke auf einem Band, kann der Roboter<br />

sie „on the fly“ bearbeiten. Die Linearachsfamilie HX bietet mit<br />

ihrem Baukastensystem die passende Lösung: angepasst an die<br />

Applikation, garantieren verschiedene Baugrößen und Antriebsarten,<br />

sowie die freie Wahl des Arbeitshubs in mm-Schritten,<br />

die uneingeschränkte Performance des Roboters.<br />

www.hiwin.de<br />

LINEARFÜHRUNG FÜR GLEITENDE UND<br />

ROTIERENDE VERSTELLUNGEN<br />

Linear bewegen<br />

und zeitgleich<br />

rotieren, das<br />

kann die neue<br />

Drylin-W-<br />

Linear führung<br />

von Igus.<br />

Neben Anwendungen<br />

in<br />

Steuer kabinen<br />

zum Beispiel<br />

in Traktoren<br />

oder auf Kranen ist sie auch für Kino-, Theater- und Flugzeugsitze<br />

gedacht. Überall dort, wo auf einem kompakten Raum<br />

Bedien elemente flexibel und ergonomisch bewegt werden<br />

müssen. Für die Neuentwicklung hat Igus einfach zwei bereits<br />

bestehende Produkte miteinander kombiniert: eine Drylin-<br />

W-Linearführung für die lineare Bewegung mit einem PRT-04-<br />

Rundtischlager für die Rotation. Das Lager ist bereits in die<br />

Schlittenplatte inte griert. Anstelle von Kugelführungen setzt<br />

Igus in den Gleit elementen des Linearschlittens und des Lagers<br />

auf tribologisch optimierte Hochleistungskunststoffe. Sie sind<br />

bis zu viermal leiser als Kugelführungen und zugleich schmiermittel-<br />

und wartungsfrei. Durch den Verzicht auf zusätzliches<br />

Schmiermittel und Öle ist die Linear-/Schwenkführung unempfindlich<br />

gegen Staub und Schmutz.<br />

www.igus.de<br />

PRÄZISIONSSTAHLWELLEN-FERTIGUNG<br />

IN GROSSSERIE<br />

Seit mehr als 30 Jahren ist Minitec bekannt als Anbieter eines<br />

ausgeklügelten Baukastensystems mit Aluminiumprofilen<br />

und Lineartechnik. Das Leistungsspektrum im Linearumfeld<br />

umfasst dabei nicht nur die Umsetzung einsatzfertiger Systeme,<br />

sondern auch die eigenständige Bearbeitung gehärteter<br />

Präzisionsstahlwellen in den vier Bereichen Zuschnitt, Axialund<br />

Radialbearbeitung sowie Fräsbearbeitung. Neueste CNC-<br />

Maschinen, ständige Weiterbildung der Mitarbeiter und ein<br />

umfassendes Qualitätsmanagement sind die Basis für Präzision,<br />

Wirtschaftlichkeit und sichere Termineinhaltung. Hierfür<br />

ist der Standort<br />

Waldmohr in<br />

Rheinland-Pfalz<br />

mit modernster<br />

Technik ausgestattet.<br />

Mit<br />

seinem Dreh-<br />

Fräs zentrum<br />

(9-Achsen) mit<br />

Stangenlager<br />

ist eine<br />

Großserien-<br />

Produktion<br />

von mehreren<br />

tausend Wellen möglich. Dazu bietet Minitec neben hoher<br />

Qualität und Präzision einen maßgeschneiderten Service.<br />

Die kompetente Beratung umfasst auch eine technische<br />

Machbarkeitsprüfung.<br />

www.minitec.de<br />

SUPPLEMENT <strong>2020</strong><br />

S13


MEILENSTEINE<br />

<strong>DER</strong> ROBOTIK<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

Die Robotik ist ein spannendes Feld – und sie<br />

hat sich in den letzten Jahrzehnten permanent<br />

weiterentwickelt. Doch es gibt auch Konstanten:<br />

Der Sechsachs-Knickarm-Roboter ist ein<br />

Dauerbrenner. Das Fraunhofer IPA blickt in<br />

einer Roboterausstellung auf Anwendungen seit<br />

Anfang der 1970er-Jahre zurück und gestaltet<br />

mit neuen Technologien gleichzeitig die Zukunft<br />

der Automatisierung mit.<br />

Als man in Deutschland noch nicht von Robotern sprach,<br />

sondern von programmierbaren Handhabungsgeräten,<br />

waren Roboter in anderen Ländern wie den USA oder<br />

Japan bereits vielfach im Einsatz. Doch auch in Deutschland<br />

traten diese Handhabungsgeräte für Werkstücke und Werkzeuge<br />

in den 1970er-Jahren ihren Siegeszug an. Ihr Clou: Zwar<br />

waren automatisierte Bewegungsabläufe für Montage und Handhabung<br />

bereits seit den 1960er-Jahren ein Thema und z. B. in Form<br />

von Kurvenscheiben umgesetzt. Die Herausforderung war aber,<br />

flexible, universelle, wiederverwendbare und umrüstbare Anwendungen<br />

umsetzen zu können, ohne die Mechanik aufwändig<br />

ändern zu müssen. Erst durch Roboter gelang hier ein Durchbruch,<br />

indem sie durch Ausnutzung neuester Steuerungs- und Antriebstechnik<br />

Bewegungen im Raum frei programmierbar machten.<br />

Autor: Dr.-Ing. Werner Kraus, Leiter der Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme,<br />

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart<br />

ROBOTER AUF DEM VORMARSCH<br />

Heute ist Deutschland weltweit auf dem dritten Platz, was die Roboterdichte<br />

angeht. Während die ersten Roboter noch mit hydraulischen<br />

oder pneumatischen Antrieben versehen waren, gingen die Hersteller<br />

schnell zur Verwendung elektrischer Antriebe über. Sie waren sauberer<br />

und verbrauchten weniger Energie. Ein weiterer technischer<br />

Quantensprung ging von verbesserter Sensorik und auch Steuerungstechnik<br />

aus – letztere, um sechs Antriebe bewegen zu können.<br />

Auch dass die Antriebe zunehmend kleiner wurden, brachte die<br />

Robotik entscheidend voran, da diese immer mitbewegt werden<br />

müssen. Und was die Preise angeht, zeigt sich ebenfalls eine markante<br />

Veränderung: Während früher ein Roboter das teuerste Element in<br />

einer Anwendung war, macht er heute nur noch rund ein Fünftel des<br />

Gesamtinvests der Automatisierungslösung bestehend aus Peripherie<br />

wie Greifern aber auch Engineering-Aufwänden aus. Diese Kostenentwicklung<br />

dreht sich gegenwärtig wieder um, da die Wertschöpfung<br />

des Roboters durch zunehmende Integration von Funktionen<br />

wie z. B. Greifsystemen inklusive Algorithmen Safety integriert und<br />

die Inbetriebnahme schneller möglich ist.<br />

Was die Kinematik „klassischer“ Industrieroboter angeht, so ist<br />

diese seit vielen Jahren nahezu unverändert. Der serielle Sechsachs-Knickarm-Roboter<br />

ist mit über 60 % Marktanteil das Zugpferd<br />

im Markt. Am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung<br />

IPA kann man einen solchen frühen Industrieroboter<br />

in der hauseigenen Ausstellung „Meilensteine der Robotik“ ansehen:<br />

Es ist der Puma (Programmable Universal Machine for Assembly)<br />

der Firma Unimation, die 1956 mit dem Unimate den ersten Roboter<br />

überhaupt entwickelte. Ausgehend von dieser wiederkehrenden<br />

Bauform haben sich Sechsachs-Knickarm-Roboter immens weiterentwickelt<br />

und mechanisch ausdifferenziert, sei es hinsichtlich<br />

Größe, Traglasten von wenigen 100 g bis über 1 t, Lebensdauer und<br />

Zuverlässigkeit. Ebenfalls verbesserte die Algorithmik im Zusammenhang<br />

mit Rechnerperformance die Regelungstechnik entscheidend,<br />

also das Bahnverhalten und die Dynamik der Roboter.<br />

S14 SUPPLEMENT <strong>2020</strong>


Zu den seriellen Robotern gehören weiterhin die Scara-Roboter<br />

(Selectiv Compliance Assembling Robot Arm), erfunden von Professor<br />

Makino in den 1970er-Jahren. Sie waren mit ihren horizontalen<br />

Bewegungsabläufen ein Durchbruch in der Kleinmontage und<br />

auch am IPA wurden damit beachtliche Anwendungen realisiert, die<br />

zum Beispiel die SMT-Bestückung mit Taktzeiten von weniger als<br />

einer Sekunde schafften. Auch der Portalroboter ist ein serieller<br />

Roboter, in diesem Fall aber für sehr große Bewegungen und hohe<br />

Nutzlasten.<br />

WUN<strong>DER</strong>KINEMATIKEN HELFEN NICHT WEITER<br />

Das Fraunhofer IPA hat die Entwicklung der Robotik in Deutschland<br />

von Beginn an maßgeblich mitgeprägt. „Dabei ging es nicht<br />

darum, eine Art Wunderkinematik für einen speziellen Einsatzfall<br />

zu entwickeln. Stattdessen standen immer die Bedarfe der breiten<br />

ROBOTERKONSTRUKTION: DIE<br />

MUSIK SPIELT IM ENDEFFEKTOR<br />

Industrie und insbesondere des Mittelstands im Zentrum unserer<br />

Entwicklungen“, berichtet Professor Rolf-Dieter Schraft. Er war<br />

langjähriger Leiter des Instituts und fördert die Ausstellung bis heute<br />

sowohl inhaltlich als auch finanziell über den Alumni-Verein<br />

„Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung e. V.“<br />

Insbesondere neue Endeffektoren, d. h. durch den Roboter geführte<br />

Greifer und Werkzeuge und somit die Schnittstelle zwischen<br />

Roboter und „Automatisierungsproblem“, waren Inhalt zahlreicher<br />

Forschungsarbeiten am IPA. In der Ausstellung dokumentiert eine<br />

Leinwand mit Bildern von mehr als 150 Endeffektoren, wie vielfältig<br />

die Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten sind. „Konstruktionsseitig<br />

steckt in den Endeffektoren und damit den automatisierten<br />

01 Die Ausstellung „Meilensteine der Robotik“ blickt anhand<br />

zahlreicher Exponate auf 50 Jahre Roboterentwicklung am<br />

Fraunhofer IPA zurück<br />

02 Einer der ersten Roboter überhaupt, der Puma von Unimate,<br />

ist in der Stuttgarter Ausstellung zu sehen<br />

Prozessen bis heute das meiste Know-how drin“, betont Schraft.<br />

„Es gab somit nie ein Roboterproblem, sondern ein Anwendungsproblem.“<br />

So gibt es beispielsweise Endeffektoren, die schneiden,<br />

Platinen bestücken, löten oder auch melken und sogar Maultaschen<br />

handhaben. Und dabei gilt tatsächlich manches Mal: Weniger<br />

ist mehr.<br />

TREND ZUR FLEXIBILITÄT<br />

Mit den Robotern selbst, die in ihrer Bewegungsfreiheit und kinematischen<br />

Kette dem menschlichen Arm nachempfunden sind,<br />

wurden ebenso aufwändig konstruierte Roboterhände mit fünf<br />

Fingern entwickelt. Sie sind allerdings kostspielig und in der Dauerfestigkeit<br />

nicht optimal. Parallel dazu entstehen zunehmend Greifer,<br />

die sich flexibel einem Werkstück anpassen können. Am IPA ist z. B.<br />

zusammen mit der Firma Formhand ein solcher Greifer für den<br />

Griff in die Kiste mit Blechteilen entwickelt worden. Er funktioniert<br />

ähnlich einem Saugnapf. Er enthält kleine Kugeln und durch das<br />

Erzeugen eines Vakuums passt sich der Greifer vielen Konturen an.<br />

Ein solcher Greifer kann mittlerweile ein komplexes mechatronisches<br />

System ersetzen.<br />

Flexibilität ist nicht nur für Greifer ein Mehrwert, sondern beeinflusst<br />

auch Bauformen von Robotern oder ihren Komponenten. So<br />

zeigt die IPA-Ausstellung den Baukasten für Softrobotiksysteme<br />

Myorobotics. Damit lassen sich Robotersysteme aufbauen, deren<br />

steife und nachgiebige Komponenten Armen und Beinen nachempfunden<br />

sind. Durch Sensoren und eine lokale Signalverarbeitung<br />

können die Systeme Reize wahrnehmen und reflexähnlich<br />

auf ihre Umwelt reagieren. Wie bei ihrem menschlichen Vorbild<br />

können die Roboter Kraft speichern und Stöße abfedern. Zukünftig<br />

kann diese Technologie dort genutzt werden, wo Menschen und<br />

Maschinen gemeinsam agieren, beispielsweise in der Haushaltsoder<br />

Rehabilitationsrobotik.<br />

WEICHEN STELLEN FÜR DIE ZUKUNFT<br />

Konzipiert und umgesetzt hat die Ausstellung Martin Hägele, langjähriger<br />

Leiter der Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme am<br />

Fraunhofer IPA und Technik-Enthusiast. Ging man mit ihm durch<br />

die Ausstellung, so wusste er nicht nur Anekdoten und Detailwissen<br />

zum Besten zu geben. Noch wichtiger war ihm, den Blick auf das zu<br />

02<br />

01<br />

SUPPLEMENT <strong>2020</strong><br />

S15


03<br />

KI HILFT BEIM ROBOTERGERECHTEN<br />

KONSTRUIEREN<br />

Die Entwicklungen in der Robotik prägen die Konstruktion.<br />

Die Trends beeinflussen dabei nicht nur die Konstruktion von<br />

Automatisierungslösungen, sondern auch die von Bauteilen.<br />

Hierzu gibt es die elf Regeln zum „Design for Automation“.<br />

Erfahrene IPA-Automatisierungsexperten haben damit<br />

bereits Firmen unterschiedlichster Branchen weltweit<br />

dahingehend (auch virtuell) beraten, wie sie Bauteile<br />

automatisierungsfreundlich konstruieren sollten, um die<br />

Teilevereinzelung, Handhabung, das Positionieren und den<br />

Fügeprozess selbst zu vereinfachen. Und auch KI, genauer:<br />

das maschinelle Lernen gibt Hilfestellung für die Konstruktion<br />

von Bauteilen, die ein Roboter später einmal handhaben oder<br />

montieren soll. So ist am IPA die Software www.neurocad.de<br />

entstanden. Konstrukteure können dort ihre Step-Dateien<br />

hochladen und erfahren innerhalb weniger Sekunden, wie<br />

einfach oder schwer ein Bauteil zu vereinzeln ist. Eine<br />

Heatmap wird künftig anzeigen, welche Stellen am Bauteil<br />

zu dieser Einschätzung führten, was dem Konstrukteur hilft,<br />

diese Stellen zugunsten einer besseren Automatisierbarkeit<br />

zu überdenken. Außerdem bewertet das Tool die Ausrichtbarkeit<br />

des Bauteils und seine Greifflächen.<br />

03 Zu den neuartigen Konstruktionen gehören u. a. nachgiebige Komponenten,<br />

die z. B. das Myorobotics-System intrinsisch sicher machen<br />

04 Ein flexibler Greifer für den Griff in die Kiste, entwickelt vom<br />

Fraunhofer IPA und der Firma Formhand, ersetzt oftmals aufwändige<br />

Mechatronik<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

04<br />

richten, was noch kommen wird. Entsprechend viele Zukunftsprojekte<br />

konnte er auf den Weg bringen, bevor er die Abteilung an<br />

seinen Nachfolger Werner Kraus übergab.<br />

Eines der Stichworte ist hier die „Automatisierung der Automatisierung“<br />

verbunden mit Technologien des maschinellen Lernens.<br />

Experimente und Optimierungen werden dann in die Simulation<br />

verlegt. So etwa zur Erkennung oder Lokalisierung von Objekten<br />

oder zur Generierung von Greifstrategien, Roboterbahnen oder<br />

ganzen Programmen. Dabei gilt es nach wie vor als Herausforderung,<br />

gelernte Fähigkeiten auf ähnliche Situationen zu übertragen.<br />

In diesem Kontext konnten mit Förderung des Ministeriums für<br />

Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg im<br />

KI-Fortschrittszentrum der Fraunhofer-Institute IPA und IAO bereits<br />

rund 90 industrielle KI-Anwendungsfälle in Rahmen von Quick<br />

Checks auf ihr Potenzial und ihre technische Machbarkeit analysiert<br />

werden. Die vielversprechendsten Anwendungsfälle werden jetzt<br />

im Falle von Quick Wins direkt mit der Industrie umgesetzt oder –<br />

falls Fragen offen sind, die eher die Grundlagenforschung beantworten<br />

kann – gemeinsam mit dem KI-Forschungsverbund Cyber<br />

Valley eruiert, um den Weg in die Praxis zu ebnen. Weitere Beratungsangebote<br />

bieten das Zentrum für Cyber Cognitive Intelligence und<br />

das Zentrum Kognitive Robotik am Fraunhofer IPA.<br />

Die Anwendungsorientierung ist also noch immer Haupttreiber<br />

der IPA-Forschung. Dabei unterscheiden sich die Anwendungen<br />

tatsächlich nicht wesentlich von denen aus den 1980er- oder<br />

1990er-Jahren. Seien es die automatisierte Schaltschrankverkabelung,<br />

der Griff in die Kiste, mobile Roboter für Transportaufgaben<br />

oder die feinfühlige, kraftgeregelte Montage – sie wurden bereits<br />

damals nachgefragt und gelten aktuell als Wachstumsmärkte. Aber<br />

heute profitieren sie hinsichtlich Programmierung und Taktzeit verstärkt<br />

von Künstlicher Intelligenz. Die heutigen Roboter sind zum<br />

einen autonomer, sie brauchen also signifikant weniger Expertenwissen<br />

zur Programmierung. In zunehmendem Maße sind sie auch<br />

interaktiver. „Nicht zuletzt griff das Team um Martin Hägele die<br />

Mensch-Roboter-Kollaboration bereits Ender der 1990er-Jahre als<br />

Forschungsthema auf und transferierte sie über Jahre hinweg in<br />

unterschiedlichste Anwendungen“, hebt Rolf-Dieter Schraft hervor.<br />

Bilder: Aufmacher: Nuthawut – stock.adobe.com,<br />

Sonstige: Fraunhofer IPA/Rainer Bez<br />

www.ipa.fraunhofer.de<br />

S16 SUPPLEMENT <strong>2020</strong>

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!