INDUSTRIELLE AUTOMATION 5/2020
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 5/2020

INDUSTRIELLE AUTOMATION 5/2020 INDUSTRIELLE AUTOMATION 5/2020

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19239 05 www.industrielle-automation.net Oktober 2020 PICK-TO-LIGHT Lichtgesteuerte Kommissionierung, Bestückung und Montage ebnen den Weg zur Industrie 4.0

19239<br />

05<br />

www.industrielle-automation.net<br />

Oktober <strong>2020</strong><br />

PICK-TO-LIGHT<br />

Lichtgesteuerte Kommissionierung, Bestückung<br />

und Montage ebnen den Weg zur Industrie 4.0

www.industrielle-automation.net<br />

TECHNIKWISSEN FÜR INGENIEURE<br />

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Ja, ich möchte die Zeitschrift „<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong>“ abonnieren<br />

Das Jahresabonnement umfasst 6 Ausgaben und kostet € 62,- (Ausland € 68,- netto) inkl. Versandkosten. Als Begrüßungsgeschenk<br />

erhalte ich die Konturenlehre. Das Abonnement verlängert sich jeweils um ein weiteres Jahr, wenn es nicht spätestens 4 Wochen<br />

zum Ende des Bezugsjahres schriftlich gekündigt wird.<br />

Unser Dienstleister, die Vertriebsunion Meynen, Eltville, erhebt Ihre Daten im Auftrag der Vereinigte Fachverlage (VFV) zum Zweck der Vertragsdurchführung, zur Erfüllung der<br />

vertraglichen und vorvertraglichen Pflichten. Die Datenerhebung und Datenverarbeitung ist für die Durchführung des Vertrags erforderlich und beruht auf Artikel 6 Abs. 1 b) DSGVO.<br />

Zudem verwenden wir Ihre Angaben zur Werbung für eigene und VFV verwandte Produkte. Falls Sie keine Werbung mehr auf dieser Grundlage erhalten wollen, können Sie jederzeit<br />

widersprechen. Weitere Infos zum Datenschutz: ds-vfv.vfmz.de<br />

Name/Vorname<br />

Position<br />

Firma<br />

Abteilung<br />

Straße oder Postfach<br />

PLZ/Ort<br />

Telefon/E-Mail<br />

Datum, Unterschrift<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH . Vertrieb . Postfach 10 04 65 . 55135 Mainz . Telefon: 06131/992-0 . Telefax: 06131/992-100<br />

E-Mail: vertrieb@vfmz.de . Internet: www.vereinigte-fachverlage.de<br />

„<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong>“ ist eine Zeitschrift der Vereinigten Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz, HRB 2270, Amtsgericht Mainz,<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem, Umsatzsteuer-ID: DE 149063659, Gerichtsstand: Mainz

EDITORIAL<br />

Alternative Wege<br />

der Kommunikation<br />

So positiv die Aussichten auch waren, hat uns die Realität rund um das<br />

Corona-Virus und die damit verbundenen Einschränkungen wieder<br />

eingeholt. Als freiheitsliebende, gesellige und kommunikative<br />

Menschen werden wir damit auf eine Geduldsprobe gestellt. Und dabei<br />

war ich bei der Vorbereitung und Themenrecherche für diese Ausgabe<br />

schon voller Vorfreude auf die geplanten „physischen“ Messen VISION<br />

und sps – smart production solutions. Doch wie sagt man so treffend?<br />

„Jede Krise ist auch eine Chance“.<br />

Viele Unternehmen und Organisatoren suchen nach alternativen Wegen<br />

der Kommunikation, entwickeln neue Präsenzformate wie Online-<br />

Streaming, bauen ihr Angebot an Webinaren aus und versuchen sich<br />

in hybriden Veranstaltungen. Letzteres hat den Charme, dass Online-<br />

Publikum und Live-Teilnehmer das gleiche Ereignis erleben. Erfolgreiches<br />

Beispiel war der „Digital Enterprise Virtual Summit“ von Siemens, auf<br />

dem Unternehmensvertreter interaktiv u. a. über Cloud Computing,<br />

Industrial 5G und künstliche Intelligenz unter neuen Rahmen bedingungen<br />

diskutierten (Seite 7). Es ist also möglich, im Gespräch zu bleiben, sich<br />

auszutauschen und Entwicklungsaktivitäten weiter voranzutreiben – auch,<br />

wenn nichts über den persönlichen Austausch hinausgeht.<br />

Blicken wir also optimistisch in die Zukunft. Und damit auch wir mit<br />

Ihnen im Dialog bleiben und Sie an jedem Ort der Welt mit unseren<br />

Neuheiten aus Automatisierung und Digitalisierung erreichen, bieten<br />

wir Ihnen unsere Print-Ausgabe weiterhin als digitales Medium an:<br />

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Viel Spaß beim Lesen wünscht Ihnen<br />

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INHALT<br />

EDITORIAL<br />

03 Alternative Wege der Kommunikation<br />

SZENE<br />

05 News, Aktuelles und Termine<br />

08 INTERVIEW Gerüstet für Industrie 4.0 – ein Interview mit taiwanesischen<br />

Unternehmen, die smarte Lösungen für die Fabrik der Zukunft bieten<br />

„Digitale Lösungen für die<br />

Prozessautomatisierung sind<br />

16für uns essentiell“<br />

SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

12 TITEL Wie Sensoren mit punktueller Drahtlos-Kommunikation im Rahmen<br />

der manuellen Kommissionierung überzeugen<br />

16 INTERVIEW Warum digitale Services im Zeitalter von Industrie 4.0<br />

immer wichtiger werden – ein Gespräch mit Dr. Rolf Birkhofer, Endress+Hauser<br />

Digital Solutions<br />

18 Weißlicht-Interferometer ermöglichen berührungslose Abstands- und<br />

Dickenmessungen mit Nanometer-Präzision<br />

STEUERN UND ANTREIBEN<br />

22 Wie eine elektrische Antriebssteuerung mit Weitbereichseingang neue<br />

Märkte erobert<br />

24 Modul erkennt angeschlossene Motorrolle automatisch und parametriert<br />

sich selbst<br />

ASi-Profilkabel: einfacher<br />

Anschluss und Austausch<br />

30von Sensoren und Aktuatoren<br />

Sonderteil IndustrialVISION:<br />

Neuheiten rund um Kameras,<br />

41Objektive, Sensoren & Co.<br />

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TITELBILD<br />

Hans Turck<br />

GmbH & Co. KG,<br />

Mülheim a. d. Ruhr<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />

28 Was es bei der Abschaltung des 3G-Netzes zu beachten gilt<br />

30 Das typisch gelbe ASi Profilkabel symbolisiert einfache Anschlusstechnik<br />

und wirtschaftliche Verkabelung<br />

KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

36 Profinet-Leitungen sorgen für einen zuverlässigen Datentransport für<br />

jeden Anwendungsbereich<br />

37 Steckverbinder für neue Konzepte der Kommunikationsarchitektur<br />

Single Pair Ethernet<br />

SONDERTEIL: INDUSTRIAL VISION<br />

42 Im Fokus: Aktuelles und Termine rund um die Bildverarbeitung<br />

44 Wärmebildtechnik erkennt zuverlässig Ursachen einer Störung an der<br />

Fahrzeugelektrik<br />

46 Entwicklungsprojekt der Extraklasse: Multispektrales Kamerasystem nutzt<br />

Polarisationssystem als zentrales Element<br />

48 INTERVIEW Wie ‚tofmotion‘ mit 3D-Kamerasystemen die Basis für echte<br />

Autonomie und Kollaboration legt – ein Interview<br />

50 Wie sich 3D-Vision auch in rauen Umgebungen einfach integrieren lässt<br />

52 Blockscan-Modus bringt Zeilenkamera-Funktionen auf eine Flächenkamera<br />

RUBRIKEN<br />

57 Impressum<br />

58 SERIE StartINGup – Ein Unternehmen treibt die Digitalisierung der<br />

Zuführtechnik voran<br />

59 Heftvorschau 6/<strong>2020</strong>

Digitale Plattform ermöglicht<br />

kooperatives Engineering<br />

Die Plattform Engineering Base (EB) von Aucotec ermöglicht<br />

kooperatives Engineering. Heute nutzen Hersteller, Lieferanten<br />

und Anlagenbetreiber gemeinsam die Entwicklungsplattform.<br />

„Das Engineering<br />

der Zukunft erfordert<br />

einen offeneren Umgang<br />

im Austausch digitaler<br />

Modelle bis hin<br />

zum Maintenance-verantwortlichen<br />

Subunternehmer“,<br />

mahnt Uwe<br />

Vogt, Vorstand der Aucotec<br />

AG (Bild). Dieses<br />

digi tale Umdenken sei<br />

der Schlüssel für mehr<br />

Effizienz entlang der<br />

ganzen Wertschöpfungskette,<br />

betont Vogt. Am Markt stünden viele Player jedoch erst<br />

am Anfang ihrer Möglichkeiten. Aus diesem Grund begleitet<br />

der Digital-Engineering-Pionier seine Kunden und Anwender<br />

nicht nur als Softwarelieferant, sondern auch als Ratgeber in<br />

allen Engineering-relevanten Digitalisierungsfragen.<br />

www.aucotec.com<br />

Engagement rund um Patente und Schutz<br />

des geistigen Eigentums<br />

318 Patentanmeldungen hat Endress+Hauser 2019 eingereicht.<br />

Damit erhöht sich die Zahl der durch die Initiative „Patent<br />

Rights Incentive Program“ initiierten Beantragungen auf mehr<br />

als 8 000 weltweit. Der Schutz geistigen Eigentums ist seit<br />

20 Jahren zentrales Anliegen einer eigens geschaffenen Abteilung<br />

bei Endress+Hauser. 30 Mitarbeitende an den Standorten<br />

Weil am Rhein und Greenwood/Indiana, USA, beschäftigen sich<br />

aktuell mit Patentanfragen,<br />

Markenschutz<br />

und Vertragswesen.<br />

Der Startschuss<br />

fiel 1999 mit<br />

55 Erstanmeldungen.<br />

„Wir haben<br />

gleich im ersten Jahr<br />

nach Einführung<br />

des ,Patent Rights<br />

Incentive Program‘<br />

einen Sprung gemacht<br />

und fast doppelt<br />

so viele Patente<br />

angemeldet“, so<br />

Chief Operating Officer Dr. Andreas Mayr (Bild). „Seitdem<br />

wachsen die Zahlen stetig.“ Dabei steige der Anteil an Patenten,<br />

die das Thema Digitalisierung betreffen. Auch die Analysetechnik<br />

gewinne an Bedeutung. Weltweit 677 Zulassungen wurden<br />

Endress+Hauser 2019 erteilt.<br />

www.endress.com<br />

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Prüfstände durch permanentes Monitoring<br />

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mit einer Hardware erfassen<br />

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SZENE<br />

MSR-Spezialmesse in Bochum<br />

soll stattfinden<br />

Automatisierungsplattform für<br />

Partner geöffnet<br />

Mit CtrlX Automation hat Bosch Rexroth ein offenes Ökosystem<br />

mit Anwendungen für Automatisierungsaufgaben geschaffen.<br />

Auch Drittanbieter können ihre Applikationen über die Plattform<br />

zur Verfügung stellen. Unternehmen haben so die Möglichkeit,<br />

Geschäftsmodelle auszubauen und Reichweiten zu steigern.<br />

„Mit der Automatisierungsplattform CtrlX Automation bieten<br />

wir durchgängige Offenheit. Das bedeutet, dass wir neben<br />

eigenen Apps auch eine breite Palette bestehender Anwendungen<br />

von Third-Party-Anbietern bereitstellen“, so Steffen Winkler,<br />

Vertriebsleiter der Business Unit Automation & Electrification<br />

Solutions bei Bosch Rexroth. Es könnten KI-Apps heruntergeladen<br />

und intelligente Softwareerweiterungen für Mechaniken wie Getriebe,<br />

Greif- und Spannsysteme genutzt werden. Parallel eröffneten<br />

sich Lösungen für Netzwerk-IT-Sicherheit, Konnek tivität zur<br />

Fertigungs-IT, Spracherkennung und HMI-Visuali sierung. Außerdem<br />

erweitert Bosch Rexroth seine Partnerschaften im<br />

Bereich Hardware und Co-Creation von neuen Lösungen.<br />

Laut Angaben der Messegesellschaft<br />

Meorga soll<br />

die geplante MSR-Spezialmesse,<br />

die vom Bochumer<br />

Gesundheitsamt<br />

unter Einhaltung des<br />

Hygieneschutzkonzeptes<br />

genehmigt wurde,<br />

am 4. November <strong>2020</strong><br />

im Bochumer Kongressund<br />

Veranstaltungszentrum RuhrCongress stattfinden. Ein<br />

Unternehmenssprecher äußert sich dazu wie folgt: „Wir als<br />

erfahrener Veranstalter sind überzeugt, dass Live-Veranstaltungen<br />

in puncto Face-to-Face-Kommunikation auch in<br />

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

Gespräche, die Markeninszenierungen und den persönlichen<br />

Eindruck vor Ort werden die Experten in der Industrie bei<br />

wichtigen Themen nicht verzichten wollen.“ Auf der Veranstaltung<br />

präsentieren ca. 140 Fachfirmen Engineering- und Serviceleistungen<br />

sowie neue Trends im Bereich der Prozess- und<br />

Fabrikautomation. Die Messe wendet sich an Fachleute und<br />

Entscheidungsträger, die in ihren Unternehmen für die Optimierung<br />

der Geschäfts- und Produktionsprozesse entlang der<br />

kompletten Wertschöpfungskette verantwortlich sind.<br />

www.meorga.de<br />

www.boschrexroth.com<br />

Fraunhofer-Allianz Vision setzt Impulse<br />

Auf der Messe Control sollte dieses Jahr das Thema »Maschinelles<br />

Sehen als Schlüsseltechnologie für die Bildverarbeitung« im<br />

Mittelpunkt stehen. Zahlreiche neue Systeme und Entwicklungen<br />

sollten den Besuchern einen Eindruck vermitteln, wie mit Hilfe<br />

des maschinellen Lernens nun auch in der industriellen Bildverarbeitung<br />

und der optischen und akustischen Mess- und<br />

Prüftechnik eine neue Ära eingeleitet wird. Trotz der Absage<br />

der Control für das Jahr <strong>2020</strong> bleiben die Neuentwicklungen der<br />

Fraunhofer-Allianz Vision relevant. Dazu zählen die Themen<br />

Machine Learning, optische 3D-Vermessung von Mikrostrukturen,<br />

digitale Qualitätskontrolle, die hyperspektrale Bildverarbeitung<br />

sowie interaktive, robotergeführte 3D-Sensorik . Diese<br />

sowie viele weitere Neuentwicklungen finden Sie auf der<br />

Website der Fraunhofer-Allianz Vision.<br />

www.vision.fraunhofer.de<br />

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unter Windows und Linux.<br />

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Endress+Hauser verstärkt Präsenz<br />

im Nahen Osten<br />

Die Endress+Hauser-Gruppe stärkt die Präsenz auf der Arabischen<br />

Halbinsel. Unter der Leitung von Tariq Bakeer (Bild)<br />

verantwortet Endress+Hauser Middle East von Dubai aus alle<br />

regionalen Vertriebs- und Serviceaktivitäten. Tariq Bakeer<br />

wurde im Juli <strong>2020</strong> zum Regional Managing Director von<br />

Endress+Hauser Middle East<br />

berufen. Er ist seit 14 Jahren<br />

in verschiedenen Funktionen<br />

für das Unternehmen tätig<br />

und wird in seiner neuen Position<br />

von einem regionalen<br />

Managementteam unterstützt,<br />

das neue Strukturen und Prozesse<br />

nachhaltig etablieren<br />

soll. Die mit der Reorganisation<br />

verfolgten Ziele skizziert<br />

Tariq Bakeer wie folgt: „Wir<br />

haben unsere regionale Organisation<br />

neu ausgerichtet und<br />

vereinfacht, um die Marktorientierung zu stärken und die<br />

Geschäftsabwicklung zu verbessern. Dadurch schaffen wir<br />

mehr Kundennähe, gewährleisten die durchgehend hohe<br />

Qualität von Vertrieb und Service, weiten alle kundenorientierten<br />

Aktivitäten aus und schaffen ein schlankes und zukunftsorientiertes<br />

Unternehmen.“<br />

www.endress.com<br />

6 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

SZENE<br />

Neue Produkte und Investitionen<br />

in Infrastruktur<br />

Mitschnitt von virtuellem Digital-Gipfel<br />

Eine digitalisierte und hoch automatisierte Produktion ist für<br />

die Wettbewerbsfähigkeit wichtiger denn je. Wie das gelingt,<br />

zeigte der „Digital Enterprise Virtual Summit“ von Siemens.<br />

Im Rahmen der Konferenz diskutierten Vertreter von Unternehmen<br />

der diskreten Fertigung und der Prozessindustrie<br />

über Strategien und Technologien unter neuen Rahmenbedingungen.<br />

Im Fokus standen z. B. die horizontale und vertikale<br />

Integration der Wertschöpfungskette mit Simulation<br />

und Optimierung von der Produktentstehung bis zum Service<br />

und von der Feldebene bis in die Cloud. Weitere Themen<br />

waren Online- und Remote-Lösungen sowie Edge und Cloud<br />

Computing, Additive Fertigung, Industrial 5G und künstliche<br />

Intelligenz. Siemens integriert diese Technologien in sein<br />

Digital-Enterprise-Angebot und unterstützt Industrieunternehmen<br />

so dabei, unter den neuen Bedingungen zu bestehen.<br />

Die Inhalte des Gipfels sind jetzt verfügbar unter dem folgenden<br />

Link: www.siemens.com/digital-enterprise-summit<br />

Bild: Julien Eichinger – stock.adobe.com<br />

www.siemens.com<br />

Tsubaki Kabelschlepp hält trotz der corona-bedingten Einschränkungen<br />

an den Zielen für <strong>2020</strong> fest. Im Laufe des Jahres<br />

will das Unternehmen mehrere neue Produkte auf den Markt<br />

bringen. Die Neuheiten, die zu durchdachten Energieführungssystemen<br />

beitragen sollen, kommen ab Herbst auf<br />

den Markt. Zudem wird derzeit das Firmengelände ausgebaut.<br />

In Wenden-<br />

Gerlingen entsteht<br />

ein Versuchs- und<br />

Entwicklungszentrum.<br />

Dort werden<br />

nach der Fertigstellung<br />

statische und<br />

dynamische Tests<br />

von Komponenten,<br />

Baugruppen und<br />

Produkten durchgeführt. Diese dienen der Entwicklung und<br />

Tests von Prototypen sowie kundenspezifischen Lösungen,<br />

Versuchsaufbauten und dem Musterbau. Außerdem wird<br />

gerade ein neues Logistikzentrum gebaut. Zudem soll die Vorbereitung<br />

von kundenspezifischen Produkten einfacher<br />

werden, sodass sich Projekte schneller realisieren lassen. „Wir<br />

wollen einsatzbereit sein, wenn die Konjunktur wieder<br />

anzieht“, so der Geschäftsführer Henning Preis.<br />

www.kabelschlepp.de<br />

Der einfache Weg ins Industrial IoT<br />

from data to value<br />

Der Weg ins Industrial IoT muss nicht kompliziert sein. Egal, ob ein Zugang zu wertvollen Daten oder neue,<br />

datenbezogene Services generiert werden sollen, bieten wir Komponenten und Services für den einfachen<br />

Zugang ins Industrial IoT.<br />

Die Lösungen aus den Bereichen Datenerfassung, -vorverarbeitung und -kommunikation bilden dabei die<br />

Infrastruktur, um darauf aufbauend die logische Verknüpfung und Auswertung der gesammelten Informationen,<br />

die Datenanalyse, aufzusetzen. Eins ist dabei klar: Industrial IoT ist kein Selbstzweck.<br />

www.weidmueller.com/iiot

SMART SZENE FACTORY<br />

Gerüstet für Industrie 4.0<br />

Vernetzte Maschinen und Anlagen, Informationen in Echtzeit<br />

und ein hoher Automatisierungsgrad – seit Jahren wird das<br />

Potenzial einer „smarten“ Fabrik diskutiert. Ein Land, das in<br />

diesem Bereich eine Vorreiterrolle einnimmt, ist Taiwan.<br />

Wir haben vier Unternehmen interviewt, die Lösungen<br />

für die Fabrik der Zukunft bieten, die besonders<br />

smart und interessant sind.<br />

Bild: Yeong Chin Machinery Industries Co. Ltd<br />

Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke,<br />

Chefredakteurin <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong><br />

„Wir sind nicht nur Werkzeugmaschinenhersteller,<br />

sondern<br />

auch Anbieter von Fertigungslösungen<br />

für die smarte Fabrik.“<br />

YCM (Yeong Chin Machinery Industries<br />

Co. Ltd.) wurde 1954 gegründet und hat<br />

sich auf die Herstellung von CNC-Bearbeitungszentren<br />

spezialisiert, die weltweit für<br />

ihre Präzision, Steifigkeit und Zuverlässigkeit<br />

bekannt sind. Heute umfasst das<br />

Sortiment an Werkzeugmaschinen mehr<br />

als 70 Marken und Modelle, die vielfältigste<br />

Anforderungen der Branche erfüllen.<br />

Das Produktportfolio reicht von 3- und<br />

5-Achsen-Bearbeitungszentren über<br />

Doppelständer- und Horizontal-Bearbeitungszentren<br />

bis hin zu Mehrachs-<br />

Drehzentren. Sämtliche Maschinen<br />

werden inhouse entwickelt und gefertigt,<br />

d. h. Konstruktion und Design, das<br />

Gießen von Eisen für die Herstellung<br />

der Gussteile, die Bearbeitung, die<br />

Best-Practice-Montage, Qualitätsprüfung,<br />

Verpackung und Versand. Aber auch den<br />

neuen Anforderungen durch Industrie 4.0<br />

begegnet das Unternehmen mit<br />

umfassenden Lösungen, die nicht nur<br />

digitale Transformation beschleunigen,<br />

sondern auch die Gesamtrentabilität<br />

verbessern.<br />

YCM verfügt über mehr als 60 Jahre<br />

Erfahrung im Werkzeug maschinenbereich.<br />

Was zeichnet ihr Unternehmen aus?<br />

Wir haben das Prinzip der schlanken<br />

Fertigung in all unsere Montagewerke<br />

integriert. Ein wesentliches Element<br />

hierbei ist unser eigenes „Pull-<br />

Produktionssystem“, d. h. die Maschinen<br />

werden aufgrund der Auftragssituation<br />

und Nachfrage hergestellt und nicht<br />

aufgrund von Prognosen. Nachgeschaltete<br />

Arbeitsgänge stellen dementsprechend<br />

die Anforderungen an vorgeschaltete<br />

Prozesse, z. B. hinsichtlich der erforderlichen<br />

Teile oder Materialien sowie<br />

wann und wo sie benötigt werden. Jede<br />

Montagestufe erfordert von unserem<br />

Bild: Yeong Chin Machinery Industries Co. Ltd<br />

Fachpersonal Best-Practice-Erfahrung.<br />

Durch dieses Prinzip sind wir in der Lage,<br />

unsere Montageprozesse mit gleichbleibender<br />

Qualität sicherzustellen sowie<br />

die Fertigstellung und Auslieferung der<br />

Anlagen just-in-time zu gewährleisten.<br />

Sie unterstützen Unternehmen auf<br />

dem Weg zu einer Smart Factory.<br />

Welche Lösungen bieten Sie dazu an?<br />

Um Unternehmen den Sprung in die<br />

Industrie 4.0 zu ermöglichen, bieten<br />

wir intelligente Fertigungslösungen und<br />

konzentrieren uns dabei auf drei<br />

Schlüsselbereiche: Smart Automation,<br />

Smart Machines und Smart Management.<br />

Als erstes sehen wir die intelligente<br />

Automatisierung als einen wichtigen<br />

Schritt zur Erhöhung von Produktivität<br />

und Effizienz. Hier bieten wir Automatisierungslösungen<br />

für verschiedene Branchen<br />

wie unser leistungsstarkes NFX 5-Achsen-<br />

Bearbeitungszentrum sowie unser<br />

6-achsiges Autopalettier-System. Letzteres<br />

eignet sich ideal für die Produktion von<br />

Misch- und Kleinserien. Unsere Lösungen<br />

lassen sich komfortabel einrichten und<br />

ermöglichen eine sogenannte Lights-Out-<br />

Produktion, d. h. eine vollautomatische<br />

Produktion, die keine menschliche<br />

Anwesenheit vor Ort erfordert. Stattdessen<br />

lassen sich Anlagen und Maschinen über<br />

mobile Endgeräte von jedem Ort aus via<br />

Internet fernüberwachen und steuern.<br />

Ein weiteres Schlüsselelement der smarten<br />

Fertigung sind intelligente Maschinen.<br />

Durch unser Fachwissen in der Metallbearbeitung<br />

sind in unsere Software<br />

umfassende Funktionen eingebettet,<br />

die beispielsweise dafür sorgen, dass<br />

Maschinen in der Endbearbeitung eine

SZENE<br />

höhere Profilgenauigkeit erreichen. Zudem<br />

bieten wir eine Wertschöpfungsanalyse des<br />

Bearbeitungsprozesses an, um Parameter<br />

zu optimieren und die Werkzeuglebensdauer<br />

zu erhöhen.<br />

Der dritte Faktor nach der Optimierung<br />

der Produktivität ist ein intelligentes<br />

Fabrikmanagement. Dadurch lassen sich<br />

Auslastung und Leistung aller Maschinen<br />

überwachen. Möglich ist dies mit unserem<br />

Smart-Manufacturing-System i-Direct,<br />

das Produktionsverantwortlichen den<br />

Echtzeit-Status der Produktion sowie ein<br />

tägliches Reporting bereitstellt.<br />

Werfen wir einen Blick auf die<br />

Auto matisierungsplanung. Was ist Ihre<br />

Kern kompetenz in diesem Bereich? Wie<br />

unterstützen Sie Anlagenhersteller bei<br />

Design und Entwicklung?<br />

Wir sind in der Lage Industrieroboter,<br />

intelligente Werkzeugmaschinen,<br />

automatisierte Messtechnik, statistische<br />

Analysen und zentrale Steuerungssysteme<br />

als integriertes und ganzheitliches<br />

Anlagenkonzept zu gestalten. Somit lässt<br />

sich ein hoher Automatisierungsgrad<br />

erreichen, die Produktionsleistung<br />

verbessern und gleichzeitig die<br />

Zusammenarbeit zwischen Mensch und<br />

Maschine optimieren. Zum Einsatz kommt<br />

hierbei unser intelligentes Produktionsbetriebssystem<br />

HMI iProsMX mit<br />

benutzerfreundlicher grafischer Oberfläche.<br />

Sie beinhaltet die Standardfunktionen<br />

der Steuerungen von Fanuc, Siemens und<br />

Heidenhain und wurde um intelligente<br />

Funktionen erweitert, sodass Anwender<br />

ein verbessertes Betriebs ergebnis<br />

er rreichen können.<br />

www.ycmcnc.com<br />

„Wir fokussieren uns auf<br />

integrierte Lösungen für die<br />

Maschinenausrüstung.“<br />

Tongtai Machine & Tool Co., Ltd. wurde<br />

1969 in Kaohsiung, Taiwan, gegründet<br />

und 2003 an der Börse notiert. Das<br />

Unternehmen konzentriert sich auf<br />

Schneidemaschinen und anspruchsvolle<br />

Verarbeitungstechnologien wie<br />

Ultraschall-unterstützte Zerspanung,<br />

Laserbearbeitung und 3D-Metall-Druck.<br />

Das Unternehmen verfügt über<br />

verschiedene Produktionslinien, darunter<br />

vertikale/horizontale Bearbeitungszentren,<br />

Drehmaschinen, Multitasking-Bearbeitungszentren<br />

sowie Geräte zur Herstellung von<br />

Metall additiven.<br />

Tongtai verfügt über umfassendes<br />

Know-how im Bereich kompletter<br />

Produktionslinien, Automatisierung und<br />

in der Abwicklung von schlüsselfertigen<br />

Projekten. Was macht Ihre Lösungen so<br />

besonders?<br />

Tongtai verfügt über eine umfassende<br />

Produktpalette mit einer Vielzahl von<br />

vertikalen und horizontalen Bearbeitungszentren,<br />

CNC-Drehmaschinen, fünfachsigen<br />

Bearbeitungszentren usw. Mit<br />

50 Jahren Erfahrung in der Produktindividualisierung<br />

und Konstruktion sowie<br />

in der Herstellung von Sondermaschinen<br />

sind wir in der Lage uns an den Bedürfnissen<br />

unserer Kunden zu orientieren.<br />

In der Automobilindustrie beispielsweise<br />

genießen wir das Vertrauen von Tier-1-<br />

und Tier-2-Herstellern und freuen uns<br />

daher über eine bereits langjährige<br />

Zusammenarbeit. Im Bereich der schlüsselfertigen<br />

Projekte sind wir in der Lage,<br />

lediglich aufgrund von Informationen zur<br />

Produktspezifikation und Kapazitätsanforderung<br />

alles Weitere in Eigenregie<br />

auszuführen. Dies reicht von der technischen<br />

Analyse, Anordnung der Fertigungslinie,<br />

Konstruktion von Werkzeugen und<br />

Bild: Tongtai Machine & Tool Co.<br />

Vorrichtungen über die Festlegung der<br />

Automatisierungstechnik bis hin zur<br />

Anwendungstechnik. Nach einer<br />

ab schließenden Zertifizierung der<br />

CPK-Inspektionsanforderungen wird<br />

dann die fertige Produktionslinie zur<br />

Installation an den Kunden exportiert.<br />

Es ist also ein All-inclu sive-Paket.<br />

Ein Unternehmen möchte eine neue<br />

Anlage in ein bereits bestehendes<br />

Anlagenkonzept integrieren.<br />

Wie unterstützen Sie Entwickler und<br />

Designer in diesem Prozess?<br />

Tongtai hat sich auf den beratenden<br />

Verkauf fokussiert. Nach Auftragseingang<br />

werden zunächst die Anforderungen<br />

analysiert, anschließend werden Prozess<br />

und Verfahren mit dem Kunden besprochen<br />

und erste Lösungen aus unserem Portfolio<br />

vorgeschlagen. Danach kommen Entwickler<br />

und Designer hinzu. Während des<br />

gesamten Entwicklungsprozesses arbeiten<br />

wir als Team mit unseren Kunden an der<br />

Gestaltung der Produktionslinie und an<br />

der Entscheidungsfindung.<br />

Wir verfügen über eine professionelle<br />

Design-Abteilung sowie über eine Anwendungsabteilung.<br />

Die Konstruktionsabteilung<br />

entwickelt Maschinenproduktions-<br />

linien, die exakt auf die Kundenanforderung<br />

abgestimmt sind. Der Konstrukteur<br />

führt eine Prozessanalyse für das Produkt<br />

durch, wählt die geeigneten Maschinen<br />

entsprechend aus und stellt Konfigurationsdiagramme<br />

zur Ver fügung. Nachdem<br />

die Informationen vervollständigt sind,<br />

wird eine technische Überprüfung mit<br />

dem Kunden durchgeführt, um die<br />

Spezifika tionen Punkt für Punkt zu<br />

überprüfen und den endgültigen Vorschlag<br />

festzulegen. Nach Abschluss der Maschinenmontage<br />

befasst sich die Anwendungsabteilung<br />

noch mit der Werkzeugeinstellung<br />

und dem Zusammenbau der Vorrichtungen.<br />

Das Projekt kann somit perfekt<br />

umgesetzt werden.<br />

Sie setzen auch auf additive Produktionsverfahren<br />

wie 3D-Druck, mit denen ein<br />

Modell direkt als physisches Bauteil<br />

hergestellt werden kann. Was sind die<br />

Vorteile dieser Technologie?<br />

3D-Druck eignet sich für hochkomplexe<br />

kundenspezifische Anpassungen und für<br />

verschiedene industrielle Anwendungen<br />

in der Medizintechnik, im Formenbau, in<br />

der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau<br />

sowie für kreative Produkte wie Schmuck.<br />

3D-Druck ist prädestiniert für die Fertigung<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 9

SZENE<br />

kleiner Serien und erlaubt es, komplexe<br />

Geometrien während der Entwicklung<br />

neuer Produkte zu verifizieren.<br />

Tongtai hat eine vielseitige Forschungsund<br />

Entwicklungsabteilung für 3D-Druck<br />

von Metall eingerichtet. Dafür haben wir<br />

eine Metallpulverbett-Schmelzmaschine<br />

der Serie AMP entwickelt. Sie verwendet<br />

einen Laserstrahl, um Pulver Schicht<br />

für Schicht zu Metallteilen mit hoher<br />

Dichte zu sintern. Diese einzigartige<br />

additive Verarbeitung wird durch<br />

tradi tionelle Methoden nicht eingeschränkt<br />

und so können Design-Ideen schnell<br />

umgesetzt werden, um die Produktionszeit<br />

zu verkürzen. Hierfür wurden wir<br />

bereits mit mehreren Auszeichnungen<br />

geehrt: der „AMP-250“ wurde mit<br />

dem Taiwan Excellence Silver Award<br />

2016 ausgezeichnet, der „AMP-160“<br />

mit dem Taiwan Excellence Gold<br />

Award 2018.<br />

www.tongtai.com.tw<br />

„Traditioneller Maschinenbau<br />

trifft auf moderne Produktion.“<br />

Traditioneller Maschinenbau trifft auf<br />

moderne Produktion – so lässt sich das<br />

Unternehmen Kao Ming in wenigen<br />

Worten beschreiben. Die Geschichte von<br />

Kao Ming begann 1968 mit der Produktion<br />

von Dreharm-Bohrbetten. Heute gehört<br />

das Unternehmen zu den führenden im<br />

Bereich der Bearbeitungszentren für<br />

Portalmaschinen. Kao Ming war auch der<br />

erste Anbieter aus Taiwan, der in den<br />

chinesischen Markt eintrat. Produkte sind<br />

z. B. Doppelständer-Bearbeitungszentren,<br />

hydraulische Radialbohrmaschinen und<br />

Bearbeitungszentren ohne Werkzeugwechselsystem.<br />

Das Unternehmen verfügt<br />

Bild: Kao Ming Machinery<br />

Industrial Co.<br />

derzeit über Vertriebsstandorte in Europa,<br />

einschließlich Deutschland, Amerika und<br />

Asien.<br />

Was zeichnet Ihre Werkzeugmaschinen<br />

aus und was macht sie so besonders?<br />

Aufgrund des Steifigkeitsproblems ist es<br />

schwierig, mit unterschiedlich großen<br />

Bearbeitungszentren eine stabile und<br />

dauerhafte Bearbeitung auf großen<br />

Maschinen zu erreichen. Kao Ming<br />

konzentriert sich seit über einem halben<br />

Jahrhundert auf die Herstellung sehr<br />

großer Doppelsäulen-Bearbeitungszentren.<br />

Durch präzise Schabetechniken kann<br />

unsere Maschine über 30 Jahre lang<br />

eingesetzt werden. Im Zuge des Marktwandels<br />

und dank unseres Erfahrungsschatzes<br />

bieten wir heute über<br />

250 verschiedene Größen und Typen<br />

kundenspezifischer Maschinen an.<br />

In welchen Anwendungen werden Ihre<br />

Werkzeugmaschinen eingesetzt?<br />

Können Sie uns ein Beispiel<br />

nennen und was sind die<br />

Vorteile?<br />

Es gibt zwei verschiedene<br />

Typen von Kao-Ming-<br />

Doppelständer-Maschinen:<br />

Box-Way- und Linear-Way-<br />

Bearbeitungszentren. Sie sind<br />

mit einem großen Lastwagen<br />

und einem Sportwagen zu vergleichen.<br />

Das heißt, die eine Maschine<br />

ist langsam, kann aber schwere und sehr<br />

groß dimensionierte Güter transportieren.<br />

Die andere Anlage ist schnell, kann jedoch<br />

keine schweren Gussteile laden. Das<br />

Box-Way-Bearbeitungszentrum wird für<br />

die Schwer- und Schruppbearbeitung<br />

eingesetzt, ist nicht schnell im Vorschub,<br />

erzielt aber eine hohe Abtragsleistung.<br />

Um eine möglichst flexible Fertigung zu<br />

erzielen, ist unsere größte Maschine 14 m<br />

lang. Eingesetzt werden derartige Bearbeitungszentren<br />

u. a. für die Herstellung von<br />

Flugzeugfahrwerken und Eisenbahnen in<br />

Taiwan, Indien und in den USA sowie für<br />

den Formenbau in der Automobilindustrie<br />

bei Land Rover, Maserati und Porsche.<br />

Was ist charakteristisch für Ihre<br />

Linearführungsmaschinen?<br />

Unsere Linearführungsmaschinen sind<br />

für das Feinfräsen vorgesehen. Sie müssen<br />

daher schnell, genau und wärmereduzierend<br />

arbeiten. Um die geforderte Schnelligkeit<br />

und Genauigkeit zu erreichen, sind<br />

die drei Achsen nicht nur mit einer<br />

übergroße, maximal vorgespannte Rollenführung<br />

in V3-Qualität und mit maximaler<br />

Vorspannung ausgestattet, sondern auch<br />

mit einer Hochgeschwindigkeitsspindel<br />

mit 10 000 bis 15 000 min -1 . Einsatzgebiete<br />

sind der Formenbau in der Automobilindustrie,<br />

der Kunststoffspritzguss sowie<br />

allgemeine Hochgeschwindigkeitsfertigungen.<br />

www.kaoming.com<br />

„Unsere Zukunft liegt in der<br />

intelligenten Automatisierung<br />

und im Einsatz künstlicher Intelligenz<br />

in Maschinen und Anlagen.“<br />

Ltd. Chin Fong Machine Industrial Co.,<br />

Ltd. wurde 1948 gegründet und ist heute<br />

der viertgrößte Hersteller von mechanischen<br />

Pressen weltweit sowie der größte<br />

in Taiwan. Die Vision des Unternehmens<br />

ist, der weltweit führende Anbieter von<br />

Umformtechnologien zu werden. Chin<br />

Fong setzt Maßstäbe in der intelligenten<br />

Fertigung und hat mehrere neue Entwicklungen<br />

auf den Markt gebracht.<br />

Automatisiert und intelligent ist Ihre<br />

Antwort auf die neuen Anforderungen<br />

der Maschinenhersteller. Welchen Weg<br />

bestreiten Sie hin zur intelligenten<br />

Fertigung?<br />

Aufgrund der von Deutschland initiierten<br />

Industrie 4.0 und der rasanten Entwicklung<br />

der IoT- und KI-Techniken sind die<br />

Themen Smart Factory, Smart Manufacturing<br />

und Digital Transformation<br />

kontinuierlich populärer geworden. Und<br />

viele Unternehmen denken mittlerweile<br />

darüber nach, wie sie ihre Fertigungslinie<br />

verbessern können, die Effizienz steigern<br />

und ihr Leistungsmanagement durch<br />

komfortable und schnellere Tools<br />

fördern. Um weiterhin wettbewerbsfähig<br />

zu bleiben, ist es unabdingbar in intelligente<br />

Technologien und Automatisierungstechnik<br />

zu investieren. Wir haben<br />

jahrzehntelange Erfahrung im Druckmaschinenbau<br />

und wissen um die<br />

Vorteile moderner Technologien. Daher<br />

haben wir schon damit begonnen, großen<br />

Produktionslinien mit Automatisierungstechnik<br />

auszustatten. Dazu haben wir ein<br />

10 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

Die taiwanesische Industrie<br />

begegnet den Aufgaben der<br />

Zukunft sehr agil, vor allem im<br />

Bereich intelligenter Systeme<br />

und vernetzter Strukturen in<br />

Produktion und Fertigung.<br />

Nicole Steinicke, Chefredakteurin<br />

Kompetenzzentrum Automatisierung<br />

gegründet, und können somit Kunden<br />

bei der Entwicklung ihrer Anwendung<br />

hinsichtlich Automatisierung von zum<br />

Beispiel Robotern, FTF, ARV und AOI<br />

unterstützen.<br />

Welche Elemente gehören für Sie zu<br />

einer Smart Factory?<br />

Im Jahr 2016 haben wir fünf Elemente<br />

formuliert: Produkte, Gerätetypen, Fabrik,<br />

Management und Service. 2019 haben<br />

wir unsere eigenen Erfahrungen in eine<br />

Entwicklung umgesetzt: das Umformsystem<br />

iForming. Gleichzeitig haben wir<br />

das sogenannte iForming PMS (Productivity<br />

Management System) entwickelt,<br />

e in Softwareprodukt, das Kunden dabei<br />

unterstützt, intelligente Anwendungen<br />

komfortabel zu implemtieren.<br />

Welche Ziele verfolgen Sie mit ihrer<br />

virtuellen Fabrik „Chin Fong AR Virtual<br />

Factory“, in der Augmented-Reality-<br />

Techniken zum Einsatz kommen?<br />

Gegenwärtig verfolgen wir drei Ziele für die<br />

virtuelle AR-Fabrik. Erstens hat der Anteil<br />

an Design und Fertigung von Großgeräten<br />

zugenommen, jedoch ist es für solche<br />

Großgeräte schwierig, eine vollständige<br />

Präsentation auf einer 3D-Zeichnung zu<br />

erstellen. Daher nutzen wir die virtuelle<br />

AR-Fabrik, um die Gesamtkonfiguration<br />

einer Produktionslinie mit unseren<br />

Kunden zu besprechen und zu planen.<br />

Zweitens: Nachdem Siemens und GE<br />

den Digital Twin im Jahr 2016 bei den<br />

jähr lichen Trend-Highlights präsentierten,<br />

haben auch wir die Gelegenheit genutzt,<br />

iForming zu entwickeln und mit AR zu<br />

kombinieren. Wir können somit alle<br />

Geräte und Anlagen kontinuierlich<br />

überwachen, dadurch die Entscheidungsfindung<br />

optimieren, den Durchsatz in der<br />

Fabrik steigern und so den Digital Twin<br />

ermöglichen. Drittens: Wir erwarten,<br />

dass sich die Arbeits- und Lebensweise der<br />

Menschen in Zukunft stark verändern wird<br />

und möchten weiteren Anwendungen<br />

gegenüber offen sein.<br />

Eine smarte Fabrik ist aber sicher nicht nur<br />

in Zeiten der Covid-19-Pandemie hilfreich.<br />

Wird Sie auch zukünftigen Anforderungen<br />

einer modernen Fertigung gerecht?<br />

Die größte Herausforderung angesichts<br />

von Covid-19 besteht darin, dass<br />

Menschen aufgrund von Social Distancing<br />

und Quarantäne nicht in der Fertigung<br />

und Produktion arbeiten können. Somit<br />

sind die Bedienbarkeit aus der Ferne,<br />

möglichst durchgängig vernetzte<br />

Strukturen und autark arbeitende Systeme<br />

derzeit die beste Lösung. Für die Zukunft<br />

wird sich die Entwicklung der Industrie 4.0<br />

oder Smart Factory fortsetzen. Die Covid-<br />

19-Pandemie ist nur ein Katalysator dieses<br />

Trends. Viele High-Tech-Branchen wie die<br />

Taiwan Semiconductor Manufacturing<br />

Company (TSMC) und viele<br />

große Automobil- und<br />

Elektronikfabriken haben<br />

bereits mit der Implementierung<br />

der Smart Factory<br />

begonnen. Die meisten<br />

kleinen und mittleren<br />

Unternehmen sind noch<br />

verunsichert und haben<br />

nicht unbedingt das finanzielle<br />

Polster. Dennoch wird<br />

es Zeit, sich den Herausforderungen<br />

der Zukunft zu<br />

stellen. Wir sind bereit.<br />

Bild: Chin Fong Machine<br />

Industrial Co.<br />

www.chinfong.com<br />

MEORGA<br />

MSR-Spezialmessen<br />

Prozess- u. Fabrikautomation<br />

Fachmesse für<br />

Prozess- und Fabrikautomation<br />

+<br />

Messtechnik<br />

Steuerungstechnik<br />

Regeltechnik<br />

Automatisierungstechnik<br />

Prozessleitsysteme<br />

Fachvorträge<br />

Der Eintritt zur Messe und die Teilnahme<br />

an den Fachvorträgen ist für die Besucher<br />

kostenlos.<br />

Für die Wirtschaftsregionen<br />

Rhein-Ruhr + Rheinland<br />

Bochum<br />

04.11.<strong>2020</strong><br />

8.00 bis 16.00 Uhr<br />

RuhrCongress Bochum<br />

Stadionring 20<br />

44791 Bochum<br />

Hygieneschutzkonzept<br />

Aktuelle Informationen zu unserem<br />

im Internet unter: www.meorga.de<br />

MEORGA-Messen in 2021:<br />

Halle (Saale) - 14.04.2021<br />

Hamburg - 09.06.2021<br />

Ludwigshafen - 15.09.2021<br />

Landshut - 27.10.2021<br />

www.meorga.de<br />

MEORGA GmbH - Sportplatzstr. 27 - 66809 Nalbach<br />

Telefon 06838 8960035 - info@meorga.de

SENSORIK UND MESSTECHNIK I TITEL<br />

Ein intelligentes Gesamtpaket<br />

Wie Sensoren mit punktueller Drahtlos-Kommunikation im Rahmen<br />

der manuellen Kommissionierung überzeugen<br />

Um die Qualität und Effizienz bei manuellen Kommissionieraufgaben<br />

zu erhöhen, testete ein Anbieter von Antriebs- und Steuerungstechnik<br />

ein lichtgesteuertes Assistenzsystem an einem Verpackungsarbeitsplatz.<br />

Ein Hersteller von Automatisierungstechnik stellte für diesen Zweck<br />

eine Pick-to-Light-Variante auf Basis optosensorischer Technologie zur<br />

Verfügung: Die anschlussfertige Komplettlösung aus Spannungsversorgung,<br />

Verbindungsleitungen und busfähigen PTL-Modulen, wie Leuchten, Tastern<br />

oder Sensoren, überzeugte mit einfacher Installation und punktueller<br />

Drahtlos-Kommunikation. Lesen Sie mehr.<br />

Systemanbieter versorgen ihre Kunden<br />

mit Komplettpaketen, von der Idee bis<br />

zur Realisierung. Vorteil gegenüber dem<br />

Geschäft mit Nischen-Komponenten ist eine<br />

geringere Abhängigkeit von anderen Marktteilnehmern<br />

– vor allem aber erhalten Endabnehmer<br />

eine Lösung mit aufeinander<br />

abgestimmten Produkten. Stammen diese<br />

Artikel größtenteils aus eigener Fertigung<br />

und sind zudem variantenreich, wird das<br />

Systemgeschäft schnell zur Herausforderung<br />

für Mitarbeiter in Montage und Logistik.<br />

Vielfalt im Portfolio findet sich dann in<br />

vielen unterschiedlichen Arbeitsschritten<br />

wieder, mit hohem Papierbedarf für Aufträge<br />

und Anweisungen. Hinzu kommt das Anlernen<br />

neuer Mitarbeiter, etwa bei kurzfristiger<br />

Besetzung während Urlaubs- oder<br />

Krankheitszeiten.<br />

So erlebte es auch die mittelständische<br />

KEB Automation, die als international agierender<br />

Spezialist für Antriebs- und Steuerungstechnik<br />

auf Durchgängigkeit im Produktangebot<br />

vertraut – ob Steuerung, HMI<br />

und Frequenzumrichter für einen Maschinenbaubetrieb<br />

oder elektromagnetisches<br />

System zum Starten, Stoppen und Positionieren<br />

von Windkraftanlagen. „Wir reden<br />

über einige hundert Gerätevarianten je Arbeitsplatz“,<br />

verdeutlicht Phillip Hannesen,<br />

Projektingenieur in der Elektronikfertigung<br />

am KEB-Firmensitz in Barntrup. „Darun ter<br />

gibt es Varianten, die so selten gebaut werden,<br />

dass ein neuerer Mitarbeiter diese vielleicht<br />

Patrick Flatt, Vertriebsingenieur bei der Hans Turck<br />

GmbH & Co. KG in Mülheim

TITEL I SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

noch gar nicht kennt.“ Bei zahlreichen Auftragslisten<br />

und teils langen Anlernzeiten sei<br />

dann allmählich der Entschluss gereift, ein<br />

Assistenzsystem für manuelle Tätigkeiten<br />

in Produktions- und Verpackungsbereichen<br />

einzuführen. Ein erstes Anschauungsbeispiel<br />

fand sich gleich in der Nachbarschaft: auf<br />

der Demonstrationsplattform der Smart<br />

Factory OWL in Lemgo. Dort testeten die<br />

KEB-Ingenieure eine Montagestation mit<br />

lichtgesteuerter, belegloser Werkerführung<br />

über Pick-to-Light. Für Hannesen und sein<br />

Team war dies der Startschuss für ein Pilotprojekt,<br />

das die Ostwestfalen in Zusammenarbeit<br />

mit Turck umsetzten.<br />

Busfähige Komponenten<br />

verringern Installationsaufwand<br />

01 Auf der Programmoberfläche<br />

lassen sich<br />

präzise Anweisungen<br />

über den nächsten<br />

Arbeitsschritt visualisieren<br />

Wesentliche Anforderung an das Assistenzsystem<br />

war eine problemlose Anbindung<br />

an die firmeneigene SAP-Umgebung. Denn<br />

schließlich wollte man nicht jede Stücklistenänderung<br />

parallel in zwei Datenbanken<br />

pflegen müssen. Dank Inhouse-Kompetenz<br />

programmierte KEB eine computergestützte<br />

Oberfläche für Touch-Monitore und suchte<br />

anschließend nach der passenden Pick-to-<br />

Light-Lösung mit beleuchteten Tastern oder<br />

Sensoren. Erste Erkenntnis: „Wir wollten<br />

unbedingt busfähige Komponenten verwenden,<br />

um den Installationsaufwand an<br />

Arbeitsplätzen mit vielen Fächern zu verringern.<br />

Sonst hätten wir wahre Kabelnester<br />

auf den Regalen“, berichtet Phillip Hannesen.<br />

Äußerst gelegen kam daher die Markteinführung<br />

der PTL110-Serie von Turcks Optoelektronik-Partner<br />

Banner Engineering – kaskadierbare<br />

Einzelgeräte mit multifunktionaler<br />

Anzeige, optionalem Touch-Button, optischem<br />

Sensor und alphanumerischem Display.<br />

Die Module kommunizieren untereinander<br />

über ein Modbus-kompatibles Protokoll.<br />

Für eine einfache Vor-Ort-Integration der<br />

PTL-Geräte entwickelte Turck ein anschlussfertiges<br />

Gesamtpaket, versorgt von kompakten<br />

IP67-Schaltznetzteilen und verbunden<br />

durch beidseitig vorkonfektionierte Lei tungen<br />

plus punktueller Steckverbinder und Y-Ver -<br />

teiler zum Einspeisen der Versorgungsspannung.<br />

Die Verbindung zum Computer stellt<br />

ein RS485-USB-Konverter sicher. Mit den<br />

neuen technischen Möglichkeiten entwickelte<br />

KEB das Assistenzsystem stetig weiter und<br />

bezog seine Mitarbeiter von Beginn in den<br />

Entwicklungsprozess ein.<br />

Vor der Integration in komplexere Fertigungsbereiche<br />

diente zunächst ein Verpackungsarbeitsplatz<br />

als Testumgebung im<br />

Pilotprojekt. Im Schichtwechsel übernehmen<br />

Angestellte dort finale Montagetätigkeiten<br />

an Großgeräten, befestigen beispielsweise<br />

Gehäusedeckel oder Typenschilder,<br />

zusätzlich wird Zubehör aus Regalboxen<br />

kommissioniert und gemeinsam in einem<br />

Karton verpackt. Zur Steigerung von Qualität<br />

und Effizienz installierte<br />

KEB zunächst 115<br />

Pick-to-Light-Einheiten.<br />

Diese befinden sich<br />

nicht nur oberhalb der<br />

Regalboxen, sondern<br />

werden auch genutzt,<br />

um Arbeitsschritte an<br />

den Monitoren zu bestätigen<br />

oder dem System<br />

zu melden, dass ein<br />

Karton samt Produkt<br />

und Zubehör an einem<br />

der Verladeplätze abgelegt wurde.<br />

Der Weg zur korrespondierenden<br />

Entnahmestelle<br />

Mitarbeiter starten einen Vorgang jeweils<br />

mit dem Scannen einer Geräte-Seriennummer.<br />

Auf den Bildschirmen erscheint automatisch<br />

der zugehörige SAP-Arbeitsplan,<br />

ebenso wird selbstständig ein Typenschild<br />

gedruckt und die Materialliste aufgerufen.<br />

Wir setzen mittlerweile rund<br />

250 Pick-to-Light-Module<br />

ein und können mit ihnen all das<br />

umsetzen, was wir uns<br />

vorgestellt hatten.<br />

Phillip Hannesen, Projektingenieur<br />

in der Elektronikfertigung,<br />

KEB Automation<br />

Während die Monitore bebilderte Anweisungen<br />

zeigen, weist ein PTL110-Modul<br />

den Weg zur korrespondierenden Entnahmestelle.<br />

In dem Fall leuchtet es in grüner<br />

Farbe und blinkt kurz gelb auf, sobald der<br />

Pick über den kapazitiven Taster quittiert<br />

wurde. Anders sieht es in der Verladezone<br />

aus, wo Paletten auf niedrigen Ständerwerken<br />

bereitstehen und die PTL-Geräte daher<br />

nicht auf Kopfhöhe montiert sind. „Uns<br />

kam die Idee, dass die Heckklappen mancher<br />

Pkw per Fußbewegung geöffnet werden<br />

können“, erinnert sich Hannesen. Also<br />

wählten die KEB-Ingenieure für die Verdichterplätze<br />

PTL-Module mit berührungsloser<br />

Erfassung. Mitarbeiter stellen Pakete<br />

nun schonend mit beiden Händen ab und<br />

müssen zum Quittieren lediglich einen Fuß<br />

unter den optischen Sensor halten.<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 13

SENSORIK UND MESSTECHNIK I TITEL<br />

Leuchten bei Bedarf sogar mit<br />

Animationsfunktion<br />

Im Pilotprojekt verfahren Hannesen und<br />

der KEB-Betriebsmittelbau weniger nach<br />

dem Motto „Not macht erfinderisch“, vielmehr<br />

gehe es darum, alle Möglichkeiten<br />

des neuen Assistenzsystems kennenzulernen.<br />

„Deswegen haben wir uns bei den<br />

PTL110-Geräten bewusst für die Vollausstattung<br />

entschieden“, sagt Hannesen.<br />

Heißt auch: Leuchten mit 14 unterschiedlichen<br />

Farben, bei Bedarf mit Animationsfunktion.<br />

Das zahlte sich bei einem Regalabschnitt<br />

aus, in dem eher selten benötigtes<br />

Material eingelagert wird. „Smart Shelf“<br />

nennt KEB dieses System, bei dem der<br />

Computer automatisch ein Materialfach<br />

aus dem Hochregallager anfragt, das dann<br />

temporär am Verpackungsarbeitsplatz zur<br />

Verfügung stehen soll. Mitarbeiter stellen<br />

die Box dafür in den vorgesehenen Kurzzeit-Bereich<br />

– in diesem Fall durch blaues<br />

Leuchten gekennzeichnet, da es sich um<br />

einen Put-to-Light-Vorgang handelt. Das<br />

System sendet eine Anweisung, sobald das<br />

Fach nicht mehr benötigt wird.<br />

Vor allem in der Warenverpackung können<br />

Arbeitsplätze weitläufig sein, etwa aufgrund<br />

von langen Rollbändern, unterschiedlichen<br />

Regalbereichen oder entfernten Verladestellen.<br />

Im Pilotprojekt galt es, einen Gabelstapler-Fahrweg<br />

zwischen Kernarbeitszone<br />

und weiteren Ablageorten für versandfertige<br />

Güter zu überqueren. Anstatt die PTL-Module<br />

aufwändig über mehrere Meter zu<br />

verkabeln, nutzen die Ostwestfalen dazu<br />

die Funkübertragung über Banners DX80-<br />

Funksystem. Innerhalb von 30 Minuten<br />

waren Sender und Empfänger installiert.<br />

Die Drahtlos-Lösung habe mittlerweile auch<br />

KEB-Kollegen in den USA überzeugt, die<br />

02 Geräte wie diese Frequenzumrichter<br />

werden bei der KEB mithilfe<br />

spezifischer Materialpläne verpackt<br />

damit einen mobilen Kommissionierwagen<br />

mit 60 Pick-to-Light-Modulen testeten. Auch<br />

für ein Zusammenspiel aus Assistenzsystem<br />

und Intralogistik-Flurfahrzeugen<br />

käme die Funkkommunikation perspektivisch<br />

in Frage.<br />

Intelligente Montageeinheiten<br />

sind in Planung<br />

„Erst die Verpackung, dann die Montage“,<br />

gab der KEB-Fahrplan für die Entwicklung<br />

des Assistenzsystems vor. Statusaufnahme<br />

nach gut einem Jahr: Allein in Barntrup hat<br />

das 1 500 Mitarbeiter starke Unternehmen<br />

inzwischen vier Verpackungsarbeitsplätze<br />

mit der Pick-to-Light- beziehungsweise<br />

Put-to-Light-Technologie ausgerüstet und<br />

dabei mehr als 250 der PTL110-Geräte installiert.<br />

Der Übergang auf zwei Montagestationen<br />

werde momentan vorbereitet.<br />

Neben den PTL-Modulen sollen zukünftig<br />

noch wei tere Slaves hinzukommen, darunter<br />

intel ligente Montageeinheiten für<br />

Schraub prozesse sowie Kameras, die überprüfen,<br />

ob Bauteile oder Kabel an der richtigen<br />

Stelle sind.<br />

Bilder: Turck<br />

www.turck.com<br />

03 Dank des Modbus-kompatiblen<br />

Protokolls lassen sich die PTL110-Taster<br />

problemlos kaskadieren, dadurch entfällt<br />

aufwändiges Verkabeln<br />

14 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Wärmebildkameras mit erweiterten<br />

Bild-Streaming-Funktionen<br />

Die Wärmebildkameras A400 und A700 von Flir sind für Forscher,<br />

Ingenieure und Systemprüfer konzipiert. Sie liefern Bilddaten für<br />

das Prüfen von Elektronikbauteilen, die Produktentwicklung oder<br />

die Fehleranalyse.<br />

Die Kamerasets bieten<br />

eine vereinfachte<br />

Konnektivität und<br />

hohe Genauigkeit, um<br />

schnellere und besser<br />

informierte Entscheidungen<br />

zu treffen und<br />

thermisches Verhalten<br />

besser zu verstehen.<br />

Neben erweiterten<br />

Bild-Streaming-Funktionen<br />

haben die Sets Funktionen, um Fehlerquellen während der<br />

Produktentwicklung zu erkennen, Wärmeentwicklung an Elektronikbauteilen<br />

zu messen oder schnelle Temperaturveränderungen<br />

bei der thermischen Forschung aufzuzeichnen. Das 24°-Objektiv<br />

bietet ein universelles Sichtfeld (FOV). Die Professional-Version<br />

hat zusätzlich ein 2-faches Makroobjektiv. Damit können Forscher<br />

und Entwickler die größtmögliche Anzahl von Wärmebild-Pixeln<br />

über das Prüfobjekt legen und somit noch präzisere Temperaturmessungen<br />

von kleinen Objekten durchführen.<br />

www.flir.de<br />

Sicher perfektioniert<br />

universeller Eingang für eine Vielzahl<br />

von Sensoren und Einheitssignalen<br />

intuitive Bedienung und Konfiguration<br />

am Gerät oder über USB-Schnittstelle<br />

mit Setup-Programm<br />

intelligente Zusatzfunktionen wie<br />

Min.-/Max.-Schleppzeiger, Betriebsstundenzähler<br />

und Ausgangssimulation<br />

SIL 2/SIL 3 nach DIN EN 61508 und<br />

PL c/d nach ISO 13849<br />

Multifunktions-Vierdraht-Messumformer<br />

im Tragschienengehäuse<br />

JUMO dTRANS T06<br />

70043<br />

Präzise Feuchtemessung in vielen<br />

Taupunktanwendungen<br />

Das portable Hygrometer MDM50 von Michell Instruments bietet<br />

jetzt einen Messbereich von - 60 bis + 60 °C Taupunkt mit einer<br />

Genauigkeit von ± 2 % sowie eine<br />

Ansprechzeit von drei Minuten bei<br />

- 60 °C Taupunkt. Das Gerät wurde für<br />

den Einsatz in rauen Industrieumgebungen<br />

entwickelt und ist mit seinem<br />

stabilen Gehäuse ein ideales Instrument<br />

zur Stichprobenmessung im Feldeinsatz.<br />

Es verfügt über ein integriertes<br />

Probenahmesystem, das zuverlässige<br />

Messungen bis zu einem Leitungsdruck<br />

von 2 MPa durchführen kann sowie<br />

über einen schnell ansprechenden<br />

Polymer- Feuchtesensor.<br />

www.michell.de<br />

Willkommen bei JUMO.<br />

Signal- und Spektrumanalysator – auf<br />

Dynamik und Präzision ausgelegt<br />

Die interne Analysebandbreite des Signal- und Spektrumanalysators<br />

FSW wurde nun auf 8,3 GHz erweitert. Mit einem Eingangs-<br />

Frequenz bereich bis 90 GHz ist der FSW auf Dynamik, Präzision<br />

und EVM-Performance ausgelegt. Ausgestattet mit dem optionalen<br />

R&S FSW-B8001 sowie dezidierten Messapplikationen soll der<br />

Analysator aktuelle und zukünftige Anforderungen für die ultrabreitbandige<br />

Signalanalyse erfüllen.<br />

Mögliche Anwendungen sind z. B.<br />

Pulsmessungen an Radarsystemen.<br />

Das Gerät kommt zudem bei der<br />

Entwicklung neuer Mobilfunkgenerationen<br />

zum Einsatz.<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

www.jumo.net<br />

Robuste Drucktransmitter mit IO-Link<br />

Turck hat seine Drucksensorfamilie PT1000/2000 um Gerätevarianten mit IO-Link und zwei programmierbaren<br />

Schaltausgängen erweitert. Damit bieten die Sensoren zusätzlich zu ihrer Widerstandsfähigkeit<br />

gegenüber Vibrationen, Schocks und Druck- bzw. Temperaturwechsel auch die Vorteile der digitalen<br />

Kommunikation. Via IO-Link können Anwender z. B. elektrische Kurzschlüsse sowie ein Überschreiten der<br />

Betriebstemperatur erkennen. Weitere Daten für das Condition Monitoring liefern ein Betriebsstundenzähler,<br />

ein Maximal- und Minimaldruckspeicher und ein Überdruckzähler. Der Betrieb der Drucktransmitter ist mit<br />

zwei Schaltausgängen oder mit IO-Link-Kommunikation sowie einem zusätzlichen Schaltausgang möglich.<br />

www.turck.com<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 15

SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Endress+Hauser denkt anders –<br />

und ist erfolgreich<br />

Warum digitale Services im Zeitalter von Industrie 4.0<br />

immer wichtiger werden – ein Gespräch mit<br />

Dr. Rolf Birkhofer, Endress+Hauser Digital Solutions<br />

Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke,<br />

Chefredakteurin <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong><br />

Seit zwei Jahrzehnten hat das<br />

Thema Digitalisierung bei<br />

Endress+Hauser ein eigenes<br />

Zuhause: Endress+Hauser Digital<br />

Solutions kümmert sich innerhalb<br />

der Firmengruppe um alle Themen<br />

rund um digitale Kommunikation<br />

und Automatisierungslösungen.<br />

Warum diese Entscheidung so<br />

wichtig war und welche Rolle das<br />

IIoT spielt, darüber sprechen wir<br />

mit Dr. Rolf Birkhofer.<br />

Dr. Rolf Birkhofer, als Geschäftsführer der<br />

Endress+Hauser Digital Solutions haben<br />

Sie maßgeblich an einer erweiterten<br />

Strategie auf dem Weg zur Industrie 4.0<br />

mitgewirkt. Was gab den Impuls dafür?<br />

Die Gründung von Endress+Hauser Digital<br />

Solutions im Jahr 2000 war ein richtungsweisender<br />

Entscheid. Wir haben damit<br />

wichtige Themen rund um die Digitalisierung<br />

der Prozessautomatisierung in einem<br />

eigenen Unternehmen gebündelt. Dabei<br />

waren wir von Anfang an von einem<br />

echten Pionier- und Erfindergeist geprägt.<br />

Dieser Geist ist bis heute spürbar – etwa<br />

in der Entwicklung und dem Betrieb<br />

einer auf die Prozessautomatisierung<br />

zugeschnittenen Plattform im industriellen<br />

Internet der Dinge (IIoT).<br />

Bereits sehr früh haben wir den Trend<br />

zur kabellosen Datenübertragung erkannt<br />

und bieten Bluetooth- sowie Wireless-<br />

Hart-Komponenten an. Darauf aufbauend<br />

sorgen wir für eine problemlose Integration<br />

von Messgeräten mithilfe von Gerätebeschreibungen<br />

(EDD) oder anderen<br />

Digitale Lösungen für die Prozessautomatisierung sind<br />

ein wichtiger Teil unseres Engagements<br />

Heute arbeiten mehr als 180 Menschen<br />

für Endress+Hauser Digital Solutions –<br />

160 davon im schweizerischen Reinach<br />

(Kanton Basellandschaft), rund 20 im<br />

deutschen Freiburg im Breisgau, das<br />

2016 als zweiter Standort hinzukam.<br />

Wir entwickeln in erster Linie Produkte,<br />

Lösungen und Dienstleistungen für<br />

unsere Kunden, die sich auf den Weg<br />

zur Industrie 4.0 gemacht haben.<br />

In welcher Art und Weise begleiten<br />

Sie Unternehmen auf dem Weg zur<br />

Industrie 4.0?<br />

Wir beginnen bei den digitalen Kommunikationsprotokollen<br />

und -technologien wie<br />

Profibus, Foundation Fieldbus und Hart.<br />

Technologien wie FDT/DTM und FDI.<br />

Um unseren Kunden digitale Services<br />

über das Internet anbieten zu können,<br />

fokussieren wir uns heute auf<br />

Anwendungen für die Industrie 4.0. Im<br />

Zentrum steht dabei das IIoT-Ökosystem<br />

Netilion, welches speziell für die Bedürfnisse<br />

der Prozessautomatisierung<br />

entwickelt wurde. Es sorgt in industriellen<br />

Anlagen für einen einfachen Anschluss an<br />

die Cloud und unterstützt den Anwender<br />

vor Ort mithilfe unserer digitalen Services<br />

kostengünstig bei der Erledigung aufwändiger<br />

Routinearbeiten.<br />

Privat ist es für uns längst selbstverständlich,<br />

über das Smartphone auf beliebige<br />

Dienste zuzugreifen. Diesem Trend<br />

folgend rechnen wir auch bei den<br />

16 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Anwendern der Prozessauto<br />

matisierung – mit zunehmender<br />

Akzeptanz für cloudbasierte<br />

Services – und mit weiterem<br />

Wachstum. Mit Netilion können<br />

Anlagenbetreiber das Potenzial<br />

ihrer Gerätedaten besser ausschöpfen.<br />

Das spart Zeit, vereinfacht<br />

Prozesse und verhindert Fehler über<br />

den ganzen Lebenszyklus einer<br />

Anlage.<br />

Wie kann ich mir Ihren digitalen Service<br />

Netilion vorstellen? Was genau verbirgt<br />

sich dahinter?<br />

Unser Motto war und ist: Mit einfachen<br />

Diensten zu starten und gemeinsam mit<br />

unseren Anwendern hin zu umfangreicheren<br />

Mehrwertdiensten zu wachsen.<br />

Ich möchte Ihnen dazu jeweils ein<br />

konkretes Beispiel geben.<br />

Ein einfacher Dienst stellt dem Anwender<br />

automatisch die kompletten Produktunterlagen<br />

bereit, wenn er zum ersten Mal ein<br />

Gerät verwendet. Sei es das reale Gerät,<br />

wenn es bereits in der Anlage verbaut ist,<br />

oder sei es der digitale Zwilling, wenn sich<br />

eine Anlage noch in der Planungsphase<br />

befindet. Mit dem digitalen Dienst<br />

„Netilion Library“ fällt die bisher oft<br />

übliche Suche nach Seriennummer,<br />

Heute bilden Anwendungen<br />

für das industrielle<br />

Internet der Dinge (IIoT) den<br />

Schwerpunkt unserer Arbeit.<br />

sicher die Messdaten zu<br />

Netilion sendet, können Sie den Verlauf<br />

des Messwerts bequem auf Ihrem<br />

Smartphone oder Tablet verfolgen, ja<br />

sogar sich Alarme senden lassen, wenn<br />

ein Grenzwert überschritten wird. Dies<br />

erfolgt ohne Eingriff in Ihr eventuell<br />

vorhandenes Leit- oder Steuerungssystem,<br />

sondern auf dem sogenannten<br />

„second Channel“.<br />

Können Sie uns ein Best-practice-Beispiel<br />

erläutern, in dem Anwender im Bereich<br />

der Prozessautomatisierung von Ihrer<br />

Netilion Plattform profitiert haben?<br />

Zu Beginn dieses Jahres haben wir bei<br />

Endress+Hauser den ersten uns bekannten<br />

IIoT-Radarsensor auf den Markt gebracht.<br />

Das Messinstrument, welches batteriebetrieben<br />

Füllstände messen und über<br />

wachen kann, verfügt zum Kaufzeitpunkt<br />

bereits über eine Mobilfunkkarte, die<br />

vom Kunden über Netilion<br />

aktiviert wird. Damit er-<br />

Endress+Hauser hat schon früh die Weichen gestellt und<br />

ist dadurch in der Lage, sich schon heute voll und ganz<br />

auf Anwendungen für die Industrie 4.0 zu konzentrieren<br />

reichen wir vom Auspacken<br />

bis zum Anzeigen des<br />

ersten Messwerts auf dem<br />

Kundensmartphone eine<br />

Rekordzeit von nur<br />

Nicole Steinicke, Chefredakteurin <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong><br />

drei Minuten. Ein Anwender nutzt dieses<br />

Paket aus Messgerät, Netilion Plattform<br />

und digitalem Dienst bereits, um Baustoffbehälter<br />

auf Baustellen remote zu<br />

überwachen.<br />

Der Nutzen ist klar: Der Kunde kann<br />

besser seine Routen in der Nachfülllogistik<br />

planen und spart sich unnötige<br />

Fahrten. Auf längere Sicht wird der Kunde<br />

mehr Chancen zur Optimierung haben,<br />

wenn er die Langzeitdaten der Behältermessung<br />

mit Big-Data-Methoden<br />

analysiert und nutzt. Die Netilion-<br />

Plattform hält nämlich die Daten sicher<br />

und zuverlässig bereit, je nach Einstellung<br />

des Kunden und ohne manuelle<br />

Konfiguration.<br />

Dies ist erst der Beginn der digitalen<br />

Reise. Sie dürfen gespannt sein, was wir<br />

an weiteren nutzbringenden IIoT-Paketen<br />

auf den Markt bringen werden!<br />

Vielen Dank für das Gespräch.<br />

Das Interview führte Dipl.-Ing (FH) Nicole Steinicke,<br />

Chefredakteurin <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong><br />

Bilder: Aufmacher Christian Ahrens - Koeln,<br />

Sonstige: Endress+Hauser,<br />

www.endress.com/de<br />

Dr. Rolf Birkhofer ist Geschäftsführer<br />

Endress+Hauser Digital Solutions<br />

in Reinach,Schweiz<br />

Produkttyp, Hardware-Version etc. weg<br />

– die passende Dokumentation in der<br />

gewünschten Sprache steht jedem berechtigten<br />

Nutzer vor Ort zur Verfügung. Das<br />

Personal in der Anlage kann sich über die<br />

Zeitersparnis freuen!<br />

Ein Beispiel für einen aufwändigeren<br />

Service stellt „Netilion Value“ dar. Stellen<br />

Sie sich vor, Sie haben ein Messgerät an<br />

einer schwer zugänglichen Stelle verbaut,<br />

zum Beispiel auf einem hohen Behälter<br />

und Sie müssen diesen regelmäßig<br />

überwachen. Mithilfe der Bluetooth-<br />

Fähigkeit unserer Instrumente – Standard<br />

oder nachgerüstet – sowie einem entsprechenden<br />

Gateway, welches dediziert und<br />

Gemeinsam neue Lösungen für das Industrial Internet of Things (IIoT), die digitale Kommunikation,<br />

Integration und Plant Asset Management entwickeln<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 17

SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Dr.-Ing. Alexander Streicher ist Produktmanager<br />

Sensorik bei der MICRO-EPSILON MESSTECHNIK<br />

GmbH & Co. KG in Ortenburg<br />

01<br />

Neue Perspektiven eröffnen<br />

Weißlicht-Interferometer ermöglichen berührungslose Abstandsund<br />

Dickenmessungen mit Nanometer-Präzision<br />

Die Anforderungen an die Abstands-<br />

und Dickenmessung sind in vielen<br />

Anwendungen hoch. Folien,<br />

Flachglas, Computer-Festplatten,<br />

Displays oder Halbleiterwafer<br />

müssen mit enormer Genauigkeit<br />

gefertigt werden. Eine entsprechend<br />

präzise Messtechnik ist die optische<br />

Interferometrie. Ein Unternehmen<br />

stellt gleich drei neue Messsysteme<br />

vor, die auf diesem Prinzip basieren.<br />

Lesen Sie mehr.<br />

terferenz (Auslöschung). Damit ist die Messmethode<br />

empfindlich, die Genauigkeit liegt<br />

im Nanometer- oder sogar im Sub-Nanometer-Bereich.<br />

Um mit dieser Methode zum Beispiel Abstände<br />

zu messen, wird einer der beiden<br />

Teilstrahlen am Messobjekt reflektiert und<br />

anschließend mit dem Referenzstrahl überlagert.<br />

Ändert sich der Abstand zum Messobjekt,<br />

lässt sich diese Abstandsänderung<br />

empfindlich an der Interferenz feststellen.<br />

Sollen Dicken etwa von Folien oder Gläsern<br />

gemessen werden, wird ausgenutzt, dass<br />

sowohl Vorder- als auch Rückseite des<br />

Messobjekts reflektieren. Dickenänderungen<br />

sorgen ebenfalls für die Änderung des<br />

Interferenzsignals – ein separater Referenzstrahl<br />

ist dabei nicht notwendig. Eine Besonderheit<br />

der Dickenmessung: Da die beiden<br />

interferierenden Teilstrahlen von der<br />

Ober- und Unterfläche stammen, ist das<br />

Messergebnis unabhängig vom Abstand<br />

zum Messobjekt.<br />

Superlumineszenz-Diode (SLD)<br />

als geeignete Lichtquelle<br />

Eine der Grundvoraussetzungen für Interferometer<br />

ist kohärentes Licht. Kohärenz<br />

bedeutet anschaulich gesprochen, dass ein<br />

Wellenfeld im „Gleichtakt“ schwingt. Nur<br />

dann ist eine Überlagerung der Lichtwellen<br />

möglich, die zur Interferenz führt. Sehr kohärentes<br />

Licht lässt sich beispielsweise mit<br />

einem Laser erzeugen. Dessen Licht ist<br />

i.d.R. monochromatisch, und die Lichtwellen<br />

sind phasengleich. Eine andere ideal für<br />

Das Messprinzip eines Interferometers<br />

basiert auf der Wellennatur des Lichts.<br />

Diese führt dazu, dass sich überlagernde<br />

Wellen entweder verstärken oder auslöschen<br />

können, je nachdem, ob Wellenberg<br />

auf Wellenberg oder Wellenberg auf Wellental<br />

trifft. Teilt man einen Lichtstrahl so<br />

auf, dass er verschiedene Wege nimmt und<br />

sich die beiden Teilstrahlen im Anschluss<br />

wieder überlagern, tritt eine Interferenz auf,<br />

die von der Differenz der beiden Wege abhängig<br />

ist. Ändert sich die Länge eines der<br />

beiden Wege um eine halbe Wellenlänge<br />

des verwendeten Lichts, so führt das zu<br />

einem kompletten Wechsel von positiver<br />

Interferenz (Verstärkung) zu negativer Indie<br />

Interferometrie geeignete Lichtquelle ist<br />

die Superlumineszenz-Diode (SLD). Diese<br />

kombiniert die Vorteile von Laserdioden<br />

und herkömmlichen LED. SLD haben eine<br />

hohe Ausgangsleistung und gleichzeitig ein<br />

breites Spektrum – sie emittieren also quasi<br />

ein weißes Licht.<br />

Die neuen Interferometer von Micro-Epsilon<br />

Messtechnik verwenden eine solche<br />

SLD als Lichtquelle. Das verwendete Spektrum<br />

hat seinen Schwerpunkt im nahen Infrarotbereich<br />

bei etwa 840 nm. Insgesamt<br />

sind drei verschiedene Serien des High-<br />

Performance-Messgeräts erhältlich. Mit dem<br />

Interferometer vom Typ IMS5400-DS lassen<br />

sich hochpräzise Abstandmessungen in industriellen<br />

Anwendungen durchführen. Das<br />

Interferometer vom Typ IMS5600-DS schließlich<br />

ist für Abstandsmessungen geeignet,<br />

die in Vakuum-Anwendungen durchgeführt<br />

werden, wobei Auflösungen im Bereich weniger<br />

Pikometer möglich sind.<br />

Die hohen Genauigkeiten, die diese Interferometer<br />

erzielen, hängen direkt mit der<br />

Verwendung der SLD als Lichtquelle zusammen.<br />

Nach der Teilung des primären<br />

Lichtstrahls und der Überlagerung der beiden<br />

Teilstrahlen wird im Sensor das Interferenzsignal<br />

gemessen. Bei Weißlichtinterferometern<br />

wird dazu das Licht in seine<br />

spektralen Bestandteile aufgespalten und<br />

auf eine Sensorzeile abgebildet. Dort wird<br />

das Signal über das komplette Spektrum<br />

hinweg aufgenommen. Bei der Auswertung<br />

dieses Signals werden die Frequenz des<br />

modellierten Spektrums sowie die Phasenverschiebung<br />

analysiert.<br />

18 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

02<br />

03<br />

HYGIENIC<br />

DESIGN.<br />

DER PMS<br />

AUS EDEL-<br />

STAHL.<br />

Explizit für industrielle<br />

Einsatzgebiete geeignet<br />

Die neuen Weißlichtinterferometer sind<br />

die präzisesten optischen Messsysteme, die<br />

Micro-Epsilon aktuell anbietet. Die Geräte<br />

bieten eine hohe Genauigkeit und eine Auflösung<br />

bis in den Sub-Nanometer-Bereich.<br />

Das System besteht aus einem kompakten<br />

Sensor und einem Controller, der in einem<br />

robusten industrietauglichen Gehäuse untergebracht<br />

ist. Daher sind die Weißlicht-<br />

Interferometer von Micro-Epsilon explizit<br />

für industrielle Einsatzgebiete geeignet. Eine<br />

im Controller enthaltene aktive Temperaturregelung<br />

sorgt für eine hohe Stabilität<br />

der Messung. Der Grundabstand des Sensors,<br />

der bis zu 20 mm vom Messobjekt entfernt<br />

positioniert werden kann, ist im Verhältnis<br />

zum Messbereich von 2,1 mm bei<br />

01 Das System IMS5400-DS liefert absolute<br />

Messwerte und ermöglicht industrielle<br />

Abstandsmessungen mit höchster Präzision<br />

02 Das Interferometer vom Typ IMS5600-DS<br />

ermöglicht hochgenaue Abstandsmessungen<br />

im Reinraum und im Vakuum<br />

03 Das Interferometer vom Typ IMS5400-TH<br />

wird zur Dickenmessung von dünnen<br />

transparenten Materialien eingesetzt<br />

solute Messwerte liefert, können auch Stufen<br />

und Kanten zuverlässig und ohne Signalverlust<br />

erfasst werden. Die kompakten Sensoren,<br />

die einen Durchmesser von lediglich<br />

10 mm haben, können einfach auch bei beengten<br />

Verhältnissen integriert werden. Ein<br />

Pilotlaser im Sensor erleichtert dabei die<br />

richtige Positionierung zum Messobjekt.<br />

Es lassen sich auch Dickenmessungen von<br />

anti-reflexbeschichtetem Glas durchführen<br />

PMS<br />

der Abstandsmessung groß. Bei der Dickenmessung<br />

lassen sich Gläser oder Folien von<br />

35 µm bis zu 2,1 mm vermessen. Hier liegt<br />

der Messbereichsanfang sogar bei 41 mm.<br />

Das Spektrum der SLD liegt überwiegend<br />

im nahen Infraroten, aus welchem Grund<br />

die Messung auch bei antireflex-beschichteten<br />

Gläsern problemlos funktioniert. Da<br />

die Dickenmessung wie oben beschrieben<br />

unabhängig vom Abstand ist, beeinflussen<br />

Unregelmäßigkeiten bei der Positionierung<br />

das Messergebnis nicht.<br />

Die Anwendungen der neuen Interferometer<br />

finden sich überall dort, wo eine hohe<br />

Präzision bei der Abstands- oder Dickenmessung<br />

erforderlich ist. Die Dickenmessung<br />

wird etwa bei der Produktion von Folien<br />

und Flachglas eingesetzt. Abstände spielen<br />

etwa bei der Fertigung und Montage von<br />

hochpräzisen Teilen und Systemen eine<br />

Rolle. Ein typisches Beispiel ist die Montage<br />

von Festplatten. Da das Interferometer ab-<br />

Durch die industrieoptimierte Ausführung<br />

ist eine Inline-Verwendung des Messsystems<br />

möglich. Über verschiedene digitale<br />

Schnittstellen lassen sich die Interferometer<br />

einfach in übergeordnete Steuerungsarchitekturen<br />

einbinden. Zur Einstellung<br />

kann der Zugriff auf den Controller ganz<br />

einfach über einen Standardbrowser auf<br />

den integrierten Webserver erfolgen. In<br />

der Halbleiterindustrie und der Displayfertigung<br />

sind in manchen Bereichen<br />

Sub-Nanometer-Auflösungen erforderlich.<br />

Hier kommt das IMS5600-DS zum<br />

Einsatz, das speziell für Anwendungen im<br />

Vakuum oder im Reinraum konzipiert ist.<br />

Ein Sonderabgleich des Controllers sorgt<br />

bei diesem Messsystem für die notwendige<br />

Auflösung.<br />

Bilder: Micro-Epsilon<br />

www.micro-epsilon.de<br />

Der neue Ultraschallsensor pms aus<br />

Edelstahl ist mit seinem intelligenten<br />

Hygienic Design prädestiniert für anspruchsvolle<br />

Aufgaben in der Lebensmittel- und<br />

Pharmaindustrie.<br />

+ 4 Tastweiten:<br />

von 20 – 1.300 mm<br />

+ 3 Ausgangsstufen: Push-Pull-Schaltausgang<br />

mit IO-Link oder Analogausgang<br />

+ 2 Gehäusevarianten: D12-Adapterschaft<br />

und D12-Bajonettverschluss<br />

microsonic.de/pms

SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Präzise messen, hochgenau schalten<br />

Laser-Abstandssensoren LAT-52<br />

von Di-Soric messen kleinste<br />

Abstandsänderungen im<br />

Sub-Millimeterbereich schnell<br />

und mit höchster Genauigkeit.<br />

Sie sind in drei Messbereichen<br />

verfügbar und eignen sich für<br />

genaue Abstandsmessungen<br />

zwischen 30 und 500 mm.<br />

Mit ihrem dualen Bedienkonzept<br />

– via IO-Link oder per<br />

Tastatur – und der augensicheren<br />

Laserklasse 1 sind die<br />

Messsensoren einfach<br />

einstellbar. Über die IO-Link-<br />

Schnittstelle lassen sich<br />

Messwerte digital und verlustfrei<br />

übertragen, wichtige<br />

Diagnosefunktionen darstellen,<br />

Identifikations- und Lokalisierungsfunktionen<br />

realisieren,<br />

Mittelwert- und Median-Filter<br />

setzen oder Relativmessungen<br />

durchführen. Mit IO-Link sind<br />

darüber hinaus spezifische<br />

Einstellungen konfigurierbar, im IO-Link-Master speicher- und<br />

neu ladbar. Drei voreingestellte Sensormodi und wählbare Filter<br />

erlauben die rasche Inbetriebnahme und optimale Messergebnisse.<br />

Steht hochgenaues Schalten im Vordergrund, kommt die<br />

Variante LVHT-52 zum Einsatz.<br />

www.di-soric.com<br />

Flexibel konfektionierbare<br />

Beschleunigungssensoren<br />

ASC erweitert seine Linie von piezoelektrischen IEPE-Beschleunigungssensoren<br />

um einen triaxialen und zwei uniaxiale Sensoren.<br />

Die bestehenden Sensoren ASC P311A15 und ASC P311A25<br />

basieren auf dem Kompressionsprinzip. Sie eignen sich daher für<br />

Anwendungen mit andauernden Belastungen durch Vibrationen<br />

oder Stöße, z. B. im Schienenverkehr. Bei den neuen Sensoren<br />

wurde auf das Scherprinzip gesetzt, wodurch eine kompaktere<br />

Bauform erzielt wird und die Einflüsse hinsichtlich Temperaturgradienten<br />

und Messobjektdehnungen reduziert werden. Die<br />

uniaxialen Varianten ASC P311K-A15 und ASC P311K-A25 sowie<br />

der triaxiale ASC P313P-A15 weisen Messbereiche von 16 bis 800 g<br />

auf, sind in einem Frequenzbereich von bis zu 15 kHz einsetzbar<br />

und besitzen eine Full-Scale-Ausgangsspannung von ± 8 V. Sie<br />

wurden in Hinblick auf platzkritische Anwendungen im<br />

Condition Monitoring und Predictive Maintenance von Lagern,<br />

Motoren, Pumpen oder anderen Komponenten entwickelt.<br />

www.asc-sensors.de<br />

Schwingungsmessung als Service<br />

Ob für das Zulassungsprocedere oder weitere Entwicklungsschritte,<br />

die Akustikoptimierung oder dynamische Strukturanalysen:<br />

Für ihre Elektroantriebe müssen Hersteller zahlreiche<br />

Messdaten sammeln, um die Schwingungseigenschaften genauer<br />

analysieren zu können. Darüber hinaus ist es auch für andere<br />

Produkte diverser Hersteller essentiell, ein besseres Verständnis<br />

der dynamischen Eigenschaften ihrer Entwicklungen zu<br />

erhalten. Die Polytec GmbH hat diesen Bedarf erkannt und bietet<br />

Serviceangebote für viele messtechnischen Aufgaben an. Auch<br />

die Uni Stuttgart mit ihrem elektrisch angetriebenen Segelflieger<br />

vom Typ E-Genius nahm dies in Anspruch und ließ die Resonanzfrequenzen<br />

und<br />

-Schwingformen in dem<br />

Robovib-Testcenter des<br />

Messtechnikspezialisten<br />

analysieren. In der<br />

komplett vollautomatisch<br />

ausgestatteten Halle<br />

lassen sich ferner<br />

akustische oder<br />

strukturdynamische<br />

Fragestellungen einfach<br />

und unkompliziert als Mess-Dienstleistung beantworten. Auch<br />

Auftragsmessungen, die Applikationsingenieure von Polytec<br />

entweder beim Kunden vor Ort durchführen oder mit gemieteten<br />

Messsystemen, sind möglich.<br />

www.polytec.com<br />

Zu Corona-Zeiten essentiell: Niederdrucksensoren<br />

für die Filterkontrolle<br />

Die Filterüberwachung<br />

in Klima- und Ventilationsgeräten<br />

gewinnt in<br />

Zeiten von Corona noch<br />

mehr an Bedeutung.<br />

Genau für diese<br />

Aufgabe stellt Amsys<br />

seinen SM9233 Relativoder<br />

Differenzdrucksensor<br />

für Drücke von<br />

0-250 Pa vor. Der Drucksensor<br />

SM9233 besitzt ein JEDEC-konformes SOIC-16 Gehäuse<br />

zur Oberflächen montage (SMD) auf Leiterplatten und<br />

hat zwei vertikale Schlauchanschlussstutzen. Neben der Siliziummesszelle<br />

ist auch das ASIC zur Datenauf bereitung<br />

in das Gehäuse integriert. Die Niederdruck sensoren sind individuell<br />

linearisiert, kalibriert und temperaturkompensiert. Die<br />

Daten werden im integrierten ASIC abgelegt. Als Ausgangssignal<br />

stehen zwei Signale im I ² C-Format zur Verfügung, die proportional<br />

zum differentiellen Druck und zur Temperatur ausgegeben<br />

werden. Mit einer ADC-Auflösung von 16 bit und einer Genauigkeit<br />

von typ. ±0,5 % FS im gesamten Kalibrationstemperatur-<br />

Bereich (-20 bis 85 °C) eignet sich der Sensor besonders für industrielle<br />

Anwendungen wie die Filterkontrolle in der Reinraumtechnik<br />

und medizinische Anwendungen.<br />

www.amsys.de<br />

20 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Safety-Drucksensoren mit weiterer Schnittstelle<br />

www.stw-mm.com<br />

Für die Drucksensoren der Baureihe F02 Safety aus dem Sensorik-Baukasten für die Mobilhydraulik<br />

von Wiedemann steht nun auch der Stecker Deutsch DT04 als elektrische Verbindungsmöglichkeit<br />

neben einem 5-poligen M12-Stecker zur Verfügung. Der Stecker wird vor allem im Automotive-<br />

Umfeld eingesetzt. Mit der vorliegenden E1-Zulassung ist eine nun noch einfachere Integration<br />

des für Sicherheitsanwendungen ausgelegten Drucksensors in Fahrzeuge möglich. Darüber hinaus<br />

unterstützt der Sensor nun auch ein ratiometrisches Ausgangssignal, das sich proportional zur<br />

Versorgungsspannung ändert. Dieses Signal ist wenig störanfällig und kann bei Bordnetzen, die<br />

stark schwanken, leicht in einer nachfolgenden Analog-Digital-Wandlung verarbeitet werden, da<br />

die Versorgungsspannung des Fahrzeugs als Referenz genutzt werden kann. Die Drucksensoren<br />

F02 Safety sind für Anwendungen ausgelegt, die ein Performance Level PL d oder ein Safety<br />

Integrity Level von SIL 2 voraussetzen.<br />

Robuste Typen<br />

für akribische<br />

Messaufgaben<br />

Messgeräte müssen auch unter<br />

widrigen Bedingungen präzise<br />

liefern. Um dies zu erreichen,<br />

setzt AMO bei der Herstellung<br />

von Längen- und Winkelmessgeräten<br />

auf das induktive Amosin-System.<br />

Es besteht aus einer<br />

planaren Spulenstruktur im<br />

Messkopf und einem Maßband.<br />

Ein Substrat in Mikro-Multilayer-<br />

Technik bildet die Grundlage<br />

der Spulenstruktur. Dabei sind<br />

die Hauptelemente mit Primärund<br />

Sekundärspulen in Messrichtung<br />

gestreckt. Die Maßverkörperung<br />

basiert auf einem<br />

Edelstahlband mit periodischer<br />

Teilung. Im Zusammenwirken<br />

ändert sich die Gegeninduktivität<br />

der Spulen periodisch und<br />

es werden zwei sinusförmige<br />

90 °-Phasenverschobene Signale<br />

(SIN + COS) erzeugt. Resistenz<br />

gegenüber Staub, Schmutz und<br />

Spritzwasser (IP67) wird über<br />

die induktive, berührungslose<br />

Abtastung erzielt. Bis zur max.n<br />

Drehzahl von 26 000 U/min sind<br />

Auflösungen bis 0,05 μm möglich.<br />

Da Auswerteelektronik und<br />

Sensorik in das Gehäuse<br />

integriert sind, beanspruchen<br />

die Messgeräte nur wenig<br />

Bauraum.<br />

www.amo.at

STEUERN UND ANTREIBEN<br />

Weltweit<br />

im Einsatz<br />

Wie eine elektrische Antriebssteuerung mit<br />

Weitbereichseingang neue Märkte erobert<br />

Ein Hersteller von Linear-, Profil-Montage-, Verbindungs- und Modul-Technik<br />

stellt bei der Entwicklung neuer Produkte immer die jeweilige Anwendung<br />

in den Fokus. Das galt auch für eine neue elektrische Antriebssteuerung.<br />

Diese überzeugt u. a. durch ein energieeffizientes Schaltnetzteil, einem<br />

Weitbereichseingang für den weltweiten Einsatz sowie einer höheren<br />

Einschaltdauer als vergleichbare Produkte. Lesen Sie mehr.<br />

Die Exportquote des deutschen Maschinenbaus<br />

liegt seit dem Jahr 2010 stabil<br />

über 75 %, im Jahr 2018 betrug sie sogar<br />

79 %. Für die global agierenden Hersteller<br />

von Maschinen und Anlagen ist es von Vorteil,<br />

wenn sie auf Aggregate und Komponenten<br />

zurückgreifen können, die weltweit<br />

gleichermaßen genutzt werden können.<br />

Schließlich ist jede landesspezifische Maßanfertigung<br />

ein nicht unerheblicher Kostenfaktor<br />

– auch im Hinblick auf die Wartung<br />

und Instandhaltung der Anlagen.<br />

Als Lieferant von Anlagenkomponenten<br />

wurde auch RK Rose+Krieger mit diesem<br />

Thema konfrontiert. „Viele unserer Kunden<br />

sind im Export stark. In Gesprächen stellte<br />

sich heraus, dass vor allem bei Steuerungslösungen<br />

für elektrische Antriebe wie Hubsäulen<br />

und Elektrozylinder Handlungsbedarf<br />

besteht“, erklärt Holger Schmidt, Key Account<br />

Bernd Klöpper ist Marketingleiter bei der RK<br />

Rose+Krieger GmbH in Minden<br />

Manager bei RK Rose+Krieger. Viele der gängigen<br />

auf dem Markt verfügbaren Steuerungen<br />

könne man auch heute noch nur für eine<br />

bestimmte Netzspannung nutzen, da jedes<br />

Netz nach einer eigenen Steuerung verlange.<br />

Neben der nicht vorhandenen globalen Verwendbarkeit<br />

ließe in vielen Fällen auch die<br />

Einschaltdauer und Leistung zu wünschen<br />

übrig. „Viele Steuerungen sind nicht leistungsfähig<br />

genug. Das ist vor allem während<br />

der Inbetriebnahme ärgerlich, da die Hubsäule<br />

währenddessen ständig auf- und abgefahren<br />

werden muss“, so Schmidt.<br />

Eine neue Lösung solle zudem die Benutzerfreundlichkeit<br />

und Anpassbarkeit auf die<br />

individuellen Bedürfnisse optimieren, den<br />

Service erleichtern und gleichzeitig kompatibel<br />

mit den gestiegenen Kundenanforderungen<br />

an elektrische Hubsäulen sein. So<br />

sind z. B. immer häufiger Hubsäulen gefragt,<br />

die sich für ganz spezielle Einsätze<br />

eignen. Die Mindener Spezialisten nahmen<br />

sich dieser Kundenwünsche an und entwickelten<br />

mit der Multilift-II-Produktreihe<br />

nicht nur zahlreiche neue Hubsäulen, son­<br />

dern mit der MultiControl II auch eine neue<br />

leistungsstarke Steuerung für die elektrischen<br />

Antriebe.<br />

Kompakt und dennoch<br />

leistungsfähig<br />

Für die Mindener Konstrukteure war schnell<br />

klar: damit die Antriebssteuerung unabhängig<br />

von landesspezifischen Netzspannungen<br />

eingesetzt werden konnte, bedurfte<br />

es eines kompakten und dennoch leistungsfähigen<br />

Schaltnetzteils mit Weitbereichseingang.<br />

Da es am Markt kein Gerät gab, das<br />

den Ansprüchen von RK Rose+Krieger genügte,<br />

entwickelten die Mindener kurzer<br />

Hand ihr eigenes vernetzbares Schaltnetzgerät.<br />

„Wir betrieben echte Grundlagenforschung<br />

und können jetzt mit einer Technik<br />

aufwarten, die es so am Markt bisher nicht<br />

gab“, erklärt Lukas Göking, Produktmanager<br />

elektrische Antriebe bei RK Rose+Krieger.<br />

Das neue Schaltnetzgerät schaffe den Spagat<br />

zwischen geringem Energieverbrauch<br />

und hoher Leistung. Darüber hinaus sei das<br />

Produkt in der Lage, ein Gewicht von 600 kg<br />

auf zwei Hubsäulen mehrfach hinauf und<br />

herunter zu bewegen, und dabei „cool“ zu<br />

bleiben. Dafür sorgt u. a. ein kühlendes Metallgehäuse.<br />

Gleichzeitig punktet die Steuerung<br />

mit einer höheren Einschaltdauer als<br />

alternative Produkte.<br />

Bereits die Basis Variante der Steue ­<br />

rung verfügt über zahlreiche Softwarefunktionen<br />

wie dynamische Einschaltdauerberechnung,<br />

Temperaturüberwachung und<br />

22 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

STEUERN UND ANTREIBEN<br />

01 02<br />

visuelle Zustandsmeldung. Im Zusammenspiel<br />

mit dem neuen Handschalter mit sechs<br />

Funktionstasten und einem grafik fähigen<br />

Display kann der Anwender Hubbegrenzungen<br />

und Memorypositionen eingeben sowie<br />

Hubanzeige beziehungsweise Basishöhe<br />

ändern oder einstellen. Besonders servicefreundlich:<br />

die Parametereinstellungen eines<br />

Systems lassen sich mithilfe des Handschalters<br />

auf andere Systeme übertragen.<br />

Darüber hinaus kann der Anwender via<br />

QR-Code eigene Webseiten oder Montageanleitungen<br />

in der Landessprache seiner<br />

Kunden einbinden. Das eröffnet ihnen die<br />

Möglichkeit, ihren Service zu optimieren.<br />

Zeitaufwendige Übersetzungen oder zeitversetzte<br />

Hilfe gehören damit der Vergangenheit<br />

an.<br />

Zusätzlich können über das Display des<br />

Handschalters die Stromaufnahmen der<br />

Antriebe und die Fehlerhistorie eingesehen<br />

werden.<br />

Premium-Variante mit<br />

erweiterten Softwarefunktionen<br />

Die Premium-Variante der MultiControl II<br />

besitzt weitere, von RK Rose+Krieger entwickelte<br />

Softwarefunktionen. Dazu zählen<br />

u. a. die integrierte Kollisionserkennung<br />

„Smart Product Protection (SPP)“ sowie<br />

die absolute und die relative Positionierung.<br />

Die Softwarefunktion „Absolute Positionierung“<br />

gestattet das präzise Anfahren<br />

einer zuvor definierten Position bezogen<br />

auf den kompletten Verstellbereich. Die<br />

Funktion „Relative Positionierung“ erlaubt<br />

das stufenweise Verfahren bezogen auf die<br />

aktuelle Position des Antriebs. Die integrierte<br />

Kollisionserkennung detektiert Hindernisse<br />

in der Auf- und Abwärtsbewegung<br />

– unabhängig von Belastungen und<br />

anderen Umgebungsparametern – und<br />

stoppt rechtzeitig, um das Produkt zu schützen.<br />

Die Feinfühligkeit des Systems stellt der<br />

Kunde nach seinen Anforderungen selbst<br />

ein. „Viele unserer Kunden, die bereits die<br />

Vorgängersteuerung kannten und von den<br />

Funktionen der neuen Pre mi um-Variante<br />

Hubsäulen für spezielle Einsätze<br />

werden immer beliebter<br />

01 Zur Multilift-II-Produktfamilie zählen<br />

auch der Multilift II Impact mit integriertem<br />

Dämpfungssystem und der Multilift II ESD<br />

mit elektrisch leitfähig verbundenen Profilen<br />

02 Die Möglichkeiten der Premium-Variante<br />

kommen vor allem beim Einsatz in Leitwarten<br />

zum Tragen<br />

erfuhren, entschieden sich für diese Ausführung,<br />

obwohl für ihre Anwendung auch<br />

die Basic-Version vollauf genügt hätte“, berichtet<br />

Schmidt. Dabei sorgt vor allem die<br />

Kollisionserkennung für die Beliebtheit<br />

der Premium-Ausführung. Diese spielt unter<br />

anderem bei verschachtelten Arbeitsplätzen,<br />

bei denen die Gefahr besteht, dass<br />

sich die einzelnen Arbeitsebenen festfahren,<br />

ihre Vorzüge aus. Dabei kann der Anwender<br />

selbst entscheiden, ob er die Steuerung<br />

so einstellt, dass sie beim Festfahren<br />

selbsttätig wieder freifährt oder einfach<br />

nur stoppt.<br />

Ein Arbeitstisch darf beispielsweise automatisch<br />

freifahren, eine Monitorebene dagegen<br />

nicht, da hier zunächst geprüft werden<br />

muss, ob kein weiterer Schaden entstanden<br />

ist.<br />

Ideal für ergonomische<br />

Montagearbeitsplätze<br />

Die Möglichkeiten der Premium-Variante<br />

der MultiControl II kommen vor allem beim<br />

Einsatz in Leitwarten zum Tragen. Hier<br />

kommen häufig in der Tischebene andere<br />

Antriebstypen zum Einsatz als in der Monitorebene.<br />

Für eine optimale Arbeitsergonomie<br />

müssen die beiden Ebenen unabhängig<br />

voneinander verfahren werden können.<br />

Dafür waren bislang zwei Steuerung erforderlich.<br />

Heute genügt eine: die MultiControl<br />

II quadro in der Premiumausführung.<br />

Aufgrund eines entsprechend programmierten<br />

Antriebsgruppenmanagements erkennt<br />

die Steuerung die unterschiedlichen<br />

Antriebstypen.<br />

Bilder: Aufmacher Gstudio – stock.adobe.com,<br />

sonstige RK Rose+Krieger<br />

www.rk-rose-krieger.com<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 23

STEUERN UND ANTREIBEN<br />

Smart steuern<br />

Modul erkennt angeschlossene Motorrolle<br />

automatisch und parametriert sich selbst<br />

Smart Motoren (AC oder DC) als auch Rollenmotoren<br />

von Interroll, Itoh Denki, Rulmeca<br />

und weiteren Anbietern.<br />

Marktübliche Lösungen haben zum Teil<br />

Nachteile bei der Installation, die oft beim<br />

Aufbau der Anlage stattfinden muss. Beim<br />

Einsatz von Bussystemen werden dabei zusätzliche<br />

Anschlussverteiler für die Motormodule<br />

benötigt; ethernetbasierte Systeme<br />

müssen parametriert werden und die freie<br />

Topologie muss über Switches kostspielig<br />

erkauft werden. Oft sind mehrere verschiedene<br />

Komponenten zum Systemaufbau<br />

nötig. Darüber hinaus muss die Parametrierung<br />

manuell über DIP-Schalter stattfinden<br />

oder es sind spezielle SW-Tools inklusive<br />

Laptop nötig.<br />

Dezentrale Parametrierungen sind oft nicht<br />

zentral zu kontrollieren und anzupassen. Es<br />

gibt keine intelligente, dezentrale Lösung,<br />

sodass die Steuerung immer über die SPS<br />

laufen muss, was wiederum die Reaktionszeit<br />

beeinflusst. Die Vorfertigung von Fördersegmenten<br />

ab Werk ist nur begrenzt<br />

möglich, obwohl die Zeit zwischen Auftragsvergabe<br />

und Übergabe der Anlage an<br />

den Kunden ein wichtiges Projektvergabekriterium<br />

ist. Umfangreiche Installationen<br />

sind immer noch vor Ort nötig und erhöhen<br />

die Fehlerrate. Alles Punkte, die Optimierungspotenzial<br />

erkennen lassen.<br />

Intelligente Steuerung über ASi<br />

Sollen Pakete, Kartons, Kisten<br />

oder Palletten schnell und flexibel<br />

transportiert werden, geht das nur<br />

mit geeigneten Antriebselementen.<br />

Die Informationen zum Transportvorgang<br />

werden wiederum von<br />

Sensorsignalen genutzt, um die<br />

Antriebe passend zu steuern. Bei<br />

diesem Teil des automatisierten<br />

Prozesses kann ein smartes Modul<br />

unterstützen: Es ermöglicht die<br />

Steuerung über eine SPS, einen<br />

Industrie-PC oder autark mit<br />

integrierter Logik (ZPA) und sorgt<br />

somit für die intelligente Steuerung<br />

der Motorrollen.<br />

Dr. Konrad Kern ist Leiter des Produktmanagements<br />

der BU-Systeme bei der Pepperl+Fuchs SE<br />

in Mannheim<br />

Grundsätzlich gibt es zwei grundlegende<br />

Konzepte in der Fördertechnik: Große,<br />

leistungsstarke Antriebe für schwere Lasten<br />

und für lange, gerade Förderstrecken. Dezentral<br />

verteilte Rollenantriebe, die leichte<br />

bis mittelschwere Lasten transportieren und<br />

die in der Förderlogistik viele Verzweigungen<br />

sowie Ein-/Ausschleusungen aufweisen.<br />

Das G20-Modul von Pepperl+Fuchs deckt<br />

in einer Gehäusebauform beide Bereiche<br />

ab und unterstützt sowohl leistungsstarke<br />

Hier spielt die Motorsteuerung vom Typ<br />

G20 ihre Vorteile aus: Smart Motoren mit<br />

hohen Leistungen lassen sich über digitale<br />

Signalausgänge in ein Gesamtsystem einbinden.<br />

Dabei werden angeschlossene<br />

Motorrollen verschiedenen Hersteller automatisch<br />

erkannt und korrekt angesteuert.<br />

Das Modul kann bis zu acht Geschwindigkeiten<br />

regeln und die Drehrichtung<br />

steuern; die Anfahr- und Stoppposition<br />

kann dadurch präzise erreicht werden.<br />

Acht individuell einstellbare Beschleunigungs-<br />

und Bremsrampen sorgen für die<br />

optimale Beschleunigung des Transportguts<br />

je Gewicht, Schlupf und Kippmoment.<br />

In einem ASi-Strang lassen sich so<br />

segmentweise bis zu 124 Motoren oder<br />

Über den ASi Master können Daten in verschiedene<br />

übergeordnete Systeme übertragen werden<br />

62 Fördersegmente steuern. Ergänzt um<br />

die Elemente namens G10-Limiter und<br />

G10-Term ist auch für die Unterdrückung<br />

der Rückspeisespannung und für die sichere<br />

Kommunikation auf mehr als 200 m<br />

gesorgt.<br />

Die G20-Lösung ist eine komplett ab<br />

Werk im Segment montierte Systemlösung<br />

inklusive Sensorik und Rollenmotoren.<br />

Diese modulare Vorfertigung reduziert den<br />

Installationsaufwand vor Ort erheblich.<br />

Möglich wird dies auch durch den Direktanschluss<br />

des Moduls, der mit nur 27 mm<br />

Bauhöhe direkt in der Tragschiene plat-<br />

24 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

Das Motorenmodul lässt sich einfach in<br />

die Tragschiene integrieren – auch mit<br />

ZPA-Funktion<br />

ziert wird. Damit bleibt die Verdrahtung<br />

unsichtbar und es sind keine weiteren<br />

Montageplatten oder externe Installationen<br />

nötig. Auch die Anzahl der M8-/M12-<br />

Schnittstellen wird über den Direktanschluss<br />

halbiert. Die Adressierung kann ab<br />

Werk geschehen, sodass die Segmente vor<br />

Ort nur noch mechanisch verbunden werden<br />

müssen.<br />

Dezentrale Intelligenz<br />

und ZPA-Logik<br />

Das G20-Modul erkennt automatisch, ob<br />

z. B. eine EC310/EC5000-Motorrolle oder eine<br />

Itoh-Denki-Motorrolle angeschlossen ist. Die<br />

Aufgrund der Bauhöhe von<br />

nur 27 Millimeter passt<br />

das Modul in die meisten<br />

Tragschienen und bietet<br />

einen Direktanschluss zu<br />

den Sensoren und Motoren.<br />

Dr. Konrad Kern<br />

Ausgangsspannung zur Steuerung der MDRs<br />

wird automatisch im Modul angepasst, sodass<br />

sogar annähernd gleiche Geschwindigkeiten<br />

gefahren werden können.<br />

Soll ein Teilstrang autonom gefahren<br />

werden, geht dies über die G20-Module mit<br />

integrierter ZPA-Logik. Auf diese Art können<br />

längere Förderstrecken, z. B. 100 m geradeaus<br />

mit 100 Rollenmotoren, einfach<br />

mit ZPA-Modulen gelöst werden, die zu<br />

Beginn und am Ende an die Steuerung angebunden<br />

werden können. Diese Lösung<br />

bietet sich übrigens auch auf den letzten<br />

20 m an, wenn zum Beispiel direkt vom flexiblen<br />

positionierbaren Rollenförderer auf<br />

einen Lkw verladen werden soll. Pakete<br />

lassen sich so am Ende einfach entnehmen<br />

und automatisch nachführen.<br />

Motorstörungen werden<br />

kanalbezogen angezeigt<br />

Neben den Investitionskosten spielen auch<br />

die Anlagenverfügbarkeit, die Wartungsaufwendungen<br />

und die flexible<br />

Anpass barkeit<br />

für die Zukunft eine<br />

wichtige Rolle. Durch<br />

die Integration der Sicherheits steuerung<br />

auf der ASi-Ebene, kann die Motorversorgung<br />

einfach segmentweise abgeschaltet<br />

werden. Da die sicheren Signale auf derselben<br />

Leitung übertragen werden, wird eine<br />

Parallelverdrahtung komplett vermieden.<br />

Die Safety Logik der Fördertechnik wird<br />

innerhalb des ASi-Systems abgewickelt.<br />

Diese inte grierte Lösung erhöht damit<br />

auch die Verfügbarkeit.<br />

Wartungsarbeiten werden dadurch unterstützt,<br />

dass beispielsweise Motorstörungen<br />

kanalbezogen angezeigt werden. Eine direkte<br />

Instandsetzung kann initiiert werden. Beim<br />

Tausch eines G20 Motor moduls findet die<br />

Adressierung automatisch statt; zudem ist<br />

der Austausch komplett<br />

werkzeuglos möglich.<br />

Über Flachkabelabzweige<br />

sind jederzeit und an<br />

jedem Ort Anpassungen<br />

des Systems möglich<br />

– selbst sicherheitsrelevante<br />

Änderungen<br />

lassen sich einfach über<br />

eine Konfigurationsanpassung<br />

im Safety Monitor<br />

erledigen.<br />

Über den ASi-Master<br />

können Daten in verschiedene übergeordnete<br />

System übertragen werden. Durch<br />

Multi-Protokoll-Systeme lassen sich auch<br />

Anbindungen an die SPS und an IoT-Systeme<br />

realisieren.<br />

Industrie-4.0-Gedanke steht<br />

im Fokus<br />

Die G20-Lösung macht deutlich, wie ideal<br />

die gesamte ASi-Lösung von Pepperl+Fuchs<br />

auf eine moderne Fördertechnik passt.<br />

Auch dem Industrie-4.0-Gedanken wird<br />

durch die zusätzlichen Parameterinformationen<br />

und Diagnoseinformationen Rechnung<br />

getragen. Dezentrale Diagnose und<br />

Konfigu ration, ohne die Steuerungswelt direkt<br />

zu benötigen, sind im Modul bereits<br />

umgesetzt. Die ZPA-Lösung ergänzt diese<br />

optimal.<br />

Bilder: Pepperl+Fuchs<br />

www.pepperl-fuchs.com

STEUERN UND ANTREIBEN<br />

Antriebe mit starker Leistung<br />

Maxon hat eine Reihe drehmomentstarker Antriebe vorgestellt.<br />

Dazu gehören leistungsverstärkte Flachmotoren, Antriebe mit<br />

zusätzlicher Drehmomentleistung, und auch die GPX-Getriebefamilie<br />

hat Zuwachs erhalten. Der Motor EC-i52 Power up deckt die<br />

Nachfrage nach zusätzlicher Drehmomentleistung ab. Die neue<br />

Version des bürstenlosen DC-Motors erreicht nun ein Drehmoment<br />

bis 1 Nm. Zudem hat der Antriebsspezialist einen Rotor für<br />

Flachmotoren entwickelt, bei dem das Rotorgehäuse im Kaltumformungsverfahren<br />

produziert wird. Das Ergebnis ist der<br />

leistungsverstärkte Flachmotor EC 45 flat Power up. Die bürstenlosen<br />

ECX-Torque-Motoren erreichen eine sehr hohe Drehmomentdichte<br />

bei moderater Drehzahl. Sie haben einen<br />

Durchmesser von 22 mm und sind in drei Längen erhältlich. In<br />

der GPX-Getriebefamilie<br />

gibt es nun neben den<br />

Durchmessern 22 und<br />

32 mm auch die größere<br />

Version GPX 42 UP. Diese<br />

Ultra-Performance-<br />

Getriebe zeichnen sich<br />

durch einen sehr hohen<br />

Wirkungsgrad aus.<br />

www.maxongroup.de<br />

Breit anwendbare Frequenzumrichter<br />

B&R bringt neue Frequenzumrichter für Dreiphasen-Synchronund<br />

Asynchronmotoren mit und ohne Geber auf den Markt. Die<br />

ACOPOSinverter-Reihe P86 deckt ein Leistungsspektrum von<br />

0,75 bis 75 kW ab und erfüllt die künftig geltende Norm nach<br />

Wirkungsgradklassen (IE) der<br />

EN 61800-9-2. Darüber hinaus<br />

sind die Antriebe mit der zweikanalig<br />

ausgeführten Sicherheitsfunktion<br />

Safe Torque Off<br />

(STO) gemäß SIL3/PLe ausgestattet.<br />

Konzipiert wurden die<br />

Frequenzumrichter für dynamische<br />

Anwendungen, bei denen<br />

sie für zwei Sekunden bis zu<br />

220 % des Nenndrehmoments zur Verfügung stellen. Dabei<br />

können sowohl Asynchron- (IE2, IE3), Synchron- und Reluktanzmotoren<br />

in offenen und geschlossenen Regelkreisen angesteuert<br />

werden. Weitere Merkmale sind eine integrierte Powerlink-<br />

Schnittstelle, I/Os, eingebettete Encoder und optionale Interfacekarten.<br />

Die Geräte halten Vibrationen, Schock, Staub und<br />

Temperaturen bis 60 °C stand und unterstützen sowohl kleine<br />

Maschinenmodule als auch komplexe Anlagen.<br />

www.br-automation.com<br />

Neue Cobot-Modelle in 7-Achs-Kinematik<br />

Der dänischer Hersteller Kassow Robots kündigt zwei weitere<br />

7-Achsen-Cobots an: KR1805 und KR1410. Der Roboterarm des<br />

KR1805 weist eine Reichweite von 1,80 m auf und übernimmt<br />

Aufgaben rund um das Palettieren und<br />

Etikettieren. Mit einem Aktionsradius<br />

von 1,40 m und einer Tragkraft von 10 kg<br />

empfiehlt sich der Cobot KR 1410 speziell<br />

für Einsätze in der Metallindustrie. „Nach<br />

unserer ersten Vorstellung 2018 und der<br />

Einführung der ersten beiden Modelle 2019<br />

können wir nun eine starke vierköpfige<br />

Produktfamilie anbieten. Sie bietet für den Mittelstand ein starkes<br />

und kosteneffizientes Cobot-Paket, die Anwendungsmöglichkeiten<br />

sind fast unendlich“, sagt Kristian Kassow, Gründer und<br />

CEO von Kassow Robots. Sämtliche Cobots<br />

verfügen über drei Anschlüsse, einer ist für<br />

die Data/Ethernet-Kommunikation vorgesehen.<br />

Darüber lassen sich Kameralösungen<br />

oder Modbus TCP direkt am End-of- Arm-<br />

Tool mit dem Roboter koppeln.<br />

www.kassowrobots.com<br />

Echtzeit-Ethernet-Portfolio von<br />

Steuerungssystem erweitert<br />

Mit dem CPU-Modul CP 313 und dem Anschaltmodul EC 121<br />

erweitert Sigmatek das Echtzeit-Ethernet-Portfolio seines<br />

Steuerungssystems S-Dias. Bei dem CPU-Modul CP 313 mit<br />

Dualcore-EDGE2-Technologie handelt es sich um eine Prozessoreinheit<br />

für Steuerungs-, Regelungsund<br />

Motion-Aufgaben. Als Schnittstellen<br />

stehen CAN, USB, Ethernet<br />

und Varan-Bus zur Verfügung. Über<br />

das EtherCAT-Drive-Controller-<br />

Interface lassen sich auch Antriebe,<br />

die ausschließlich via EtherCAT<br />

kommunizieren, in das System<br />

integrieren. Ergänzend bietet die<br />

CPU-Einheit eine tauschbare microSD Karte mit 512 MB, eine<br />

RealTimeClock und einen nullspannungssicheren RAM-Bereich.<br />

Für die Integration von S-Dias I/O-Modulen in ein EtherCAT-<br />

Bussystem wird EC 121 angeboten.<br />

www.sigmatek-automation.com<br />

Embedded-Module verkürzen<br />

Entwicklungszyklen<br />

TQ präsentiert mit dem TQMaRZG2x ein Embedded-Modul, das<br />

auf die RZ/G2x-CPU-Familie von Renesas setzt. Diese Prozessoren<br />

sind besonders für den Einsatz in Steuerungen, Verkaufsautomaten,<br />

HMIs, Zugangskontrollsysteme sowie in der Robotik<br />

geeignet. Die Embedded Module ermöglichen einen einfachen<br />

Zugang zur Prozessortechnologie von Renesas und können dabei<br />

helfen, Entwicklungszyklen zu verkürzen. In dem Modul kommen<br />

die pinkompatiblen<br />

CPU-Derivate RZ/G2N, RZ/G2M<br />

und RZ/G2H von Renesas zum<br />

Einsatz. Die 64-Bit-Multicore<br />

Architektur sorgt für eine schnellere<br />

und effizientere Verarbeitung<br />

mit Arm Cortex-A53 (bis<br />

1,2 GHz) und Arm Cortex-A57 (bis 1,5 GHz) CPU-Kernen. Das<br />

Modul verfügt sowohl über einen Dual-Core sowie über zwei<br />

Multicores.<br />

www.tq-group.com<br />

26 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

STEUERN UND ANTREIBEN<br />

Hardware-Basis für Machine-<br />

Learning-Applikationen<br />

Der Distributor Acceed hat Robotik-Controller in sein Programm<br />

aufgenommen: ROScube-X verfügt über ein Jetson-Modul und<br />

ROScube-I ist für die Erweiterung mit Intel VPU oder Nvidia<br />

GPU entwickelt. „Jetson“ bezeichnet Computerchips mit Tegra-<br />

Prozessor des Herstellers Nvidia, die Applikationen im Bereich<br />

des maschinellen Lernens beschleunigen sollen. Mit dem Jetson<br />

Xavier NX kommt zudem eine für Robotik und Edge-Computing<br />

konzipierte Entwicklerplatine zum Einsatz. Der ROS2-fähige<br />

ROScube-I ist mit Intel-Prozessoren i7, i3 oder i5-BGA erhältlich.<br />

Er lässt sich mit Intel-VPU- und Nvidia-GPU-Karten zur Berechnung<br />

von KI-Algorithmen und Inferenzen nutzen und unterstützt<br />

Entwicklungen mit dem Neuron-SDK von Adlink. Integriert in<br />

ROScube-X sind das Jetson-Xavier-Modul, eine Volta-GPU und<br />

zwei Deep-Learning-Beschleunigungseinheiten.<br />

JetPack-SDKs und<br />

Neuron-SDKs stehen vollständig<br />

zur Verfügung. Als Plattform<br />

unterstützt der Controller Robo tikanwendungen<br />

mit hoher<br />

Performance.<br />

www.acceed.com<br />

Passgenaue Antriebssysteme<br />

für die Robotik<br />

Faulhaber-Antriebe kommen in<br />

diversen Robotikanwendungen<br />

zum Einsatz: von Kanalisationsrobotern<br />

und ferngesteuerten<br />

Manipulatoren über Roboter für<br />

Handling und Logistik bis hin zu<br />

OP-Anwendungen. Egal ob hohe<br />

Dynamik oder präzise Positionierung<br />

gefordert sind, im umfangreichen<br />

Produktportfolio mit mehr als 25 Millionen Kombinationsmöglichkeiten<br />

aus Kleinstantrieben, optischen, magnetischen oder<br />

absoluten Encodern sowie Speed- und Motion-Controllern findet<br />

sich praktisch immer eine passende Lösung. Kleine Greifer z.B., die<br />

zugleich schnell und kräftig sind, waren früher nur pneumatisch<br />

möglich. Denn mit Druckluft lässt sich viel Kraft praktisch ohne<br />

Zeitverzug übertragen. Die dafür erforderliche und aufwendige<br />

Infrastruktur ist jetzt nicht mehr notwendig. Heute erreichen<br />

mechatronische Greifsysteme dank bürstenloser DC-Motoren mit<br />

nur 22 mm Durchmesser und integriertem Motion-Controller ohne<br />

weiteres die Leistung ihrer pneumatischen Pendants.<br />

www.faulhaber.com<br />

Magnetische Drehgeber auf<br />

Leistung getrimmt<br />

16 Bit im Singletourteil und erhöhte Redundanz beim<br />

SSI-Ausgangssignal sind Merkmale der überarbeiteten Drehgeber<br />

TRE/TBE von TWK-Elektronik. In der Ausführung als Multitour-<br />

Drehgeber TRE lässt sich zudem die Anzahl der Umdrehungen<br />

(12 Bit) erfassen. Bei der redundanten Auslegung der SSI-Schnittstelle<br />

wird der Positionswert zweimal ausgegeben und über zwei<br />

Sensorsysteme autark erfasst. Deren Spannungsversorgung kann<br />

gemeinsam oder getrennt ausgeführt werden. Zur Anwendung<br />

kommt das 32-Bit-Protokoll des SSI-Interfaces. Weitere Features<br />

wie Fehlerbit, 8-Bit-CRC-Überwachung des Positionswerts und<br />

Erweiterung des Protokolls bis 64 Bit sind applikationsabhängig<br />

umsetzbar. Letzteres ermöglicht neben dem<br />

sicheren Positionswert auch die Ausgabe eines<br />

16 Bit-Geschwindigkeitswertes, bei dessen<br />

Erfassung die Torzeit werksseitig variieren<br />

kann. Als Standard sind 100 ms vorgegeben.<br />

Die IP66-Drehgeber stehen in verschiedenen<br />

mechanischen Variationen zur Verfügung.<br />

www.twk.de<br />

Frequenzumrichter: hohe Regelgüte und<br />

funktionale Sicherheit inklusive<br />

Bonfiglioli kündigt die Markteinführung<br />

der Frequenzumrichterreihe AxiaVert<br />

an, die ein breites Spektrum industrieller<br />

Anforderungen mit unterschiedlichen<br />

Komplexitätsgraden abdeckt. AxiaVert<br />

eignet sich u.a. für Asynchron-,<br />

Synchron- und synchrone Reluktanzmotoren.<br />

Er ist zunächst in vier Größen mit<br />

Leistungen von 0,25 bis 15 kW erhältlich.<br />

Die offenen Kommunikationsprotokolle<br />

bedienen Industrie-4.0-Standards und sind kompatibel mit einer<br />

Vielzahl von Feldbusprotokollen und Maschinensteuerungen.<br />

Eine Kommunikationsverschlüsselung unterstützt den sicheren<br />

Informationsaustausch. Applikationen zur Zustandsüberwachung<br />

ermöglichen Echtzeitdiagnosen und liefern Hinweise auf<br />

anstehende Wartungen sowie den Energieverbrauch. Die<br />

integrierten Sicherheitsfunktionen entsprechen den Vorgaben<br />

gemäß EN ISO 13849-1 und IEC 61508.<br />

www.bonfiglioli.com<br />

I/O mit CANopen und CANopen FD für industriellen Einsatz<br />

In Zusammenarbeit mit Embedded Systems Academy hat<br />

Peak-System ein I/O-Gerät mit CANopen- und CANopen-FD-<br />

Anbindung entwickelt. Das PCAN-MicroMod FD DR<br />

CANopen Digital 1 hat jeweils acht digitale Ein- und<br />

Ausgänge und wird in einem Hutschienengehäuse<br />

mit Phoenix- Schraubklemmenleisten ausgeliefert.<br />

Die Eingänge erfüllen die SPS-Norm DIN EN<br />

61131-2 und haben eine Charakteristik des Typs 3.<br />

Sie sind in zwei Gruppen jeweils von der Geräteversorgung<br />

galvanisch bis 100 V getrennt. Die digitalen<br />

Ausgänge auf High-side-Schalter-Basis können jeweils bis 500 mA<br />

belastet werden. Thermischer Schutz, Kurzschlusserkennung und<br />

Open-load-Erkennung erhöhen die Zuverlässigkeit<br />

der Ausgänge. Die Node-ID und Übertragungsraten<br />

werden über Drehschalter eingestellt. So kann das<br />

Gerät ohne zusätzliche Konfigurationssoftware für<br />

den Einsatz in neuen CANopen-FD- und klassischen<br />

CANopen-Netzwerken eingerichtet werden.<br />

www.peak-system.com<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 27

<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />

Keine Funkstille<br />

aufkommen lassen<br />

Was es bei der Abschaltung<br />

des 3G-Netzes zu beachten gilt<br />

„Prozesskommunikation gestört!“<br />

Diese Meldung könnte bald auf<br />

den Bildschirmen vieler<br />

Leitzentralen zu sehen sein,<br />

wenn der jeweilige Provider die<br />

3G-Technologie abgeschaltet<br />

hat und die per Mobilfunk<br />

angebundenen Außenstationen<br />

aus diesem Grund nicht mehr<br />

erreichbar sind. Doch wann wird es<br />

zu diesem Szenario kommen? Und<br />

was sollte der Anlagenbetreiber<br />

bis dahin unternehmen, um einen<br />

störungsfreien Datenaustausch<br />

sicherzustellen? Lesen Sie mehr.<br />

Mit dem Internet of Things (IoT), Industrie<br />

4.0 und 5G werden derzeit zahlreiche<br />

neue Technologien diskutiert. Bei all<br />

den Vorteilen, die sie in Zukunft bringen,<br />

bleibt ein für die Anlagenbetreiber auf tretendes<br />

Problem fast unbeachtet: In Deutschland<br />

wird als erstes die 3G-Mobilfunktechnologie<br />

abgeschaltet. Warum aber 3G, wo<br />

mit 2G eine viel ältere Funktechnologie<br />

noch immer im Einsatz ist? 2G wurde durch<br />

eine Arbeitsgruppe – die Groupe Spécial<br />

Mobile (GSM) – einheitlich spezifiziert. Es<br />

setzt sich aus dem D1-Netz der Telekom<br />

(ehemals Deutsche Bundespost), dem D2-<br />

Netz von Vodafone (seinerzeit Mannesmann)<br />

sowie dem späteren E1- und E2-Netz<br />

von Telefónica (früher E-Plus und o2) zusammen.<br />

2G umfasst die Technologien GSM<br />

(Global System for Mobile Communication),<br />

GPRS (General Packet Radio Service)<br />

und EDGE (Enhanced Data Rates for GSM<br />

Evolution).<br />

Mit der zunehmenden Nutzung des Internets<br />

kam der Datenkommunikation eine<br />

stetig größere Bedeutung zu, sodass die<br />

Telefonie und der SMS-Versand nicht mehr<br />

die treibenden Kräfte der Weiterentwicklung<br />

waren. Zur Umsetzung der neuen<br />

Herausforderungen wurde mit der 3GPP<br />

(Third Generation Partnership Project) ein<br />

weiteres Gremium ins Leben gerufen, das<br />

den 3G-Standard mit den Technologien<br />

UMTS (Universal Mobile Telecommunications<br />

System), HSPA (High Speed Packet<br />

Access) und HSPA+ entwickelte. LTE (Long<br />

Term Evolution), besser bekannt als 4G,<br />

markierte schließlich den letzten großen<br />

Technologieschritt mit einer weiter gestiegenen<br />

Datenrate.<br />

2G-Netz am besten ausgebaut<br />

Um zu verstehen, warum 3G als erster Standard<br />

vom Netz geht, gilt es zwei maß gebliche<br />

Aspekte zu betrachten. Dies ist zum<br />

einen die Abdeckung der Netze. In Deutsch-<br />

Dennis Lüttge ist Produkmanager im Bereich<br />

Communication Interfaces bei der Phoenix<br />

Contact Electronics GmbH in Bad Pyrmont<br />

28 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />

Lösungen für alle Anwendungsfälle per<br />

4G-Mobilfunktechnologie: von einfachen<br />

Alarmierungsaufgaben über zuverlässige<br />

Fernwirktechnik bis zur sicheren Fernwartung<br />

land erweist sich das 2G-Netz als am besten<br />

ausgebaut und bildet daher ohne Investitionsbedarf<br />

das Rückgrat der Mobilfunkkommunikation.<br />

In der Funktion eines Fallback-Netzes<br />

bietet 2G die beste Lösung für<br />

die Telefonie (Notrufe und SMS) sowie bereits<br />

bestehende M2M-Applikationen. Als zweiter<br />

Aspekt kommt die Datenrate ins Spiel. Das<br />

4G-Netz bedient den Consumer-Markt hier<br />

mit der notwendigen Bandbreite, während<br />

3G mit HSPA+ lediglich 42 MBit/s zur Verfügung<br />

stellt. 2014 gab die Bundesregierung<br />

das Ziel aus, jedem Haushalt einen Internetzugang<br />

mit 50 MBit/s zugänglich zu machen.<br />

Weil diese Vorgaben 2015 bei der Frequenzversteigerung<br />

durch die Bundesnetzagentur<br />

mit 3G nicht zu erreichen waren, vernachlässigten<br />

die Provider den entsprechenden<br />

Netzausbau.<br />

Doch auch vor 2014 kam die Erweiterung<br />

des 3G-Netzes nur schleppend voran. Der<br />

Grund hierfür lag in den Lizenzkosten bei<br />

der Versteigerung der UMTS-Frequenzen.<br />

Die damals gezahlten 100 Milliarden DM<br />

fehlten beim späteren Netzausbau. So erklärt<br />

sich, weshalb lediglich in 4G-Netze investiert<br />

wird und die LTE-Abdeckung schon<br />

heute das 3G-Netz aussticht. Schlussendlich<br />

hat das 3G-Netz seine Bedeutung verloren<br />

und die dafür verwendeten Frequenzräume<br />

können von den Netzbetreibern effektiver<br />

im 4G-Netz eingesetzt werden.<br />

3G-Verfügbarkeit erlischt<br />

beginnend ab 2021<br />

den die Mobilfunkzellen<br />

sukzessive auf die<br />

neueren Technologien<br />

umrüsten. Ein Anlagenbetreiber<br />

kann also bereits<br />

kurz nach dem offiziellen<br />

Abschalttermin das<br />

Pech haben, dass sich seine<br />

3G-Geräte nicht mehr in das<br />

Netz einwählen können. Die genauen<br />

Zeitangaben muss er direkt<br />

vom jeweiligen Netzbetreiber einholen,<br />

denn die Abschalttermine variieren<br />

von Anbieter zu Anbieter.<br />

Die Telekom (D1-Netz) geht auf den erwähnten<br />

Anspruch schon in ihren allgemeinen<br />

Geschäftsbedingungen ein. In der<br />

Leistungsbeschreibung Mobilfunk heißt es:<br />

„Die dort aufgeführte Netztechnologie 3G<br />

[…] im Mobilfunknetz der Telekom ist –<br />

vorbehaltlich einer Verlängerung – nur bis<br />

zum 31.12.<strong>2020</strong> verfügbar.“ Vodafone hingegen<br />

hat bereits einen festen 3G-Abschaltzeitpunkt<br />

für den 30.06.2021 geplant. Am<br />

längsten wird die Technologie vom Telefónica-Netz<br />

unterstützt. Im Strategie-Update<br />

2019 des Providers ist die 3G-Abschaltung<br />

erst für Ende 2022 vorgesehen.<br />

Funktionserweiterung<br />

durch 4G-Geräte<br />

Wie sollte ein Anlagenbetreiber vorgehen,<br />

damit die Kommunikationsverbindung zu<br />

seinen Außenstationen nicht unterbrochen<br />

wird? Zunächst ist zu überprüfen, ob 3G-<br />

Geräte für den Datenaustausch genutzt<br />

werden und die hier verfügbare Datenrate<br />

tatsächlich erforderlich ist. Bei einfachen<br />

Maschinendaten mit einem geringen Kommunikationsvolumen<br />

kann nämlich eine<br />

2G-Verbindung noch ausreichend sein.<br />

Bietet das Mobilfunkgerät die Option, die<br />

Einwahl in das 3G-Netz zu verhindern, lässt<br />

sich durch einen einfachen Feldtest herausfinden,<br />

ob die Anlage weiterhin über<br />

das 2G-Netz erreichbar bleibt.<br />

Selbst wenn die Kommunikation der<br />

Applikation mit der Leitzentrale per 2G<br />

möglich ist, lohnt sich eine Betrachtung der<br />

neueren Technologien. Denn die aktuellen<br />

IoT-Netze – wie beispielsweise LTE-Cat-<br />

NB1 – können die Investition in neue Hardware<br />

unter Umständen durch geringere<br />

Verbindungskosten rechtfertigen. Möglicherweise<br />

lässt sich die Kombination aus Sensor,<br />

Steuerung, Netzteil und Router für eine<br />

einfache Pumpenanwendung sogar durch<br />

ein einziges batteriebetriebenes IoT-Gerät<br />

ersetzen. Ein klassischer 4G-Router er öff -<br />

net hingegen zusätzliche Optionen, etwa<br />

die Übertragung von Bildern einer Überwachungskamera.<br />

Neben der Hardware darf<br />

der Mobilfunkvertrag ebenfalls nicht außer<br />

Acht gelassen werden. Es ist davon auszugehen,<br />

dass Drittanbieter wie Congstar oder<br />

Aldi Talk ihre Verträge um den LTE-Zugang<br />

erweitern, was die Anwender jedoch im<br />

Vorfeld klären müssen.<br />

5G-Abdeckung: Zeitpunkt<br />

noch nicht konkret<br />

Auch wenn momentan hauptsächlich über<br />

5G gesprochen wird, betrifft dieser Standard<br />

die heutigen Anlagenbetreiber noch<br />

nicht. 5G startet mit dem Fokus auf hohe<br />

Datenraten (Release 15). Um diese zu erreichen,<br />

verkleinern sich die Funkzellen und<br />

Die per 3G-Mobilfunktechnologie angebundenen<br />

Unterstationen könnten bald nicht mehr erreichbar sein<br />

der Ausbau beschränkt sich daher zunächst<br />

auf den Bereich von Großstädten. Die nicht<br />

final spezifizierten Anforderungen an mMTC<br />

(Massive Machine Type Communications)<br />

oder uRLLC (Ultra Reliable Low Latency<br />

Communications) werden erst <strong>2020</strong> mit<br />

dem nächsten Evolutionsschritt (Release<br />

16) umgesetzt oder sind schon durch die<br />

bestehenden IoT-Netzwerke abgedeckt.<br />

Derzeit lässt sich nicht abschätzen, wann<br />

industrietaugliche Seriengeräte kostengünstig<br />

erhältlich sind und die ländliche<br />

5G-Abdeckung komplett vollzogen ist. Aktuelle<br />

Bestandsapplikationen, welche die<br />

neuen 5G-Funktionen nicht benötigen,<br />

brauchen sich im Rahmen der Abschaltung<br />

des 3G-Netzes also nicht mit dem Thema<br />

5G zu beschäftigen.<br />

Auf eine sofortige Unterbrechung der<br />

Prozesskommunikation müssen sich die<br />

Anwender somit nicht einstellen. Nach den<br />

offiziellen Terminen ab Ende <strong>2020</strong> schalten<br />

die Provider die 3G-Funkzellen nicht landesweit<br />

ab, sondern bauen sie kontinuierlich<br />

zurück.<br />

Bilder: Phoenix Contact<br />

www.phoenixcontact.com<br />

In diesem Kontext passt der Begriff „Abschaltung“<br />

eigentlich nicht. Mit Blick auf<br />

das Freiräumen von Frequenzbereichen<br />

muss eher von einem Rückbau gesprochen<br />

werden. Selbst nach dem offiziellen Abschalttermin<br />

der Netzbetreiber wird kein<br />

Schalter umgelegt und nichts funktioniert<br />

mehr. Der Kunde verliert hingegen ab diesem<br />

Zeitpunkt den Anspruch auf die Verfügbarkeit<br />

des 3G-Netzes. Die Provider werwww.industrielle-automation.net<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 29

<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />

ASi Profilkabel – flexibel, effizient<br />

und wirtschaftlich<br />

Das typisch gelbe ASi Profilkabel symbolisiert einfache<br />

Anschlusstechnik und wirtschaftliche Verkabelung<br />

Thomas Rönitzsch, Unternehmenskommunikation/<br />

Verbandsarbeit, Bihl+Wiedemann, Mannheim<br />

AS-Interface sollte von Beginn an<br />

eins sein: ein robustes Feldbussystem<br />

an der Basis der Automatisierung,<br />

das Sensoren und Aktuatoren<br />

einfach, flexibel und effizient mit<br />

einer Steuerung verbindet. Um das<br />

zu realisieren, entschied man sich<br />

damals nicht für Rundkabel,<br />

sondern für ein ungeschirmtes<br />

zweiadriges Profilkabel, auf das<br />

Module einfach per Durchdringungs -<br />

technik aufgesteckt werden.<br />

Bis heute: Mit Erfolg.<br />

AS-Interface – der perfekte Zubringerbus zu<br />

allen übergeordneten Schnittstellen<br />

Kabel sind zumeist rund. Das war schon<br />

immer so und hat gute Gründe. Rundkabel<br />

sind einfach zu verlegen und die<br />

Durchgänge lassen sich problemlos abdichten.<br />

Warum also ist das Kabel des vermeintlich<br />

einfachsten Feldbussystems der Welt<br />

dann flach und besitzt ein Profil? Dafür gibt<br />

es mehrere Gründe: die Anschlusstechnik<br />

wird dadurch vereinfacht, die Topologie ist<br />

frei wählbar, die Energieversorgung der angeschlossenen<br />

Teilnehmer lässt sich wesentlich<br />

effizienter gestalten und Steuersignale<br />

und Hilfsenergie lassen sich bei Bedarf<br />

übersichtlich trennen. Aufgrund der Durchdringungstechnik<br />

lassen sich ASi-3 und<br />

ASi-5 Teilnehmer einfach auf das gelbe Profilkabel<br />

montieren – bei perfekter Kontaktierung<br />

und unter Erreichung der Schutzart<br />

IP67. Eine zusätzliche Versorgung mit 24 V<br />

beziehungsweise 48 V ist mit AS-Interface<br />

ebenfalls problemlos möglich. Man verwendet<br />

dafür parallel einfach ein zweites<br />

schwarzes Profilkabel und kann so zum<br />

einen Steuersignale und Hilfsenergie übersichtlich<br />

trennen und zum anderen auch<br />

energieintensive Anwendungen.<br />

Einfacher Anschluss und<br />

Austausch der Module<br />

Mithilfe der ASi Durchdringungstechnik<br />

werden Module einfach dort, wo man sie<br />

30 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />

01 Mithilfe der ASi Durchdringungstechnik<br />

werden Module einfach dort, wo man sie<br />

benötigt, auf das gelbe Profilkabel gesteckt<br />

01<br />

02 Mit Profilkabel lassen sich bis zu 68 %<br />

an Verdrahtungskosten sparen<br />

benötigt, auf das gelbe Profilkabel gesteckt.<br />

Das Profil des Kabels verhindert dabei nicht<br />

nur, dass Teilnehmer falsch herum, also<br />

verpolt, angeschlossen werden. Es sorgt<br />

auch dafür, dass die vergoldeten Nadeln an<br />

der Unterseite des Moduls stets senkrecht<br />

durch den Gummimantel in das Profilkabel<br />

eindringen und die zwei Leitungsadern<br />

kontaktieren. Da in jede der beiden Adern<br />

immer mindestens zwei Nadeln redundant<br />

eindringen, ist eine maximal sichere Kontaktierung<br />

gewährleistet. Darüber hinaus<br />

ist ein kleiner Übergangswiderstand garantiert.<br />

Ein Abschneiden, Abisolieren und<br />

Verschrauben der Leitung wie bei Rundkabeln<br />

ist beim Profilkabel nicht nötig – es<br />

wird einfach in der gewünschten Länge von<br />

der Kabeltrommel entnommen. Ein weiterer<br />

Vorteil der Durchdringungstechnik:<br />

Module wie die ASi-5 Slave/IO-Link Master<br />

Module von Bihl+Wiedemann lassen sich<br />

damit ganz einfach anschließen, austauschen,<br />

versetzen oder hinzufügen – und<br />

das ohne zusätzliche Anschlusskosten, weil<br />

dafür weder vorkonfektionierte Kabel noch<br />

T-Stücke benötigt werden.<br />

Topologie für die Verdrahtung<br />

frei wählbar<br />

Anders als bei Rundkabel-Lösungen anderer<br />

Automatisierungssysteme sind bei AS-Interface<br />

für das Anschließen von Modulen an<br />

das Profilkabel keine Kabel in unterschiedlichen<br />

Längen und mit vorkonfektionierten<br />

Steckern für die 24-Volt-Versorgung sowie<br />

den Anschluss an den Bus nötig. ASi Anwender<br />

sparen dadurch Zeit und Kosten bei<br />

der Beschaffung/Logistik, der Montage und<br />

der Dokumentation. Weil zudem einfache<br />

Abzweige an jeder Stelle problemlos möglich<br />

sind, lassen sich mit ASi zum Beispiel<br />

Baum-, Ring-, Stern- oder Linienlösungen<br />

realisieren. Im Gegensatz zu anderen Feldbuslösungen,<br />

bei denen die Wahl der Topologie<br />

oft eingeschränkt ist und nur bestimmte<br />

Profilkabel für unterschiedliche Einsatzzwecke<br />

Das zweiadrige gelbe ASi Profilkabel gibt es mit einem Leitungsquerschnitt von<br />

1,5 mm². Es überträgt gleichzeitig Daten und Energie. Für unterschiedliche Einsatzzwecke<br />

bis Schutzart IP67 stehen verschiedene Kabelwerkstoffe zur Verfügung:<br />

PUR, TPR, EPDM und Gummi. Wenn bei einer Applikation mehr Energie benötigt<br />

wird – z. B. dort, wo starke Motoren zum Einsatz kommen – lässt sich zusätzlich<br />

das schwarze Profilkabel zur Energieversorgung einsetzen.<br />

Strukturen zulässt, kann der ASi Anwender<br />

die Topologie für die Verdrahtung der Sensoren<br />

und Aktuatoren frei wählen – und im<br />

Rahmen nachträglicher Veränderungen<br />

jederzeit anpassen.<br />

Effiziente Energieversorgung<br />

nicht nur für ASi Teilnehmer<br />

02<br />

Eine effiziente Energieverteilung ist bei vielen<br />

Applikationen eine große Herausforderung<br />

– z. B. beim Einsatz von IO-Link­<br />

Devices und bei Antrieben in der Fördertechnik.<br />

Auch hier bietet das schwarze<br />

Profilkabel gegenüber Lösungen mit Rundkabeln<br />

Vorteile: So können, je nach Leitungsquerschnitt,<br />

bis max. 16 A oder 20 A<br />

zur Verfügung stehen. Bei Rundkabel­<br />

Lösungen bestimmt der jeweilige Stecker<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 31

<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />

den maximal verfügbaren Strom. Mit einem<br />

M12-Anschluss sind standardmäßig nicht<br />

mehr als 4 A übertragbar. Für stromintensive<br />

Anwendungen müssen spezielle Stecker<br />

verwendet werden. Deutlich wird der Unterschied<br />

beim Einsatz mehrerer Module in<br />

Reihe. Bei der Verdrahtung mit Rundkabeln<br />

muss der Strom durch alle Geräte durchgeschleift<br />

werden. Dadurch entstehen einerseits<br />

Verlustleistungen in den Modulen.<br />

Andererseits bildet der verwendete Stecker<br />

den Flaschenhals für alle dahinterliegenden<br />

Module.<br />

Die Stromversorgung über das Profilkabel<br />

funktioniert aber nicht nur für ASi<br />

Teilnehmer. Mit speziellen Passivverteilern<br />

können auch Nicht-ASi-Teilnehmer an das<br />

Profilkabel angeschlossen und so mit Energie<br />

versorgt werden. Bihl+Wiedemann bietet<br />

auch hier für unterschiedliche Geräte ein<br />

breites Portfolio und entwickelt applikationsspezifisch<br />

auch Passivverteiler.<br />

Wirtschaftlich verdrahten<br />

Dank Profilkabel und Durchdringungstechnik<br />

ist die Verdrahtung bei ASi nicht nur unschlagbar<br />

einfach, sondern in der Regel<br />

auch deutlich wirtschaftlicher im Vergleich<br />

zu anderen Feldbussystemen. Ein Aspekt ist<br />

die Tatsache, dass man keine unterschiedlichen<br />

vorkonfektionierten Verbindungskabel<br />

benötigt. Darüber hinaus muss man<br />

bei ASi auch die Länge der verwendeten<br />

Kabel nicht schon im Vorfeld kennen – man<br />

kann flexibel vor Ort entscheiden, an welchen<br />

Stellen des Profilkabels man die Module<br />

installieren möchte. Demnach lassen<br />

sich allein bei der Verdrahtung von drei – jeweils<br />

im Abstand von 10 m hintereinander<br />

montierten – E/A Modulen mit ASi fast 70 %<br />

gegenüber Rundkabellösungen sparen.<br />

Sinnvoll kombinieren<br />

Auch wenn alle genannten Vorteile für die<br />

Verwendung des Profilkabels sprechen, gibt<br />

es doch Applikationen, für die es sich nicht<br />

einsetzen lässt: zum Beispiel wenn Kabel -<br />

durch führungen dicht sein müssen. In solchen<br />

Fällen sind Rundkabel unerlässlich.<br />

Aber auch für solche Szenarien, bei denen<br />

ein Rundkabel eingesetzt werden soll, bietet<br />

Bihl+Wiedemann Lösungen: Module mit<br />

ASi Anschluss über M12. Nahezu alle neuen<br />

ASi-5 Module sind als M12-Variante verfügbar<br />

und können mit fast allen Stan -<br />

dard-Rundkabeln verwendet werden. Und<br />

schließlich ist es auch möglich, ASi sowohl<br />

mit Profilkabel als auch mit Rundkabel in<br />

Kombination zu nutzen. Denn die Passivverteiler<br />

von Bihl+Wiedemann erlauben<br />

vielfältige Abzweige vom Profilkabel, u. a.<br />

auf Push-in-Klemmen und Stecker wie<br />

M12/M8.<br />

Einfache Anschlusstechnik, flexible Einsatzmöglichkeiten,<br />

effiziente Energieverteilung,<br />

reduzierte Verkabelungskosten: mit<br />

der Einführung von ASi-5 bleibt AS-Interface<br />

mit gesteigerter Performance, noch<br />

intelligenterer Kommunikation und erhöhter<br />

Flexibilität auch zukünftig der perfekte<br />

Zubringerbus zu allen übergeordneten<br />

Schnittstellen und bietet damit auch im<br />

Zeitalter des digitalen Wandels absolute<br />

Investitionssicherheit.<br />

Bilder: Bihl+Wiedemann<br />

www.bihl-wiedemann.de<br />

03 ASi lässt sich sowohl mit Profilkabel als<br />

auch mit Rundkabel in Kombination nutzen<br />

32 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />

EtherCAT G hebt die<br />

EtherCAT-Technologie<br />

auf das nächste<br />

Performance-Level<br />

EtherCAT im Aufwind<br />

3 000 registrierte Gerätehersteller sind ein Beleg für die Vorteile des Kommunikationssystems<br />

Beckhoff hat das Echtzeit-Ethernet-<br />

System EtherCAT 2003 in den<br />

Markt eingeführt und noch im<br />

gleichen Jahr im Rahmen der<br />

EtherCAT Technology Group (ETG)<br />

offengelegt. Seitdem hat das ultra-<br />

schnelle Kommunikationssystem in<br />

der Automatisierung einen wahren<br />

Siegeszug angetreten.<br />

Mit 3 000 bei der ETG offiziell registrierten<br />

Geräteherstellern verfügt EtherCAT<br />

über die mit großem Abstand breiteste Unterstützung<br />

im Markt – laut ETG sind es bei<br />

der Nutzerorganisation mit den zweitmeisten<br />

registrierten Herstellern nur etwa halb<br />

so viele. Der Erfolg ist nach Thomas Rettig,<br />

Senior Management Control System and<br />

Communication Architecture bei Beckhoff,<br />

zum einen in der Technologie selbst begründet,<br />

die nicht nur für Anwender, sondern<br />

auch für Hersteller von EtherCAT-<br />

Geräten vorteilhaft ist: „EtherCAT kommt<br />

den unterschiedlichen Anforderungen von<br />

Steuerungen und Peripheriegeräten optimal<br />

entgegen. So ist auf der Master-Seite<br />

möglichst auf spezielle Hardware zu verzichten,<br />

weil vorhandene Rechner genutzt<br />

werden sollen. Auf der Slave-Seite wird hingegen<br />

die vollständige Hardware-Integration<br />

bevorzugt, um Kosten zu sparen und die<br />

Komplexität zu reduzieren.“ Alle komplexen<br />

und zeitkritischen Funktionen stecken bei<br />

EtherCAT in den Slave-Controller-Chips, die<br />

von zwölf verschiedenen Halbleiter-Herstellern<br />

angeboten werden.<br />

Ökosystem<br />

der Extraklasse<br />

Einfache Geräte benötigen<br />

keinen Microcontroller<br />

und somit auch keine<br />

Software, da einige der<br />

Chips bereits über I/O-<br />

Schnittstellen verfügen.<br />

Der EtherCAT-Master wird<br />

komplett in Software ausgeführt;<br />

die Steuerung<br />

benötigt lediglich einen<br />

herkömmlichen Ethernet-Port, kann also<br />

ohne zusätzliche Hardware auf nahezu jedem<br />

PC oder Microcontroller-Board implementiert<br />

werden. Hinzu kommt das breite Spektrum<br />

an geeigneten Echtzeit-Betriebssystemen:<br />

ca. 35 verschiedene RTOS stehen für<br />

EtherCAT-Master zur Verfügung.<br />

Die vom außergewöhnlichen „Ökosystem“,<br />

das die ETG mit Unterstützung von Beckhoff<br />

bereitstellt, erleichterte EtherCAT-Implementierung<br />

ist der zweite Erfolgsfaktor:<br />

Angefangen von den umfangreichen Implementation<br />

Guidelines über das Entwickler-<br />

Forum im Mitgliederbereich der EtherCAT-<br />

Website mit fast 7 000 Posts bis hin zum<br />

Entwicklungssupport durch die ETG-Mitarbeiter.<br />

Der Slave Stack Code samt Softwaretools<br />

wird von Beckhoff allen ETG-<br />

Beckhoff als Erfinder von EtherCAT<br />

freut sich über die überwältigende<br />

Resonanz, auch wenn die konsequente<br />

Offenlegung von EtherCAT natürlich für<br />

mehr Wettbewerb sorgt. Allerdings<br />

profitieren unsere Kunden von der<br />

größten Gerätevielfalt im Markt.<br />

Thomas Rettig, Senior Management Control<br />

System and Communication Architecture,<br />

Beckhoff Automation GmbH & Co. KG, Verl<br />

Mitgliedern kostenlos bereitgestellt und<br />

wurde bereits über 11 000 Mal abgerufen.<br />

Das Conformance Test Tool – zur Gewährleistung<br />

der Kompatibilität zum Standard,<br />

aber ebenso als praktisches Entwicklungswerkzeug<br />

– ist ein weiterer wichtiger Baustein<br />

des EtherCAT-Ökosystems.<br />

Bilder: Beckhoff<br />

www.beckhoff.de<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 33

<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />

Flexibles I/O-Modul für CANopen FD<br />

Das Einbinden von I/O-Signalen setzt im Allgemeinen gleiche<br />

Netzstrukturen voraus. Mit dem neuen I/O-Modul CAN-CBX-<br />

DIO8-FD von esd electronics lassen sich I/O-Signale einfach in<br />

CAN FD-Netze integrieren. Das<br />

I/O-Modul CAN-CBX-DIO8-FD<br />

hat acht Kanäle, die unabhängig<br />

voneinander als Ein- oder<br />

Ausgänge programmiert werden<br />

können. Eingangsseitig arbeitet das<br />

Modul mit 24 V DC, ausgangsseitig<br />

liefert es einen nominalen<br />

Ausgangsstrom von 0,5 A bei 24 V<br />

Gleichspannung. Die CAN<br />

FD-Schnittstelle ist gemäß<br />

ISO 11898-1:2015 ausgelegt<br />

und erreicht Bitraten bis zu 5 MBit/s. Das Modul ist abwärtskompatibel<br />

und kann auch in klassischen CAN-Applikationen<br />

mit Bitraten bis zu 1 MBit/s eingesetzt werden. Sowohl die<br />

CANopen-Knotennummer als auch die CAN-Bitrate lassen sich<br />

leicht über Drehschalter einstellen.<br />

www.esd.eu<br />

Sicherheits applikationen direkt aus dem<br />

Feld steuern<br />

Turck stellt die in IP67<br />

ausgeführten Block-I/O-Module<br />

TBPN für Profisafe und TBIP für<br />

CIP Safety vor. Über diese lassen<br />

sich Sicherheits applikationen<br />

direkt aus dem Feld steuern.<br />

Alternativ können die Module als<br />

dezentrale Sicherheits-Controller im Feld genutzt werden.<br />

Adressiert werden modulare Maschinen und Anwendungen, bei<br />

denen lange Buszykluszeiten erhöhte Schutzabstände einfordern.<br />

Relevante Funktionen können mit dem lokalen Safety-Controller<br />

im Vorfeld der Inbetriebnahme offline getestet werden. Die Block-<br />

I/O-Geräte bieten vier sichere Eingänge und vier universelle Einoder<br />

Ausgänge (FDX). Die Module sind bis PL e, Kategorie 4, und<br />

SilCL 3 einsetzbar. Für Aktoren stehen pro Ausgang 2 Ampere zur<br />

Verfügung, in Summe je Modul bis neun Ampere. Die vollvergossenen<br />

Blockmodule halten mit den Schutzarten IP65/IP67/IP69K<br />

rauen Umgebungen und Temperaturen von - 40 bis + 70 °C stand.<br />

www.turck.com<br />

Brillante Visualisierung mit<br />

Touch-Displays<br />

Die Touch-Displays der Arcdis-<br />

Serie von Wachendorff Prozesstechnik<br />

ermöglichen eine<br />

brillante Visualisierung auch<br />

unter schwierigen Lichtbedingungen.<br />

Sie sind in den Größen<br />

7 bis 23,8" verfügbar. Durch das<br />

lüfterlose Kühlsystem und ein<br />

Aluminiumdruckgussgehäuse in<br />

IP66-Ausführung sind sie für anspruchsvolle Anwendungen im<br />

industriellen Umfeld geeignet. Das hochwertige Gehäuse schließt<br />

an der Frontscheibe bündig ab, somit können sie einfach gereinigt<br />

werden. Durch Funktionen und Optionen wie z. B. projiziertkapazitives<br />

Touch Display mit Multi-Touch-Support, Optical<br />

Bonding oder High Brightness, ist der Einsatz in den unterschiedlichsten<br />

Anwendungen möglich.<br />

www.wachendorff-prozesstechnik.de<br />

Webbasierte Informationen bis<br />

hin zu Augmented-Reality-Inhalten<br />

Ecom Instruments erweitert mit dem Tab-Ex Pro das Angebot an<br />

mobilen Endgeräten für explosionsgefährdete Bereiche. Das<br />

10-Zoll-Android-Tablet ist als Zone-2/22- und Division-2-Variante<br />

erhältlich, lässt sich aber auch ohne Ex-Ausführung nutzen. Über<br />

den Bildschirm werden interaktive, webbasierte Informationen,<br />

Augmented-Reality-Inhalte sowie Apps übersichtlich angezeigt.<br />

Grundlage des Tab-Ex Pro ist das Galaxy Tablet Acitve Pro von<br />

Samsung, das eine hohe Daten- und Gerätesicherheit verspricht.<br />

Es lässt sich an einen Monitor sowie eine Tastatur anschließen<br />

und als Desktop-Version nutzen. So wird aus dem Tablet für<br />

den Feldeinsatz ein Gerät für das Büro.<br />

Pogo-Pin-Aufladung und ein Akku mit<br />

7 400 mAh ermöglichen eine Laufzeit bis<br />

15 Stunden. Das Tablet ist leicht und<br />

handlich gehalten und lässt sich auch mit<br />

Handschuhen bedienen.<br />

www.ecom-ex.com<br />

Alle<br />

14 Tage<br />

NEU!<br />

Der E-Mail-Service für Konstrukteure,<br />

Entwickler, Systemintegratoren sowie<br />

Produktionsverantwortliche, die sich<br />

mit der Konstruktion und Entwicklung<br />

eigener Maschinen und Anlagen<br />

befassen.<br />

Aktuelle Nachrichten rund um neueste<br />

Entwicklungen, Trends und Veranstaltungen<br />

aus dem gesamten Bereich der Mess- und<br />

Automatisierungstechnik.<br />

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34 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net<br />

INA_EA_Newsletter_1-4-quer_<strong>2020</strong>_10.indd 1 07.10.<strong>2020</strong> 13:48:46

Mobilfunk-Gateways mit vielfältigen<br />

Protokolloptionen<br />

Bei seinen IIoT-Gateways maxx GW4100 und maxx<br />

GW4101 setzt das Unternehmen IoTmaxx auf die<br />

Mobilfunkstandards 4G und LTE sowie SIM-Karten<br />

basierte Netzredundanz. Die programmierbaren, in<br />

Deutschland herstellten Modelle maxx GW4100 und maxx<br />

GW4101 eignen sich für drahtgebundene und drahtlose<br />

Anwendungen im mittelständischen Industrieumfeld. Sie<br />

stellen Sensordaten, wie Temperaturen, Feuchtigkeit,<br />

Vibrationen und Schaltzustände, bereit. Als Schnittstellen stehen Ethernet, USB, RS232,<br />

RS485, CAN-Bus sowie 1-Wire zur Verfügung. Sensoren lassen sich auch über zwei<br />

multifunktionale analoge I/Os anschließen. Ergänzend kann ein SD-Karten-Slot genutzt<br />

werden. Über ein Sensorinterface lassen sich beim Sensor-Gateway maxx GW 4101<br />

weitere Schnittstellen erschließen, darunter RS485 sowie für Pt100- und<br />

Pt1000-Temperaturfühler geeignete RTD-Eingänge. Die Wartungsfreiheit der Geräte<br />

wird durch einen zentralisierten Firmware-Update-Service für Linux unterstützt.<br />

www.iotmaxx.de<br />

You CAN get it...<br />

Hardware und Software<br />

für CAN-Bus-Anwendungen…<br />

PCAN-Router Pro FD<br />

Frei programmierbarer 6-Kanal-<br />

Router für CAN und CAN FD mit I/O<br />

und Datenlogger. Auslieferung inkl.<br />

Entwicklungspaket mit Beispielen.<br />

ab 980 €<br />

Schnittstellenkompatibles Tool für die Datenakquise<br />

Bachmann Visutec präsentiert mit atvise connect ein skalierbares Treibersystem, über<br />

das sich Steuerungen, die mit verschiedenen Protokollen arbeiten, in bestehende<br />

Software-Architekturen einbinden lassen. Unterstützt werden industrielle Protokolle<br />

wie Siemens S7 200/300/400/1200/1500, Rockwell<br />

Compact/Control Logix, Mitsubishi Melsec Q/QL/<br />

FX5, Modbus TCP und BACnet. Verfügbar ist atvise<br />

connect auf allen Plattformen, die von der auf<br />

Webtechnologie basierenden Visualisierungssoftware<br />

atvise scada oder atvise hmi unterstützt<br />

werden. Sämtliche Lösungen, vom IoT-Device<br />

bis zu Serveranwendungen, lassen sich auf<br />

unterschiedlicher Hardware umsetzen, sodass<br />

eine bestmögliche Zuteilung von Systemressourcen<br />

vorgenommen werden kann. So ist es zum Beispiel möglich, atvise connect auf einen<br />

Rapsberry Pi 3 aufzusetzen, den Datenzugriff für zehn Anwender herzustellen und<br />

2 000 stetig wechselnde Tags zu adressieren. Dabei sollen lediglich 15 % der Prozessorzeit<br />

verbraucht werden.<br />

www.bachmann.info<br />

Neue Antennen liefern zuverlässige Füllstandmessungen<br />

Siemens erweitert mit Sitrans LR250 PLA (PLA =<br />

Polypropylene Lens Antenna) sein Angebot an<br />

Radar-Füllstandmessumformern um eine Variante<br />

mit Polypropylen-Linsenantenne. Das Gerät führt<br />

Füllstandmessungen von Flüssigkeiten und<br />

Feststoffen durch, die bei der Überwachung<br />

kritischer Prozesse und im Bestandsmanagement<br />

nötig sind. Durch sein Horn- und Linsendesign<br />

eignet sich der Messumformer für die Füllstand messung von aggressiven Chemikalien.<br />

Er ist mit Hart-, Profibus-PA- oder Foundation- Fieldbus-Protokollen erhältlich. Mit<br />

dem grafischen Schnellstartassistenten ist er in wenigen Minuten einsatzbereit, wobei<br />

das Infrarot-Handheld-Gerät die lokale Programmierung erleichtert. Die sogenannte<br />

Process-Intelligence-Signalverarbeitung ermöglicht einen zuverlässigen und wartungsfreien<br />

Betrieb. Der Messumformer eignet sich besonders für den Einsatz in Lagertanks<br />

mit Flüssigkeiten und in Prozessbehältern mit Rührwerken, dampfenden Flüssigkeiten<br />

und Medien mit niedriger Dielektrizitätszahl.<br />

www.siemens.de<br />

Alle Preise verstehen sich zzgl. MwSt., Porto und Verpackung. Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten.<br />

PCAN-USB X6<br />

Sechskanal-CAN-FD-Interface<br />

für den USB-Port mit Datenübertragungsraten<br />

bis 12 Mbit/s.<br />

Auslieferung mit D-Sub- oder M12-<br />

Anschlüssen inkl. Software und APIs.<br />

PCAN-Explorer 6<br />

ab 735 €<br />

Software zur Steuerung, Simulation<br />

und Überwachung von CAN-FD- und<br />

CAN-Bussen Aufzeichnung und<br />

Wiedergabe Automatisierung mit<br />

VBScript und Makros Verständliche<br />

Darstellung der ID und Daten<br />

ab 510 €<br />

www.peak-system.com<br />

Otto-Röhm-Str. 69<br />

64293 Darmstadt / Germany<br />

Tel.: +49 6151 8173-20<br />

Fax: +49 6151 8173-29<br />

info@peak-system.com

KOMPOMENTEN UND SOFTWARE<br />

In Bewegung<br />

Profinet-Leitungen sorgen für einen zuverlässigen<br />

Datentransport für jeden Anwendungsbereich<br />

Profinet ist ein von der Profibus-Nutzerorganisation e.V. entwickelter<br />

Industrial-Ethernet Standard, der auf einer offenen Architektur basiert.<br />

Weltweit wird diese fortschrittliche Technologie durch die Profibus &<br />

Profinet International (PI) vertreten. Um die Forschung der in bewegten<br />

Anwendungen weiter voranzubringen, ist Igus als Leitungsspezialist jetzt<br />

in die Profibus Nutzerorganisation e.V. eingetreten. Lesen Sie mehr.<br />

Laut den Ergebnissen einer Studie von<br />

IHS Markit ist Profinet das industrielle<br />

Ethernet-Kommunikationssystem, denn<br />

selbst hohe Datenmengen lassen sich<br />

dank möglicher Echtzeit-Kommunikation<br />

schnell und sicher übertragen. Gemessen<br />

an den neu installierten Knoten erreichte<br />

Profinet im Jahr 2018 einen Marktanteil<br />

von fast 30 Prozent. Entwickelt wurde die<br />

Technologie von der Profibus Nutzerorganisation<br />

e.V. (kurz: PNO). „Aufgrund der<br />

zunehmenden Bedeutung von Profinet in<br />

bewegten Anwendungen der Industrie<br />

sind wir als Leitungsspezialist jetzt in die<br />

Profibus Nutzerorganisation e.V. eingetreten.<br />

Hier wollen wir die Entwicklung der<br />

Technologie weiter vorantreiben“, bekräftigt<br />

Andreas Muckes, Leiter Produktmanagement<br />

Chainflex-Leitungen. „So kann der<br />

Kunde sicher sein, dass unsere Leitungslö-<br />

sungen jederzeit die aktuellen elektrischen<br />

Anforderungen erfüllen.“<br />

Leitungstypen für unterschiedliche<br />

Einsatzszenarien<br />

Profinet schafft Mehrwerte für die Industrie:<br />

Große Datenmengen lassen sich bei bis<br />

zu 100 Mbit/s auf Basis des Ethernetprotokolls<br />

übertragen. Das bedeutet jedoch auch,<br />

dass Maschinen und damit auch die Leitungen<br />

sich immer dynamischer auf kompakten<br />

Bauraum bewegen müssen: eine Herausforderung<br />

für Standardleitungen. Igus<br />

entwickelt deshalb seit über 25 Jahren Leitungen,<br />

die speziell für den Einsatz in Energieketten<br />

und am Roboter geeignet sind. Allein<br />

für Profinet bietet der Hersteller neun<br />

Leitungstypen für unterschiedliche Einsatzszenarien<br />

an.<br />

Umfangreiche Testreihen im<br />

hauseigenen Labor<br />

Die Chainflex-Profinet-Leitungen sind in<br />

vier Mantelwerkstoffen, vier Biegeradien<br />

und zwei Torsionswinkeln verfügbar. Igus<br />

bietet sowohl Lösungen für kleine Bauräume,<br />

höchste Geschwindigkeiten als auch<br />

für dreidimensionale Bewegungen mit bis<br />

zu ±360 Grad/m am Roboter oder in freien<br />

Bewegungen an. Die Leitungen besitzen eine<br />

Reihe an Zulassungen wie UL, NFPA, EAC<br />

und CTP und sind in Wunschlänge direkt<br />

ab Lager erhältlich. Darüber hinaus durchlaufen<br />

alle Leitungen umfangreiche Testreihen<br />

im hauseigenen 3 800 m 2 großen<br />

Testlabor. Dort absolvierte zum Beispiel die<br />

Profinet-Leitung vom Typ CFBUS.LB.060<br />

bei einem Biegeradius von 63 mm mehr als<br />

65 Mio. Hübe. Aufgrund der zahlreichen<br />

Laborergebnisse besitzen die Chainflex-<br />

Leitungen eine Funktionsgarantie von<br />

36 Monaten. Gemäß den Anforderungen<br />

der zukünftigen Betreiber sind diese auch<br />

direkt konfektioniert als Readycable z. B.<br />

mit einem M12-Rundstecker von Telegärtner<br />

verfügbar.<br />

Bild: Igus<br />

www.Igus.de<br />

36 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

iCreating Connectors<br />

MIXO ONE –<br />

Modulare Vielfalt mit<br />

nur einem Gehäuse<br />

Vorteile bis zur Feldebene<br />

Steckverbinder für neue Konzepte der<br />

Kommunikationsarchitektur Single Pair Ethernet<br />

Diverse Konzepte, nicht nur im<br />

Bereich Steckverbinder, unterstützen<br />

die Entwicklungen des Trends Single<br />

Pair Ethernet (SPE). Weidmüller<br />

stellt nun ein Steckgesicht sowohl<br />

für IP20- als auch für IP67/M8-<br />

Anwendungen vor, das mehr als<br />

eine gute Entscheidungsgrundlage<br />

bietet.<br />

Ein Vorteil von SPE ist die durchgängige IPbasierte<br />

Kommunikation mit einem einheitlichen<br />

Protokoll-Standard, bei dem keine<br />

Gateways für die Umsetzung auf andere<br />

Feldbus-Protokolle benötigt werden. Der<br />

Anwender spart Kosten und Zeit bei der Implementierung<br />

seiner Sensoren bis in die<br />

obersten Leitebenen. Weidmüller bietet für<br />

SPE ein Steckgesicht in den Variante IEC<br />

63171-2 für die Umgebung IP20 und der Variante<br />

IEC 63171-5 für die Umgebung IP67.<br />

Mit dem Fokus auf Querschnitte im Bereich<br />

AWG 26 bis AWG 22 sind besonders anwenderfreundliche<br />

Steckverbinder entstanden,<br />

die sowohl als Patchkabel aber auch als frei<br />

konfektionierbare Varianten realisiert werden.<br />

Miniaturisierung bringt hohe<br />

Packungsdichte<br />

Der sehr kompakt entwickelte Steckverbinder<br />

ist mit einem Pitch von 7,62 mm nur<br />

halb so groß wie ein RJ45-Verbinder. Somit<br />

können in der Baugröße eines Standard-<br />

RJ45-Leiterplattenverbinders zwei Single Pair<br />

Ethernet-Ports verbaut werden, was die Portdichte<br />

reell verdoppelt. Vergleicht man die<br />

Packungsdichte der Steckgesichter können<br />

an Geräte mit bisher fünf RJ 45 Steckverbinder<br />

zehn Steckverbinder nach IEC 63171-2 angeschlossen<br />

werden.<br />

Die kompakte Ausführung des Weidmüller-<br />

Steckgesichts nach IEC 63171-2 ermöglicht es<br />

zudem, das gleiche Steckgesicht in der standardisierten<br />

Baugröße des M8 umzusetzen.<br />

Der Standard M8 mit Schraubgewinde ist im<br />

Sensorik-Bereich die Referenz und kann aufgrund<br />

der kompakten Ausführung der IEC-<br />

63171-5-SPE-Schnittstelle ganz einfach in bestehende<br />

M8-Geräteschnittstellen und -Steckverbinder<br />

integriert werden. Somit gelingt die<br />

einfache Integration in Standard-Sensorgehäuse<br />

bei höchstmöglicher Robustheit. Bereits<br />

vorliegende M8 Gehäuseverschraubungen<br />

können weiterhin genutzt werden, was die<br />

Akzeptanz erhöht und die Kosten minimiert.<br />

Variantenreich und frei<br />

kombinierbar<br />

Das Steckgesicht kann bei Standard M8-Steckverbindern<br />

sowohl in „Male“ als auch in „Female“,<br />

sowohl mit Innengewinde als auch mit<br />

Außengewinde ausgeführt werden. Damit<br />

entfallen Verlängerungskabel, die an beiden<br />

Enden nur Stecker oder nur Buchsen aufweisen.<br />

Durch den Einsatz des gleichen Steckgesichts<br />

lassen sich beide frei kombinieren, so<br />

werden sehr einfach freie Steckverbinderkupplungen<br />

realisiert. Damit werden PoDL<br />

(Power-over-Data-Line) und Daisy-Chaining<br />

unterstützt, wie bisher schon bei Geräten mit<br />

M12-/M8-Steckverbindern üblich. Das Steckgesicht<br />

ist weiterhin so flexibel, dass eine Invertierung<br />

möglich ist, was einer Kodierung<br />

des M8-Steckgesichtes gleichkommt.<br />

Bilder: Schmuckbild industrieblick – stock.adobe.com,<br />

Einklinker Weidmüller<br />

www.weidmueller.com<br />

Mit der neuen Gehäuseserie MIXO<br />

ONE werden die einzelnen Module<br />

der Baureihe MIXO zu komplett unabhängigen<br />

Steckverbindern.<br />

Dank der Vielzahl der verschiedenen<br />

Module bietet MIXO ONE die<br />

perfekte Lösung für nahezu jede<br />

Anwendung. So lassen sich Module<br />

für Signale bis 25 Pole, Ströme bis<br />

100A, aber auch Datenschnittstellen<br />

wie RJ45 oder LWL einbauen - und<br />

das alles in nur einem Gehäuse!<br />

► Einzelmodule werden einfach<br />

in das Gehäuse geklickt, ein zusätzlicher<br />

Rahmen ist nicht nötig<br />

► Leichtes Aluminiumgehäuse<br />

mit vernickelter Oberfläche und<br />

Edelstahlbügeln (IP65)<br />

► 16 verschiedene Codiermöglichkeiten<br />

► Auch in Kombination mit<br />

Schnellanschlusstechnik<br />

SQUICH ® verfügbar<br />

ILME – perfekt gesteckt<br />

ILME GmbH<br />

Max-Planck-Str. 12, 51674 Wiehl<br />

www.ilme.de

KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

Einfache und flexible Darstellung von<br />

historischen Daten<br />

Mit dem Visualisierungselement OnlineChartHDA von B+R aus<br />

dem Softwarepaket mapp View bekommt der Nutzer einen<br />

Einblick in das Verhalten seiner Maschine. Maschinendaten<br />

werden über die Steuerung direkt aus dem Prozess erfasst. Die<br />

Daten werden permanent aufgezeichnet und dem Widget<br />

automatisch zur Verfügung gestellt. Die Maschinendaten werden<br />

von einem OPC-UA-Server abgerufen und anhand einer standardisierten<br />

Schnittstelle in der Visualisierung dargestellt. Dadurch<br />

kann das Widget Daten von jedem beliebigen Gerät nutzen, das<br />

über einen OPC-UA-Server verfügt. Abtastzeit, Puffergröße und<br />

alle anderen Einstellungen werden im Server konfiguriert. Mit<br />

dem Softwarepaket mapp View kann der Automatisierungstechniker<br />

Web-Visualisierungsseiten gestalten. HTML5-Visualisierungen<br />

werden hier mit<br />

vorgefertigten Widgets<br />

erstellt. Der Benutzer zieht<br />

dafür das OnlineChartHDA-<br />

Widget auf die gewünschte<br />

Visualisierungsseite und<br />

parametriert es nach Bedarf.<br />

www.br-automation.com<br />

Adaptertüllen – Durchführung und<br />

gleichzeitig Schnittstelle<br />

Icotek erweitert sein Sortiment der Adaptertüllen für sein<br />

Adapter-System IMAS-Connect um zwei Typen. Die AT-PP ist auf<br />

Basis einer KT-Kabeltülle groß und die AT-K-M klein aufgebaut.<br />

Im Modell AT-PP ist ein Polyamidkorpus integriert. Es können<br />

durch die anschraubbaren Anbaugehäuse alle Module der<br />

Kategorie „compact“, die auf dem Push-Pull-System basieren, in<br />

die Tülle eingesetzt werden. Mit<br />

dieser Adaptertülle dient die<br />

teilbare Kabeleinführung zum<br />

Durchführen vorkonfektionierter<br />

Leitungen und wird gleichzeitig<br />

zur Schnittstelle. Im Modell<br />

AT-K-M ist ein vernickelter<br />

Messingkorpus integriert. Mit<br />

diesem Modell werden z. B. Pneumatik-Schott-Steckverbindungen,<br />

Rundsteckverbinder und Druckausgleichselemente<br />

direkt mit in die Kabeleinführung integriert. Diese Adaptertülle ist<br />

passend für alle KT-tüllenbasierten teilbaren Kabeleinführungssysteme<br />

des Herstellers. Alle Adaptertüllen der Serie passen in die<br />

KEL-Systeme sowie die Quick-Systeme des Herstellers.<br />

www.icotek.com<br />

Schaltanlagen und Steuerungen<br />

wirtschaftlich fertigen<br />

Die PCB-Adapter CIF Q05, CIF Q07 und CIF Q12 von Ilme wurden<br />

entwickelt, um die Fertigung von Schaltanlagen und Steuerungen<br />

zu beschleunigen. Dies wird erreicht, indem die Adapter getrennt<br />

von Gehäusen und Kontakteinsätzen auf die Leiterplatten gelötet<br />

werden. Diese lassen sich im Anschluss von der Rückseite auf die<br />

Steckverbinder aufstecken und zum Gehäuse mit Distanzstücken<br />

verschrauben. Die Leiterplattenadapter CIF Q05 2.4 und CIF Q07<br />

2.4 passen zu den Kontakteinsätzen CQ 05 und CQ 07. CIF Q12 2.4<br />

adressiert die Kontakteinsätze CQ 12 CIF. Versilberte Kontakte<br />

sind für den CIF Q05 Standard, vergoldete für CIF Q07 und CIF<br />

Q12. Aufgrund des kompakten Rastermaßes auf der Leiterplatte<br />

in Verbindung mit der<br />

Gehäusebaugröße wird<br />

wenig Platz beansprucht.<br />

Mehr als zehn Gehäuseserien<br />

decken hierbei eine Viel -<br />

zahl an Applikationen ab.<br />

www.ilme.de<br />

Neuer Online-Shop startet mit<br />

nutzerfreundlichem Einkaufstool<br />

Die Schmersal Gruppe bietet ihren<br />

Kunden jetzt einen neuen Webshop<br />

für Komponenten der funktionalen<br />

Maschinensicherheit. Das<br />

Unternehmen hat seinen<br />

bekannten und umfangreichen<br />

Online-Katalog mit einem<br />

automatisierten Bestell- und Versandprozess gekoppelt und<br />

damit ein sichereres Einkaufstool geschaffen, das den Kunden<br />

nach der Registrierung 24 Stunden und 7 Tage zur Verfügung<br />

steht. Über den neuen Webshop können rund 6 000 Sicherheitsund<br />

Automatisierungs produkte direkt bestellt werden. Für jedes<br />

Produkt stehen aktuelle, umfangreiche Produktinformationen<br />

zur Verfügung, die jederzeit abrufbar sind. Die Bedienung der<br />

Bestellfunktionen ist selbsterklärend und anwenderfreundlich.<br />

Der Webshop ist ab sofort verfügbar unter:<br />

https://products.schmersal.com/de_DE.<br />

www.schmersal.com<br />

Mit Kabelbäumen komplexe Verkabelungsstrukturen einfach umsetzen<br />

Der Anschlusstechnikspezialist Escha bietet nicht nur einzelne<br />

Anschluss- und Verbindungsleitungen an, sondern auch konfektionierte<br />

Kabelbäume, die an individuelle Kundenanforderungen<br />

angepasst werden können. Mit diesen Kabelbäumen<br />

lassen sich komplexe Verkabelungsstrukturen<br />

einfach umsetzen. Die umspritzten<br />

Rundsteckverbinder können zu zentimetergenauen<br />

Kabelbäumen zusammengefasst<br />

werden, wodurch die Arbeit von Monteuren<br />

erleichtert und beschleunigt wird. Durch<br />

eine Vielzahl unterschiedlicher Markierungen<br />

und Bedruckungen ist es möglich, Leitungen zu kennzeichnen.<br />

Das erleichtert die Zuordnung der Kabel und trägt ebenfalls dazu<br />

bei, die Einbauzeit zu reduzieren. In vielen Applikationen werden<br />

mittlerweile keine einzelnen Steckverbinder<br />

mehr verbaut, sondern fertig konfektionierte<br />

Kabelbäume. Die Vorteile sind: Sie haben<br />

einen geringeren Platzbedarf, lassen sich<br />

leichter und schneller einbauen und zwischendurch<br />

lassen sie sich einfacher warten.<br />

www.escha.net<br />

38 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

Induktive Koppler als wahre Kraftpakete<br />

Induktive Koppelsysteme sind überall dort die ideale Wahl, wo<br />

eine feste Verdrahtung von Sensoren und Aktoren stört oder<br />

durch Ermüdung einem verfrühten Verschleiß unterliegt. Mit den<br />

induktiven Kopplern<br />

BIC Q40 bietet Balluff<br />

eine Lösung für Applikationen,<br />

bei denen die<br />

maximal übertragbare<br />

Leistung eine zentrale<br />

Rolle spielt, etwa in der<br />

Robotik bei der Ansteuerung<br />

von Greifern. Sie<br />

übertragen Energie und<br />

IO-Link-Signale<br />

vollkommen berührungslos über einen Luftspalt und das sicher<br />

und schnell. Dank IO-Link-Schnittstelle unterstützt das System<br />

den reibungslosen und schnellen Austausch von Events,<br />

Parameter- und Prozessdaten zwischen IO-Link- Device und<br />

IO-Link-Master.<br />

www.balluff.de<br />

Frei parametrierbare LED-Leuchte zur<br />

Statusvisualisierung<br />

Ein hohes Maß an Flexibilität verspricht die LED-Signalleuchte<br />

EZ250320 von ipf electronic. Sie ist in einem Aluminiumgehäuse<br />

untergebracht und dient der Anzeige von<br />

Maschinen- und Anlagenzuständen. Die<br />

Signalisierung erfolgt beidseitig über bis zu fünf<br />

Segmente, deren Farben rundum gut sichtbar<br />

sind. Diese lassen sich über die Signaleingänge<br />

des 8-poligen M12-Anschlusssteckers auf der<br />

Geräterückseite einzeln ansteuern. Über diesen<br />

ist auch die elektrische Versorgung sichergestellt.<br />

Ergänzend kann optional ein akustischer<br />

Signalgeber mit einer Lautstärke von 90dB<br />

aktiviert werden. Anwender können die Farben<br />

beliebig festlegen und der Leuchtbereich ist in<br />

fünf, vier, drei und zwei Elementen bzw. in ein durchgehendes<br />

Signalelement aufteilbar.<br />

www.ipf.de<br />

Leitungen per Box und frei von der Rolle<br />

Ab jetzt werden sie als Trommelware<br />

direkt in einer Box zugestellt –<br />

die Chainflex-Leitungen von Igus.<br />

Anstelle der üblichen Lieferung<br />

auf Palette via Spedition,<br />

übernimmt die Aufgabe der<br />

Paketbote. „So können Kunden<br />

bis zu 84 % der Versandkosten<br />

einsparen“, sagt Andreas Muckes,<br />

Leiter Produktmanagement chainflex Leitungen. Die 50 × 45 × 40 cm<br />

großen, unter der Bezeichnung Chainflex Case geführten Boxen<br />

bestehen aus recycelbarer Wellpappe und sind stapelbar.<br />

Enthaltene Leitungen lassen sich einfach abtrommeln und in<br />

Wunschlänge zuschneiden. Weiterer Handlingsaufwand sowie<br />

Kosten für einen Palettenheber, einen Kabelabroller oder einen<br />

Bock sind passé. Sobald die Trommel leer ist, werden Nutzer<br />

über einen QR-Code direkt zum Online-Shop des Unternehmens<br />

Igus geführt. So kann die Leitung mit wenigen Klicks<br />

nachbestellt werden. Der Chainflex Case ist ab Lager ohne<br />

Mindestmenge erhältlich. Die maximale Länge der Leitungen<br />

für den Einsatz in der Energiekette beträgt 200 m bei einem<br />

Höchstgewicht von 70 kg.<br />

www.igus.de<br />

Lichtvorhang drahtlos konfigurieren<br />

Die Lichtvorhänge der YBES-Baureihe von Contrinex besitzen<br />

eine Bluetooth-LE-Schnittstelle mit großer Reichweite. Diese<br />

Schnittstelle optimiert die Vorhänge für den Einsatz in Industrie-<br />

4.0-Anwendungen. Mit Lichtvorhängen<br />

werden in der Automatisierung<br />

gefährliche Bereiche<br />

berührungslos gegen unbefugten<br />

Zugriff gesichert. Bei Bedarf ist<br />

trotzdem ein freier Zugriff möglich.<br />

Die YBES-Lichtvorhänge erlauben<br />

eine drahtlose Konfiguration und<br />

den einfachen Abruf von Statusund<br />

Diagnosedaten auf mobilen Endgeräten in Echtzeit. Die<br />

Bluetooth-Lichtvorhänge eignen sich für höchste Typ-4-Sicherheitsanforderungen,<br />

PL e und Safety Integrity Level SIL3.<br />

www.contrinex.de<br />

Schnell und sicher fixiert<br />

KLEMM- UND BREMS-<br />

SYSTEME VON HEMA<br />

Die pneumatischen Klemm- und Bremssysteme von HEMA stoppen und<br />

halten bewegte Massen in zahlreichen Anwendungen. Mit der RotoClamp<br />

wird die Maschinenachse bei Druckluftausfall innerhalb kürzester Zeit<br />

fixiert. Für das sichere Halten von Stangenlasten oder Pneumatikzylindern<br />

ist die PClamp ideal. Sollen Massen in axialer Richtung gebremst und<br />

gehalten werden, empfiehlt HEMA die LinClamp mit Bremsbelägen aus<br />

Sintermetall und Klemmbelägen aus Werkzeugstahl.<br />

Sicherheit:<br />

Bei Ausfall der<br />

Pneumatik erfolgt<br />

Klemmung!<br />

RotoClamp: Haltemomente<br />

bis 6.500 Nm<br />

HEMA Maschinen- und Apparateschutz GmbH<br />

Am Klinggraben 2 | 63500 Seligenstadt<br />

Tel.: +49 6182 773-0 | info@hema-group.com<br />

www.hema-group.com<br />

LinClamp: Ideal für<br />

Linearführungsschienen<br />

PClamp: Sichere<br />

Fixierung von Stangenlasten<br />

und Pneumatikzylindern<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 39

KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

Freeware: Plattform-Software Labview<br />

für nicht-kommerzielle Applikationen<br />

NI hat kostenlose Editionen seiner Plattform-Software Labview für<br />

nicht-kommerzielle Anwendungen freigegeben. Die Community<br />

Editions von Labview und Labview NXG für die Programmierung<br />

von Prüf-, Mess-, Steuer- und Regeltechnik bieten die gleichen<br />

Funktionen wie die professionellen Versionen. Sie enthalten eine<br />

aktualisierte Version des LINX-Toolkits, mit der Hobby-Ingenieure<br />

Labview-Anwendungen mit Minicomputerplattformen für Maker<br />

wie Arduino, Raspberry Pi und BeagleBoards verknüpfen und sie<br />

darin einsetzen können. Die Labview NXG Community Edition<br />

enthält außerdem ein Webmodul, das Anwendern ohne<br />

Vorkenntnisse bei der Schaffung von Webanwendungen hilft.<br />

Mit der grafischen Programmiersprache der Software können sie<br />

Anwendungen erstellen, die vollständig in einem Webbrowser<br />

ausgeführt werden,<br />

ohne dass zusätzliche<br />

Software nötig ist.<br />

Zudem wird eine<br />

SystemLink Cloud-<br />

Evaluierung für das<br />

Hosting und Sharing<br />

von Webanwendungen<br />

bereitgestellt.<br />

www.ni.com<br />

Bleifreie Messing-Kabelverschraubungen<br />

punkten in Nachhaltigkeit<br />

Lapp bietet nun auch Kabelverschraubungen in einer bleifreien<br />

Messingvariante an. „Nachhaltigkeit ist uns wichtig“, betont Guido<br />

Ege, Leiter Produktmanagement und -entwicklung bei Lapp.<br />

„Deshalb handeln wir bereits jetzt und warten nicht ab, bis ein<br />

Gesetz uns dazu zwingt.“ Zum Start gibt es die gängigsten<br />

Kabelverschraubungen auch in einer bleifreien Variante. Zu den<br />

ersten Produkten gehören die<br />

Modelle Skintop MS-M und<br />

MS-SC-M sowie die<br />

Gegenmutter Skindicht SM-M.<br />

Für vielseitige Anwendungen im<br />

Maschinen-und Anlagenbau, in<br />

der MSR-Technik sowie bei<br />

hohen Anforderungen an die<br />

mechanische und chemische Stabilität ist die Skintop MS-M erste<br />

Wahl. Sie bietet optimale Zugentlastung, große Klemmbereiche und<br />

eine hohe Schutzart. Weitere Produktgruppen folgen diesem Trend.<br />

www.lappkabel.de<br />

Automatisierung ist<br />

Software-Entwicklung<br />

„Als wir die Automatisierungsplattform ctrlX Automation<br />

2019 auf den Markt brachten, starteten wir noch mit der<br />

These: Maschinenbau ist heute Software-Entwicklung.<br />

Heute sagen wir: Automatisierung ist<br />

Software-Entwicklung. Denn die Plattform<br />

bietet mit ihrer offenen Softwarearchitektur,<br />

dem kompletten Hardwareportfolio<br />

sowie den integrierten IoT-,<br />

Security- und Safety-Funktionen nahezu<br />

unbegrenzte Einsatzmöglichkeiten.“<br />

Steffen Winkler,<br />

Vertriebsleitung Business Unit<br />

Automation & Electrification<br />

Solutions, Bosch Rexroth AG<br />

Bildverarbeitungssoftware mit<br />

Profinet-Schnittstelle<br />

Die parametrierbare Standardsoftware uniVision für zwei- und<br />

dreidimensionale Bildverarbeitung von Wenglor hat ein Update<br />

erhalten. Durch das Release 2.2 können Smart Cameras und<br />

Control Units über eine<br />

Profinet-Schnittstelle in<br />

Steuerungen integriert<br />

werden. Mit dieser Schnittstelle<br />

können die Ergebnisse<br />

von Bild- und Profilauswertungen<br />

in Echtzeit über den<br />

Industrial-Ethernet-<br />

Standard übertragen<br />

werden. Das vereinfacht die<br />

nahtlose Kommunikation<br />

zwischen Sensor, Software und Steuerung. Außerdem neu ist die<br />

webbasierte Visualisierung. Damit können Ergebnisse als<br />

Overlays (z. B. Messpunkte oder Linien) direkt im Bild oder<br />

Höhenprofil dargestellt werden. Zudem gibt es eine sofort<br />

ersichtliche „Gut-/Schlecht“-Anzeige der Overlays, die anzeigen,<br />

ob die Prüfstellen in Ordnung sind. Abgerundet wird das Update<br />

durch das FTP-Modul zum Abspeichern von Bild-, Profil- oder<br />

Textdateien auf dem uniVision-Gerät selbst oder auf einem<br />

FTP-Server im Netzwerk.<br />

www.wenglor.com<br />

Maschinen-Beobachtungs- und Diagnose-Systeme durchgängig vernetzen<br />

Bildgebende Prozesse zur Qualitätssicherung<br />

und Überwachung gewinnen<br />

in allen Industriesegmenten zunehmend<br />

an Bedeutung. Die Kamerasysteme<br />

bieten immer mehr Auflösung bei<br />

immer kleiner werdenden Baugrößen.<br />

Mit den unmanaged Ethernet Switches<br />

eCon 2000GX-I-A stellt Harting hoch<br />

performante Gigabit-Switche für eine<br />

durchgängige Vernetzung solcher Maschinen-Beobachtungsund<br />

Diagnose-Systeme über ix Industrial zur Verfügung. Mit den<br />

kompakten und ultraflachen Geräten kann jetzt knapper Montageraum<br />

optimal genutzt werden. Die nach IEC normierte Harting<br />

ix Industrial Ethernet-Schnittstelle der Geräte unterstützt das Ziel<br />

der Miniaturisierung – nicht nur bei Bildsensoren. Zudem zeichnet<br />

sie sich durch eine sehr hohe Zuverlässigkeit und Robustheit aus.<br />

www.harting.com<br />

40 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

Bildverarbeitung, optische Messtechnik und Inspektion<br />

www.industrielle-automation.net<br />

Multispektrales<br />

Kamerasystem als<br />

Entwicklungsprojekt<br />

der Extraklasse<br />

Interview: Was ein<br />

3D-Kamerasystem<br />

in der Mensch-<br />

Maschine-Kollaboration<br />

leisten kann<br />

USB-3.0-Kameras<br />

mit der Fähigkeit,<br />

in Zeilen zu denken<br />

Sensoren, Objektive,<br />

Beleuchtungen & Co.<br />

Unsichtbares wird sichtbar<br />

Wie Thermografiekameras das Klimagas Kohlendioxid<br />

visualisieren und somit wichtige Erkenntnisse liefern

IM FOKUS<br />

Stemmer Imaging goes virtual<br />

Angesichts der aktuellen Covid-19-Situation und der Reisebeschränkungen startet die European<br />

Imaging Academy nun mit virtuellen Schulungen und bietet die Möglichkeit sich komfortabel<br />

am eigenen PC mit verschiedenen E-Learning-Kursen rund um das Thema Bildverarbeitung<br />

weiterzubilden. Zusätzlich zu diesen Standardschulungen können auf Anfrage auch individuelle<br />

Schulungen mit erfahrenen Trainern realisiert werden. Das Programm umfasst Themen wie<br />

Planung und Implementierung von Bildverarbeitungslösungen, Optik und Beleuchtung für die<br />

industrielle Bildverarbeitung, Einblick in Zeilenkamera-Technologien, 3D-Bildverarbeitung mit<br />

dem LMI Gocator sowie das Arbeiten mit Sherlock oder Inspect von Teledyne Dalsa. Detaillierte<br />

Informationen über Vorbereitung und Ablauf der E-Learning-Kurse sowie über die Konferenztools<br />

erhalten Sie unter https://bit.ly/36FOeol. <br />

Bild: pixabay: Tumisu/Stemmer Imaging<br />

www.stemmer-imaging.com<br />

Richtlinien unterstützen Anwender industrieller Bildverarbeitungssysteme<br />

Die Richtlinienreihe VDI/VDE/VDMA 2632 „Industrielle Bildverarbeitung“ unterstützt Anbieter und Anwender<br />

von Bildverarbeitungssystemen, indem sie strukturierte Vorgehensweisen bei der Beschreibung einer Bildverarbeitungsaufgabe,<br />

bei der Spezifikation und der Leistungsbewertung vorschlägt. Jetzt sind zwei neue Blätter<br />

der Richtlinienreihe erschienen. In vielen Fällen schaffen Bildverarbeitungssysteme die Voraussetzungen<br />

zur Produktivitätssteigerung und liefern die Basis zur Prozessoptimierung, z. B. durch Big-Data-Analysen.<br />

Blatt 3.1 der Richtlinenreihe stellt statistische Verfahren zur Prüfung der Klassifikationsleistung vor. Blatt 4.1<br />

widmet sich der Stabilitätsprüfung von Oberflächeninspektionssystemen in der Flachstahlproduktion.<br />

Bild: Vitronic<br />

www.vdi.de<br />

Corona und der 2. Frühling der Bildverarbeitung<br />

Ist es angemessen, in „pandemistischer“ Zeit eine Kolumne mit dieser Überschrift zu schreiben? Ist<br />

es ein krampfhafter Versuch, einen Bezug zu einem aktuellen Modethema herzustellen? Gewiss<br />

nicht, denn ganz real greift Corona in alle Bereiche unseres Lebens ein, privat, wie beruflich. Ob<br />

Urlaubsverzicht, Kurzarbeit, Hygienekonzepte. Es fällt fast schwer, sich einen ganz normalen Alltag<br />

wie früher vorzustellen. Und es wird ihn wohl in der Weise, wie wir ihn kannten, auch nicht wieder<br />

geben, wie die Wissenschaft zeigt. Nicht nur coronabedingt erleben wir gerade Umbrüche überall.<br />

Geradezu massiv verabschieden sich alte Technologien aus der Industrie: Verbrennungsmotoren,<br />

Energiegewinnung aus fossilen Rohstoffen, Insellösungen im Maschinenbau, fehlerbehaftete<br />

menschliche Arbeit in Fabriken usw. Dafür bricht Neues durch: Corona scheint dafür geradezu ein<br />

Beschleuniger zu sein. Lange beschworenen Technologien wird jetzt zum Erfolg verholfen oder<br />

beschert ihnen eine Renaissance, wie zum Beispiel der Bildverarbeitung (BV): Bereits vor 30 Jahren<br />

gelang der schon damals digitalen Technologie BV gemeinsam mit der massenhaften Verbreitung<br />

von PCs der Durchbruch. Menschlich-subjektive visuelle Inspektion konnte erstmals durch<br />

maschinell-objektive ersetzt werden. Seither ist BV für viele Aufgaben unersetzlich. Doch kommen<br />

aktuell ganz neue hinzu: Neben der regelbasierten BV lassen sich völlig neue Herangehensweisen an<br />

Aufgabenstellungen durch die Synthese mit Algorithmen der künstlichen Intelligenz erreichen. Das<br />

verhilft ihr derzeit zu einer Schlüsselrolle bei der Digitalisierung der Industrie.<br />

Weit mehr als die klassischen Aufgaben der BV werden dabei möglich: Die BV als universeller<br />

Sehsinn und Echtzeit-Prozessdatenlieferant von Maschinen. Wenn in der digitalen Fabrik<br />

irgendetwas etwas „gesehen“ werden muss, ob bei der serienmäßigen Prüfung von Teilen, bei der<br />

Selbst-Einstellung, -kontrolle, Fehlerdiagnose von Maschinen … dann tut das selbstverständlich die<br />

Maschine selbst! BV als Optimierer. Menschen sind für diese Tätigkeiten dort unerwünscht.<br />

Auch wenn es coronabedingt im Maschinebau und damit auch bei den Umsätzen der BV-Branche<br />

einen Einbruch gegeben hat, werden viele Nuancen der Digitalisierung gerade neu gedacht:<br />

Wertschöpfungsketten, Rückholung lokaler Produktion mit größerer Fertigungstiefe, umweltund<br />

klimafreundlichere neue Technologien, verschobene Investitionen.<br />

Nutzen wir die Krise, um Schwung zu holen und durchzustarten. Das wünscht uns allen<br />

Ihr Ingmar Jahr<br />

Dipl.-Ing. Ingmar Jahr,<br />

Manager Schulung & Support, & Co. KG<br />

bei der evotron GmbH & Co. KG in Suhl<br />

42 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

EDITORIAL<br />

Up to date<br />

Es ist gar nicht so leicht in der aktuellen<br />

Zeit auf dem Stand der Technik zu<br />

bleiben und es wird mir einmal mehr<br />

bewusst, wie wichtig die unmittelbaren<br />

Kontakte, Gespräche und vor allem die<br />

realen Exponate auf Veranstaltungen sind.<br />

Auch ist es eine neue Herausforderung, bei all den vielseitigen Themen<br />

der industriellen Bildverarbeitung die Neuheiten im Blick zu behalten.<br />

Viel einfacher, anschaulicher und natürlich auch persönlicher ist der<br />

fachliche Austausch face-to-face. Unser redaktionell gutes Netzwerk<br />

bleibt zu meiner Freude zuverlässig und Unternehmen haben in der<br />

Zwischenzeit hervorragende Wege gefunden, Ihre Entwicklungen und<br />

Trends zu kommunzieren. Lassen Sie sich daher auf den nächsten Seiten<br />

inspirieren, beispielweise über neue Möglichkeiten multispektraler<br />

Kamerasysteme, Thermografie in unsichtbaren Sphären oder wie<br />

Flächensensoren die Fähigkeit erlangen, in Zeilen zu denken.<br />

Ihre Nicole Steinicke<br />

17. Sonderschau „Berührungslose Messtechnik“<br />

wird zum Marktplatz der Innovationen<br />

Im Rahmen der internationalen Leitmesse für Qualitätssicherung Control<br />

2021 in Stuttgart veranstaltet Fraunhofer Vision in Zusammenarbeit mit Messeveranstalter<br />

Schall zum 17. Mal die Sonderschau „Berührungslose Messtechnik“.<br />

Diese zeigt auf rund 330 m 2 in Halle 6 einen Querschnitt innovativer Technologien,<br />

Applikationen und Systemkomponenten aus der berührungslosen Mess- und<br />

Prüftechnik. Zudem gibt sie Anwendern eine erste Orientierungshilfe bei der<br />

Auswahl der zur Bewältigung der eigenen Prüfauf gaben geeigneten Technologie.<br />

Außerdem bietet die Sonderschau auch Gelegenheit zur Platzierung von Exponaten<br />

zu den Themen „Künstliche Intelligenz“ oder „Maschinelles Lernen“ bei<br />

der Bildverarbeitung, da in diesem Bereich ein großes Informationsbedürfnis<br />

seitens der potenziellen Anwender besteht.<br />

www.vision.fraunhofer.de<br />

B I L D V E R A R B E I T U N G F Ü R T E C H N I S C H E , W I S S E N S C H A F T L I C H E U N D I N D U S T R I E L L E A N W E N D U N G E N<br />

Matrox<br />

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Vision & Automation<br />

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lüfterlose Embedded IPCs<br />

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Filmreif<br />

Wie unsichtbare CO 2<br />

-Emissionen<br />

visualisiert werden können<br />

Für die Sendung ‚makro‘, das globale Wirtschaftsmagazin auf 3sat, haben<br />

ZDF-Reporter eine Dokumentation über das Klimagas Kohlendioxid und<br />

seine Bepreisung gedreht. Da Kohlendioxid im für uns Menschen sichtbaren<br />

Spektrum des Lichts unsichtbar ist, hat sich das Film-Team an Spezialisten<br />

für Thermografie gewandt. Lesen Sie, wie mithilfe einer speziellen<br />

Wärmebildkamera Licht ins Dunkle gebracht werden konnte.<br />

Doch wie kam die Zusammenarbeit von<br />

ZDF/3sat mit Flir zustande? Reporter Manfred<br />

Kessler erklärt: „Dass es eine solche Kamera<br />

wie die Flir GF343 gibt, kann man bereits<br />

mit wenigen Klicks auf Google bzw. Youtube<br />

feststellen. In Videos wird anschaulich geoxid<br />

visualisiert werden kann. Damit das<br />

funktioniert, muss der Detektor selbst allerdings<br />

sehr kalt sein, und zwar genau minus<br />

-198 °C. In der Kamera arbeitet dafür ein<br />

Sterling-Kühler, der die extrem tiefen Temperaturen<br />

erzeugt. Das braucht seine Zeit:<br />

Nach dem Einschalten arbeitet der Kühler<br />

ca. 5 Minuten, bis der Detektor kalt genug<br />

ist und die Kamera eingesetzt werden kann.<br />

Der Fernsehsender 3sat ist ein werbefreies<br />

deutschsprachiges öffentlich-rechtliches<br />

TV-Programm. Als Gemeinschaftseinrichtung<br />

wird das Vollprogramm mit<br />

kulturellem Schwerpunkt vom ZDF, dem<br />

ORF, der SRG SSR (vertreten durch das<br />

Schweizer Radio und Fernsehen) und den<br />

Landesrundfunkanstalten der ARD betrieben.<br />

Federführender Sender ist das ZDF,<br />

an dessen Mainzer Standort auch das Sendezentrum<br />

mit den Studios für die Eigenproduktionen<br />

steht. Eine dieser Eigenproduktionen<br />

ist das Fernsehmagazin ‚makro‘,<br />

das sich auf Berichte der globalen Wirtschaft<br />

fokussiert und dabei den Menschen<br />

im Blick behält. In einer Dokumentation<br />

sollte es um das Klimagas CO 2<br />

und seine<br />

Bepreisung gehen. ZDF-Reporter Manfred<br />

Kessler und Kameramann Armin Vater<br />

standen dabei vor der Aufgabe das für uns<br />

Menschen unsichtbare Kohlendioxid sichtbar<br />

zu machen. Um dies zu ermöglichen,<br />

wandte sich das Team an den Weltmarktführer<br />

für Wärmebildkameras, Flir Systems.<br />

Denn mit der speziellen Infrarotkamera Flir<br />

GF343 konnte die Visualisierung von CO 2<br />

dargestellt werden.<br />

Thermografie-Kameras im<br />

deutschen Fernsehen<br />

zeigt, wie eine Wärmebildkamera mit einem<br />

speziellen Filter den CO 2<br />

-Ausstoß visualisieren<br />

kann, z. B. bei Menschen oder Tieren,<br />

die CO 2<br />

ausatmen. Aber auch Abgase von<br />

Autos, Flugzeugen oder in der chemischen<br />

Produktion lassen sich mit dieser Kamera<br />

darstellen.“ Damit war eine Möglichkeit gefunden,<br />

das geplante Thema präsentieren<br />

zu können.<br />

Allerdings handelt es sich bei der verwendeten<br />

Kamera nicht um eine „normale“<br />

Wärmebildkamera, die nur Wärme sichtbar<br />

machen kann, sondern um ein sehr spezielles<br />

Modell, das über einen gekühlten Detektor<br />

mit einem besonderen Wellenlängenbereich<br />

verfügt. Während herkömmliche Wärmebildkameras<br />

in den letzten Jahren immer<br />

günstiger wurden und es heute sogar Module<br />

wie die Flir One gibt, die ein herkömmliches<br />

Smartphone zur Wärmebildkamera<br />

machen, existieren in ganz Deutschland nur<br />

wenige Exemplare dieser speziellen Kamera<br />

für die CO 2<br />

-Visualisierung.<br />

Ein Blick ins Innere der Kamera<br />

Die Flir GF343 verfügt über einen hochsensiblen<br />

Detektor aus Indiumantimonid<br />

(InSb), einer chemischen Verbindung aus<br />

den Elementen Indium (In) und Antimon<br />

(Sb), die sich in der Optoelektronik als<br />

Werkstoffe für Infrarotsensoren eignen.<br />

Dieser Detektor wurde mit einem speziellen<br />

Filter versehen, so dass er Aufnahmen<br />

im sehr engen Spektralbereich von 4 200 bis<br />

4 400 nm ermöglicht – und das ist exakt der<br />

infrarote Spektralbereich, in dem Kohlendi-<br />

Spezielle Funktionalitäten<br />

nutzen<br />

Damit Kameramann Armin Vater und sein<br />

Kollege Lasse Brünjes die Flir GF343 bedienen<br />

konnten, erhielten sie vor dem Dreh eine<br />

Einführung bei Flir Systems in Frankfurt.<br />

Dabei lernten sie nicht nur die typischen<br />

Bedienfunktionen der Kamera kennen, sondern<br />

auch einige Besonderheiten, die in der<br />

Thermografie wichtig sind. Dazu zählt z. B.<br />

die Wahl der richtigen Farbpalette. Da das<br />

infrarote Lichtspektrum für das menschliche<br />

Auge unsichtbar ist, muss für die Darstellung<br />

eine Farbpalette ausgewählt werden,<br />

die wir Menschen sehen können. Das kann<br />

eine einfache Schwarz-Weiß-Palette sein, in<br />

der kalte Bereiche schwarz dargestellt werden,<br />

01 Die Kamera visualisiert den CO 2<br />

-Ausstoß<br />

einer chemischen Produktionsanlage und<br />

macht es für uns Menschen sichtbar<br />

44 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

und wärmere Bereiche in immer helleren<br />

Grautönen bis hin zu weiß. Die Kamera verfügt<br />

zudem u. a. über eine Regenbogen-Palette<br />

oder die sog. Eisen-Farbpalette, die von<br />

weiß/gelb bis ins dunkle rot/violett reicht.<br />

Ein spezieller Modus – der High Sensitivity<br />

Mode (HSM) – ermöglicht eine besonders<br />

deutliche Darstellung der Gas-Emissionen.<br />

Die Grenzen des Machbaren<br />

Die Arbeit einer derart speziellen Wärmebildkamera<br />

erfordert allerdings ebenso spezielle<br />

Kenntnisse. Die Kamera ist nicht mit<br />

einer Linse aus Glas ausgestattet, sondern<br />

mit dem Element Germanium. Dadurch ist<br />

es z. B. nicht möglich, durch Glas zu schauen.<br />

Auch erlaubt sie nicht, durch Wände hindurch<br />

Menschen oder Wärmesignaturen zu<br />

erkennen. Aber das war ja auch nicht das<br />

Vorhaben des Filmteams von ‚makro‘. Stattdessen<br />

haben Kameramann Armin Vater<br />

und sein Kollege Lasse Brünjes die Abgase<br />

von Kraftfahrzeugen an einer befahrenen<br />

Kreuzung gefilmt, den CO 2<br />

-Ausstoß von<br />

Flugzeugen am Frankfurter Flughafen, die<br />

Schornsteine einer Chemieproduktion sowie<br />

die Schornsteine von Wohnhäusern.<br />

Dabei kam es manchmal zu überraschenden<br />

Einblicken: Während ein Schornstein<br />

in der chemischen Produktion mit bloßem<br />

Auge inaktiv zu sein schien, zeigte die<br />

GF343 eine deutliche CO 2<br />

-Rauchfahne.<br />

Somit war der Filmdreh von Manfred<br />

Kessler und seinem Team ein voller Erfolg<br />

und brachte Licht ins Dunkle über die Auswirkungen<br />

der Treibhausgase.<br />

Bilder: Aufmacher Péter Mács – stock.adobe.com,<br />

sonstige Flir<br />

www.flir.de<br />

02 Ein Schornstein in der chemischen<br />

Produktion scheint mit bloßem Auge inaktiv<br />

zu sein; via Thermografie wird jedoch eine<br />

deutliche CO 2<br />

–Rauchfahne sichtbar<br />

03 Dank eines speziellen<br />

Filters, der direkt auf den Detektor<br />

aufgedampft ist, kann die Kamera<br />

GF343 Kohlendioxid visualisieren<br />

Auf den Punkt gebracht<br />

Mit ihrer hohen Auflösung, der thermischen Empfindlichkeit und der Option eines<br />

High Sensitivity Mode ermöglicht die Flir GF343 die Visualisierung von Leckagen.<br />

Dadurch lässt sich die genaue Quelle der aus sicherer Entfernung lokalisieren. Ob<br />

CO 2<br />

ein Nebenprodukt eines Produktionsprozesses, ein Spurengas zum Aufspüren<br />

von Wasserstofflecks aus Stromerzeugern oder Teil eines verbesserten Ölrückgewinnungsprogramms<br />

ist, die schnelle und genaue Erfassung von CO 2<br />

ist der<br />

Schlüssel für einen sicheren, effizienten und profitablen Betrieb.<br />

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Neue kompakte GigE Vision Kamera<br />

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Entwicklungsprojekt<br />

der Extraklasse<br />

Multispektrales Kamerasystem nutzt Polarisationssystem als zentrales Element<br />

Die Erwartungen an multispektrale Kamerasysteme sind hoch. Um diese<br />

zu erfüllen, hat Fujifilm ein multispektrales Kamerasystem entwickelt,<br />

das ein Polarisationssystem nutzt. Damit können Anwender gleichzeitig<br />

Spektralbilder in verschiedenen Wellenlängenbereichen in High Definition<br />

aufnehmen und in Echtzeit darstellen. Lesen Sie, was diesen Protoypen so<br />

besonders macht und warum er es zur Marktreife schaffen könnte.<br />

Licht besteht aus verschiedenen Wellenlängenbereichen<br />

(Spektren). Einzelne Objekte<br />

besitzen unterschiedliche Lichtspektren,<br />

die stark reflektiert werden. Eine Multispektralkamera<br />

erfasst das vom Zielobjekt reflektierte<br />

Licht bestimmter Wellenlängen, um<br />

Informationen visuell darzustellen, die das<br />

menschliche Auge nicht erfassen kann. Ein<br />

solches Kamerasystem lässt sich beispielsweise<br />

zur Qualitätsprüfung in einer Produktionslinie<br />

einsetzen, um Kontaminationen<br />

zu entdecken, oder um genauere Erkenntnisse<br />

über das Pflanzenwachstum in der<br />

Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke,<br />

Chefredakteurin <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong><br />

Landwirtschaft zu erwerben. Dazu nimmt die<br />

Kamera ein Bild in einem Wellenlängenbereich<br />

auf, der z. B. die Chlorophyllfluoreszenz<br />

sichtbar macht. Ein Multispektralsystem<br />

kann diese Überwachungsaufgaben effizienter<br />

und genauer als Standard-RGB-Kameras<br />

oder erfahrene Mitarbeiter ausführen. Daher<br />

sind die Erwartungen an multispektrale<br />

Kamerasysteme sehr hoch. Als Antwort darauf<br />

hat Fujifilm ein auf dem Polarisationssystem<br />

basierendes multispektrales<br />

Kamerasystem entwickelt und stellt einen<br />

ersten Protoyp vor. Für diese Technologie<br />

greift das Unternehmen auf seine Erfahrungen<br />

aus der Entwicklung verschiedener<br />

Objektive, wie etwa 4K- und 8K-Objektive<br />

für das Fernsehen sowie auf modernste<br />

Bildverarbeitungs-Technologien zurück.<br />

Ein Zusammenspiel von Filtern,<br />

Sensor und Bildverarbeitung<br />

Die Entwicklung dieses leistungsstarken<br />

Multispektral-Kamerasystems soll Anwendern<br />

neue Möglichkeiten der Bildverarbeitung<br />

und Analyse eröffnen. Beispielsweise<br />

lassen sich gleichzeitig Bilder verschiedener<br />

Wellenlängenbereiche in High Definition<br />

aufzeichnen und in Echtzeit darstellen. Das<br />

Fujinon-Objektiv der Kamera ist mit neu<br />

entwickelten Filtern sowie mit einem Polarisationsbildsensor<br />

ausgestattet, der ein<br />

spezifisches Richtungspolarisationsbild erfassen<br />

kann. Dazu kommt eine innovative<br />

Bildverarbeitungsfunktion.<br />

Das System verwendet drei Filter, um<br />

Licht in bis zu neun Wellenlängenbänder<br />

auf zuteilen und gleichzeitig das Licht jedes<br />

Wellenlängenbandes in eine bestimmte<br />

Schwingungsrichtung zu polarisieren. Die<br />

Filter haben also zwei Funktionen: Zum einen<br />

dienen sie als Polarisator, der Licht in<br />

einer bestimmten Polarisationsrichtung<br />

durchlässt. Zum anderen sind sie ein optischer<br />

Bandpassfilter für Licht in einem bestimmten<br />

Wellenlängenbereich. Die Polarisationsinformationen<br />

des Lichts in jedem<br />

Wellenlängenband, das die Filter durchlaufen<br />

hat, werden vom Polarisationsbild­<br />

46 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

01 Um das Pflanzenwachstum in der Landwirtschaft zu beobachten, nimmt die Kamera ein Bild in einem Wellenlängenbereich auf, der die<br />

Chlorophyllfluoreszenz sichtbar macht – daraus können Erkenntnise über das Pflanzenwachstum in ihren Lebensräumen gewonnen werden<br />

Pflanzen, aufgenommen mit einer RGB-Kamera<br />

Spektralbild der Pflanzen in einem Wellenlängenband um 700 nm,<br />

aufgenommen und verarbeitet mit dem neu entwickelten System –<br />

so lässt sich die Chlorophyllfluoreszenz darstellen – Bereiche in<br />

Orange weisen auf ein hohes Aktivitätsniveau hin<br />

02 Aufbau des Prototypen eines neu entwickelten Multispektral-Kamerasystems<br />

Leistungsfähig und<br />

weltweit einzigartig<br />

Das Multispektral-Kamerasystem<br />

bringt bereits als Prototyp die<br />

Voraussetzungen mit, um der<br />

industriellen Bildver arbeitung neue<br />

Möglichkeiten zu eröffnen. Im<br />

Wesentlichen sind die Vorteile:<br />

n Visualisierung von Informationen,<br />

die das menschliche Auge nicht<br />

erkennen kann<br />

n breites Anwendungsfeld von der<br />

prozessbegleitenden Qualitätskontrolle<br />

in Produktionslinien bis<br />

hin zur Aufgaben in der landwirtschaftlichen<br />

Beobachtung<br />

n weltweit wird erstmals ein<br />

Polarisationssystem eingesetzt,<br />

um hochauflösende Bilder zu liefern<br />

n möglich ist die Erfassung von<br />

Spektralbildern von bis zu<br />

neun Wellenlängenbändern<br />

gleichzeitig sowie deren visuelle<br />

Darstellung in Echtzeit<br />

sensor aufgezeichnet. Die Bildverarbeitungsfunktion<br />

errechnet daraus die visuelle Darstellung<br />

in hoher Auflösung und mit hoher<br />

Bildrate.<br />

Mit all diesen Features stellt Fujifilm ein<br />

Entwicklungskonzept vor, dass weltweit<br />

einzigartig ist. Mit seinen Leistungen soll es<br />

zahlreichen Anforderungen der Bildverarbeitung<br />

gerecht werden und gleichzeitig<br />

neue Anwendungsfehler erschließen. Es darf<br />

also zu Recht als Multispektral-Kamerasystem<br />

der Extraklasse bezeichnet werden.<br />

Lösungsorientiert und innovativ<br />

Fujifilm beschäftigt sich mit Forschung und<br />

Entwicklung, Herstellung und Vermarktung<br />

zahlreicher Fujinon-Objektive, einschließlich<br />

Broadcast- und Cine-Objektiven. Fujifilm<br />

erweitert sein Geschäftsfeld optischer<br />

Geräte mit der Einführung von Projektoren,<br />

die mit dem weltweit ersten drehbaren<br />

Zwei-Achsen-Objektiv und Video-Überwachungskameras<br />

mit großer Reichweite ausgestattet<br />

sind, die laut Fujifilm einen Brennweitenbereich<br />

von bis 2 800 mm abdecken.<br />

Dies ist weltweit einzigartig (Stand 09.07.20).<br />

Das Unternehmen wird weiterhin innovative<br />

Produkte entwickeln, die den unterschiedlichen<br />

Marktbedürfnissen gerecht werden<br />

und damit das Geschäftswachstum weiterhin<br />

positiv fördern.<br />

Bilder: Hintergrund vectorfusionart – stock.adobe.com,<br />

sonstige Fujifilm/Fujinon (Fujinon gehört zur<br />

Fujifilm-Gruppe)<br />

www.fujifilm.eu<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 47

Sichere Mensch-Maschine-Kollaboration<br />

Wie tofmotion mit 3D-Kamerasystemen die Basis für echte Autonomie und<br />

Kollaboration legt – ein Interview<br />

erfolgen Überwachung, Auswertung und<br />

Signalübertragung an die Maschinencontroller<br />

in Echtzeit. Durch unseren technologischen<br />

Fortschritt und unser Verfahrenswissen<br />

benötigt unsere Kamera keinen<br />

nachgelagerten Industrierechner, sie ist<br />

intelligent und effizient und damit ein<br />

System für sich ohne etwaige Zusatzinstallationen.<br />

Mit tofguard bringen Sie weltweit<br />

erstmals ein 3D-basiertes ToF-Kameraverfahren<br />

mit Safety-Zertifizierung auf den<br />

Markt. Für welche Einsatzgebiete ist<br />

dieser Aspekt so wichtig bzw. sinnvoll?<br />

Dr. Christian Neufeld,<br />

CEO und Mitbegründer<br />

der tofmotion GmbH<br />

Time-of-Flight-3D-Kameras<br />

erfassen Szenarien mit nur einer<br />

Aufnahme und erreichen äußerst<br />

hohe Bildraten. Dies prädestiniert<br />

sie für Echtzeitmessungen in<br />

unterschiedlichsten Anwendungen.<br />

Ein österreichisches Start-up ist bei<br />

dieser Technologie ganz vorne mit<br />

dabei. Warum das Unternehmen<br />

auf dem richtigen Weg ist und wie<br />

eine preisgekrönte Entwicklung<br />

aussieht, lesen Sie hier.<br />

Im Vergleich zu etablierten Methoden<br />

sind 3D-Kamerasysteme, die mit dem<br />

Laufzeitverfahren (time of flight oder ToF)<br />

Distanzen messen, noch eine recht junge<br />

Entwicklung im Segment der industriellen<br />

Bildverar beitung. Sog. Time-of-Flight-3D-<br />

Kameras erfassen Situationen und Räume<br />

ganzheitlich und verhelfen damit Maschinen<br />

zum „Sehen“. Und genau das ist<br />

Grundlage für eine sichere und zukunftsfähige<br />

Mensch-Roboter-Kollaboration. Das<br />

österreichische Start-up tofmotion stellt nun<br />

eine neue Möglichkeit der sicheren Raumüberwachung<br />

in industriellen Umgebungen<br />

vor. Damit lassen sich zuverlässig und<br />

in Echtzeit Objekte erkennen, die in Gefährdungs-<br />

bzw. Bewegungsräume eindringen.<br />

Die Kamera übernimmt definierte Sicherheitsaufgaben<br />

und schützt Mensch und<br />

Maschine verlässlich vor einer mög lichen<br />

Kollision. Was diese Entwicklung im Vergleich<br />

zu herkömmlichen Sicherheitssensoren<br />

auszeichnet und wie Anwender davon<br />

profitieren, erklärt Dr. Christian N. Neufeld,<br />

Gründer und CEO des Unternehmens im<br />

Interview.<br />

Herr Dr. Neufeld, tofmotion ermöglicht<br />

den ersten Schritt in eine echte und<br />

sichere Mensch-Maschine-Kollaboration.<br />

Was unterscheidet Ihre Technik von<br />

anderen Systemen?<br />

Gebräuchliche Technologien, wie z. B.<br />

Laser-Scanner, scannen, wie der Name<br />

schon sagt, ihre Umgebung Punkt für<br />

Punkt und setzen diese Informationen<br />

bloß zu einer Linienkontur zusammen.<br />

Unsere Kamera nimmt ihr gesamtes<br />

Umfeld und Bewegungen von Objekten<br />

gleichzeitig und räumlich wahr, dadurch<br />

Eine Sicherheitszertifizierung ist immer<br />

dann erforderlich, wenn Systeme zum<br />

Schutz von Menschen eingesetzt werden.<br />

Diese Szenarien gibt es in fast jedem<br />

Wirtschaftsbereich. Wir schützen<br />

Menschen vor Kollisionen mit Maschinen.<br />

Das können Roboteranwendungen oder<br />

auch ganz klassische Produktionsmaschinen<br />

(Biegen, Kanten, Drehen etc.)<br />

sein. Zusätzlich bietet z. B. auch die<br />

einfache Fahrwegsüberwachung für<br />

autonome Transportfahrzeuge eine erste<br />

Basisanwendung, auf der weitere Sicherheitsaspekte<br />

aufgebaut werden können.<br />

Schon durch diese einfachen Beispiele<br />

wird deutlich, dass ein gesamter Bildund<br />

Koordinatenraum als Information<br />

gänzlich neue Wege eröffnet – im<br />

Gegensatz zu einzelnen Linien eines<br />

Scanners.<br />

Wo liegen die Stärken in Produktionsumgebungen,<br />

wo sind Grenzbereiche?<br />

Unser spotguard wurde ohne bewegliche<br />

Teile und „wartungsfrei“ entwickelt.<br />

Klassische Scannersysteme (z. B.<br />

Kopfscanner für autonome Fahrzeuge)<br />

rotieren und müssen schon aufgrund<br />

dieser mechanischen Bewegung<br />

regelmäßig gewartet werden. Natürlich<br />

gibt es auch physikalische Grenzen.<br />

Beispielsweise muss die Front von<br />

tofguard vor Verschmutzung geschützt<br />

werden; die einfache Reinigung kann<br />

jedoch von Mitarbeitern/innen vor Ort<br />

durchgeführt werden.<br />

Weiterer großer Nutzen für unsere Kunden<br />

liegt in der bereits genannten Echtzeitfähigkeit<br />

– wir sind aktuell tatsächlich die<br />

schnellsten am Markt – und in der<br />

Unempfindlichkeit gegenüber Licht.<br />

48 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

Die Kamera übernimmt definierte Sicherheitsaufgaben und<br />

schützt Menschen und Maschinen zuverlässig vor Kollision<br />

Unsere Kamera arbeitet mit IR-Licht,<br />

sodass sie in völliger Dunkelheit agieren<br />

kann. Zudem haben wir einen Outdoorfilter<br />

entwickelt, der es uns ermöglicht,<br />

auch bei Tages- und Sonnenlicht uneingeschränkt<br />

zu operieren. Physikalische<br />

Grenzen gibt es hier nur in Extrembereichen<br />

wie bei sehr starkem Regen oder<br />

Nebel – aus unserer Erfahrung sieht unser<br />

tofguard und spotguard weitaus länger als<br />

ein Mensch.<br />

Wie flexibel lässt sich Ihre Kamera an<br />

unterschiedliche Einsatzbereiche anpassen?<br />

Was macht Sie für Produktionsverantwortliche<br />

so komfortabel?<br />

Der direkte Einsatz unserer Produkte ist<br />

für den Anwender so einfach, weil die<br />

Intelligenz in der Kamera verpackt ist. Ob<br />

ein Sicherheitsraum verletzt wird oder<br />

nicht, ist am Ende nur noch ein elektronisches<br />

Signal an den Controller. Beliebig<br />

viele 3D-Überwachungsräume selbst sind<br />

in einer interaktiven Echtzeit-GUI sehr<br />

einfach zu definieren, eine Einschulung<br />

auf unsere spotguard-GUI hat noch nie<br />

länger als 30 Minuten gedauert.<br />

Zur Applikationsentwicklung haben wir<br />

tofguard mit standardisierten Schnittstellen<br />

ausgestattet. Einerseits bieten wir<br />

ein eigenes SDK auf Basis C++ an, andererseits<br />

haben wir Standardschnittstellen zu<br />

ROS, Python und Octave. Damit stellen wir<br />

Das gemäß Sicherheitsnormen zertifizierte<br />

Kamerasystem erkennt zuverlässig und in Echtzeit<br />

Objekte in frei definierbaren Gefahrenräumen<br />

sicher, dass unsere Kunden die PS der<br />

Technologie auf die Straße holen und das<br />

in dem technischen Umfeld, das am<br />

besten zu ihnen passt.<br />

Obwohl tofmotion erst 2017 gegründet<br />

wurde, haben Sie bereits einige Auszeichnungen<br />

erhalten, zum Beispiel beim<br />

Phönix Gründerpreis 2019. Was hat die<br />

Jury überzeugt?<br />

Wir wurden für die Endrunde des Phönix<br />

Gründerpreises 2019 nominiert, waren<br />

Das industrietaugliche 3D-Kamerasystem<br />

eröffnet eine neue Ära im<br />

Bereich der Sicherheits-Applikationen.<br />

Das Besondere ist, dass die Kamera<br />

ihre Umgebung ganzheitlich wahrnehmen<br />

kann, Objekte in Echtzeit<br />

erkennt und den Status direkt an die<br />

Maschinensteuerung sendet.<br />

also unter den drei Top-Favoriten, eine<br />

detailliertere Platzierung wurde nicht<br />

bekanntgegeben, aber das alleine<br />

betrachten wir als Auszeichnung.<br />

Wir gehen davon aus, dass es unsere<br />

DNA ist, die die Jury davon überzeugt<br />

hat. Das Vertrauen in sich und andere<br />

sowie den langen Atem, innovative<br />

Produkte und Projekte mit hohem Risiko<br />

umzusetzen, das hat nicht jeder. Des<br />

Weiteren haben wir uns gefreut, dass<br />

spotguard als Innovation <strong>2020</strong><br />

ausgezeichnet wurde.<br />

Werfen wir noch einen Blick in die<br />

Zukunft: Woran arbeiten Sie im Moment?<br />

Was planen Sie als nächstes?<br />

Nun, wir sehen unseren USP in der<br />

Echtzeitfähigkeit und Flexibilität. Wir<br />

haben heute viel darüber gesprochen,<br />

dass das die Basis für echte Autonomie<br />

und Kollaboration ist. Auch auf unserer<br />

Website berichten wir darüber, dass uns<br />

diese Use Cases besonders interessieren:<br />

https://www.tofmotion.com/products/<br />

tofguard<br />

Vielen Dank für das Gespräch!<br />

Das Interview führte Dipl.-Ing (FH) Nicole Steinicke,<br />

Chefredakteurin <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong><br />

NICOLE STEINICKE, Chefredakteurin<br />

www.tofmotion.com<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 49

Automatisierung<br />

vorantreiben<br />

Wie sich 3D-Vision auch in rauen<br />

Umgebungen einfach integrieren lässt<br />

Damit sich schnell bewegende<br />

Objekte exakt erkennen lassen,<br />

muss eine zuverlässige<br />

Funktionsweise industrieller<br />

3D-Kameras sichergestellt sein –<br />

vor allem dann, wenn diese z. B.<br />

an Roboterarmen montiert sind.<br />

Wie dies gelingt, zeigt eine<br />

industrietaugliche Version der<br />

Intel-Realsense-Kamera, die<br />

Gigabit-Ethernet-Konnektivität<br />

und ein staub- und wassergeschütztes<br />

Gehäuse bietet. Somit<br />

lässt sich 3D-Vision auch in rauen<br />

Umgebungen einfach integrieren.<br />

Dr. Christopher Scheubel ist Leiter IP & Business<br />

Entwicklung bei Framos in Taufkirchen<br />

Während der letzten Jahre hat sich die<br />

industrielle Bildverarbeitung einen<br />

festen Platz in der Automation gesichert, vor<br />

allem in den traditionellen Feldern wie Produktion<br />

und Qualitätskontrolle. Jetzt kommt<br />

mit 3D-Vision der nächste Schritt und diese<br />

Technologie hat das Potenzial, ganze Branchen<br />

zu verändern.<br />

Robotik, oder medizinische Geräte können<br />

von den neuen Machine-Vision-Lösungen<br />

profitieren, zumal es mittlerweile industriegerechte<br />

Kamerasysteme gibt, die selbst<br />

schnelle Objekte unter rauen Umgebungsbedingungen<br />

zuverlässig erkennen. Ihre<br />

Echtzeit-Tiefendaten bilden die Basis für<br />

vollautomatisierte Prozesse in Produktionslinien,<br />

der Logistik und bei Industrieanwendungen,<br />

in denen intelligente Geräte autonom<br />

Entscheidungen treffen. Der Siegeszug<br />

der Tiefenkameras hat im Consumerbereich<br />

begonnen und ist jetzt dabei, sich das industrielle<br />

Umfeld zu erobern. Diese Wurzeln<br />

haben durchaus Vorteile. Dazu zählen z. B.<br />

die großen Stückzahlen, die für kurze Produktlebens-<br />

und damit Entwicklungszyk -<br />

len sorgen, die die Technik rasch voranschreiten<br />

lassen. Darüber hinaus erleichtert<br />

die Technologie von der Stange die Handhabung<br />

und wird nicht zuletzt auch dadurch<br />

die komplette Vision-Entwicklung beschleunigen.<br />

Ein Vertreter dieser Technik sind die<br />

technologisch hochentwickelten Realsense-<br />

Kameras aus dem Hause Intel.<br />

3D-Kamera setzt neue Maßstäbe<br />

Die Anforderungen in der industriellen Automatisierung<br />

sind jedoch andere als im<br />

Consumerbereich. 3D-Kameras für den industriellen<br />

Einsatz müssen in rauen Produktionsumgebungen<br />

funktionieren und<br />

auch schnell bewegte Objekte zuverlässig<br />

erkennen, z. B. wenn sie an Roboterarmen<br />

montiert sind. Eine stabile und latenzfreie<br />

Datenübertragung über längere Entfernungen,<br />

etwa mit GigE-Vision, ist genauso ein<br />

Muss wie die unkomplizierte Integration.<br />

Framos als globaler Partner für Vision-<br />

Technologien hat hier mit der 3D-Kamera<br />

D435e Maßstäbe gesetzt, die die Entwicklung<br />

innovativer Vision-Anwendungen in<br />

den verschiedensten Branchen beschleunigen<br />

werden.<br />

Die industrietaugliche Version der Intel<br />

Realsense-Kamera bietet Gigabit-Ethernet-<br />

Konnektivität sowie ein staub- und wassergeschütztes,<br />

stabiles Aluminiumgehäuse<br />

nach IP66-Standard. Diese arbeitet bei Umgebungsbedingungen<br />

zwischen 0 und 55 °C<br />

zuverlässig und ist auch sonst für den Einsatz<br />

unter rauen Produktionsbedingungen<br />

bestens gerüstet. Die Anschlüsse für Gigabit-Ethernet<br />

(M12) und Stromversorgung<br />

(M8, für 12 oder 24 V) sind schraubbar, halten<br />

also im Gegensatz zu USB-Kabeln auch<br />

bei Bewegungen oder Vibrationen. Falls ohne<br />

extra Netzkabel gearbeitet werden muss,<br />

50 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

steht auch eine Variante mit Power over<br />

Ethernet (PoE) zur Verfügung. Vier M3-<br />

Montagelöcher am Gehäuse verein fachen<br />

die Montage, z. B. die Fixierung in Robotikanwendungen.<br />

Auch lange Übertragungswege<br />

sind problemlos möglich. Die direkt<br />

in der Kamera vorverarbeiteten Bilddaten<br />

können über bis zu 100 m lange Kabel übertragen<br />

werden.<br />

Kompakt, leicht und<br />

gut geschützt<br />

3D-Vision hat das Potenzial,<br />

ganze Branchen zu verändern<br />

Im Innern der mit Abmessungen von 100 ×<br />

47× 38 mm kompakten und 250 g leichten<br />

Kamera steckt gut geschützt die leistungsfähige<br />

Technik. Die prinzipielle Funktion<br />

basiert dabei – genau wie beim Menschen –<br />

auf stereoskopischem Sehen. Durch die<br />

beidäugige Betrachtung von Objekten und<br />

Gegenständen entsteht eine echte, quantifizierte<br />

Tiefenwahrnehmung. Dazu ist die<br />

Kamera mit dem D430 Tiefenmodul von<br />

Intel (Auflösung 0,9 MP), dem Vision-Prozessor<br />

vom Typ Intel D4 für die Tiefenberechnung<br />

und einem zusätzlichen RGB-Kameramodul<br />

(Auflösung 2 MP) ausgestattet.<br />

Die Kamera kann mit dem Intel Realsense<br />

SDK 2.0 und jeder anderen GigE-Vision-<br />

Software genutzt werden. Die einfache Bedienung,<br />

die unkomplizierte Integration als<br />

„Plug and Play“-fähige 3D-Vision-Lösung<br />

erschließen der robusten Kamera zahlreiche<br />

Anwendungsbereiche, denn in immer<br />

mehr Branchen sind heute 3D-Vision-<br />

Lösungen gefragt.<br />

Interessante Möglichkeiten für die industriegerechte<br />

Tiefenkamera finden<br />

sich in der Robotik. Ein „sehender“<br />

Roboter kann beispielsweise bei „Pick-andplace“-Anwendungen<br />

unterschiedliche Teile<br />

erkennen und sie zielgerichtet ablegen, entweder<br />

auf einem Bearbeitungsplatz, einem<br />

Förderband oder einem fahrerlosen Transportsystem.<br />

Letzteres kann sich dann dank<br />

3D- Vision ohne weitere Systeme wie Schienen,<br />

Marken oder Ähnlichem völlig autonom,<br />

sicher und frei im Raum bewegen und<br />

dabei Menschen oder anderen Systemen<br />

ausweichen. Eine weitere Anwendung sind<br />

medizintechnische Geräte, die sich dank<br />

Kamera system selbstständig immer optimal<br />

zum jeweiligen Patienten ausrichten.<br />

Für zahlreiche<br />

Anwendungs bereiche geeignet<br />

Weitere Bereiche, die von innovativen 3D-<br />

Vision-Lösungen profitieren, finden sich in<br />

der kollaborativen Robotik; denn sehende<br />

Cobots können mit dem Menschen viel besser<br />

interagieren. Der Kollege Roboter wird<br />

dadurch leistungsfähiger und lässt sich flexibler<br />

einsetzen. Auch Gestensteuerung wird in<br />

diesem Zusammenhang zum interessanten<br />

Thema und selbst der Einzelhandel kann<br />

von 3D-Vision profitieren. Die innovativen<br />

Möglichkeiten, die 3D-Vision erschließt,<br />

werden praktisch nur durch die Fantasie der<br />

Anwender begrenzt und man darf gespannt<br />

sein, wohin die Reise noch geht.<br />

Bilder: Aufmacher & Einklinker Framos,<br />

01 KaliAntye/shutterstock.com; Einklinker Framos<br />

www.framos.com<br />

10<br />

GUCKST DU!<br />

Da<br />

schaug<br />

her!<br />

In der Medizintechnik können sich dank<br />

der 3D-Vision-Technologie die Geräte<br />

selbstständig auf den jeweiligen<br />

Patienten ausrichten<br />

Rasend schnelle Bildübertragung<br />

und kinderleichte<br />

Integration – Viktoria hat<br />

die FXO entdeckt!<br />

Die neue FXO Serie bietet unfassbar viel! Lassen Sie sich<br />

von ihren Features überraschen:<br />

> Volle Bandbreite der neuen Sony Pregius Sensoren<br />

> 10GigE und CoaXPress-12 Interfaces<br />

> Super homogenes Bild mit 70 dB Dynamic Range<br />

> Leichte Integration durch GenTL Ansteuerung<br />

www.svs-vistek.com<br />

SVS-Vistek GmbH / Germany<br />

SVS-Vistek Inc. / USA<br />

SVS-Vistek K.K. / Japan<br />

info@svs-vistek.com<br />

www.svs-vistek.com

Die Zeilen der Zeit erkennen<br />

Blockscan-Modus bringt Zeilenkamera-Funktionen auf eine Flächenkamera<br />

der eingesetzten Zeilenkamera, z. B. Camera-<br />

Link-Konfiguration, Sensor-Taps, Bit-Tiefe,<br />

etc., entsprechend unterstützen. Ferner ist<br />

die enorme Bandbreite auch nur für bestimmte<br />

Kabellängen (CL: 800 MB/s → 10 m;<br />

CXP: 1,56 GB/s → 35 m) garantiert. Es verwundert<br />

also nicht, wenn sich Anwender<br />

eine Vereinfachung und die Verwendbarkeit<br />

von Standardschnittstellen wünschen. Hier<br />

schafft Matrix Vision nun Abhilfe mit dem<br />

neuen Blockscan-Modus für die Global-<br />

Shutter-Pregius-Flächensensoren von Sony.<br />

Welche Idee hinter dem<br />

Blockscan-Modus steckt<br />

Mit dem Ziel, die Welten der<br />

Flächen- und Zeilenkameras<br />

miteinander zu vereinen und<br />

damit die Handhabung von Zeilenanwendungen<br />

zu vereinfachen,<br />

hat das Unternehmen e2v vor<br />

Jahren einen Flächen-Sensor mit<br />

Zeilenfunktionalität vorgestellt.<br />

Unter anderem wird hierbei eine<br />

maximale Zeilenfrequenz von<br />

12,6 kHz erreicht, was eine Vielzahl<br />

von Anwendungen abdeckt. Mit<br />

dem neuen Blockscan-Modus<br />

verleiht Matrix Vision auch den<br />

Pregius-Flächensensoren von Sony<br />

die Fähigkeit, in Zeilen zu denken.<br />

Gerade bei Inspektionen von runden<br />

bzw. rotierenden Objekten oder bei<br />

langen oder endlosen Materialien gehört<br />

der Einsatz von Zeilenkameras zum Stand<br />

der Technik. Eine hohe Auflösung in x-<br />

Richtung und die erreichbare Geschwindigkeit<br />

der Inspektion sprechen für deren Einsatz.<br />

Beim Einrichten einer Zeilenanwendung<br />

gibt es jedoch zwei Mankos: Erstens<br />

ist das Fokussieren schwieriger als bei Flächenanwendungen<br />

und zweitens macht die<br />

Anzahl der benötigten Komponenten eine<br />

Zeilenkameraanwendung komplex und somit<br />

kostenintensiver. Das heißt, als Schnittstellen<br />

für die Bildübertragung kommen<br />

hauptsächlich CameraLink (CL) und CoaX-<br />

Press (CXP) zum Einsatz. Diese bieten zwar<br />

eine Bandbreite von 800 MB/s (CL) bzw.<br />

1,56 GB/s (CXP), erfordern jedoch einen<br />

Frame Grabber am Host-PC. Einen x-beliebigen<br />

Frame Grabber aus der Schublade zu<br />

ziehen und einzusetzen, führt leider nicht<br />

zum Ziel. Denn dieser muss die Features<br />

Anstatt eine Zeile zu triggern, nimmt der<br />

Blockscan-Modus einen Area of Interest<br />

(AOI) Block, bestehend aus mehreren Zeilen<br />

auf. Danach wird nicht jeder AOI-Block<br />

separat, sondern eine einstellbare Zahl an<br />

AOI-Blöcken zusammen als Gesamtbild<br />

übertragen. Dadurch wird der Overhead<br />

minimiert, den es anderenfalls bei der Übertagung<br />

der AOI-Blöcke als Einzelbilder durch<br />

das Transferprotokoll von USB3 bzw. GigE<br />

Vision geben würde.<br />

Um das Prinzip und die Handhabung des<br />

Blockscan-Modus besser nachvollziehen zu<br />

können, hat Matrix Vision einen Versuchsaufbau<br />

als White Paper veröffentlicht, welcher<br />

hier kurz zusammengefasst ist: Auf einer rotierenden<br />

Trommel mit Inkrementalgeber<br />

ist ein Maßband angebracht, welches nahtlos<br />

erfasst werden soll. Der Inkrementalgeber<br />

ist über die digitalen Eingänge einer<br />

mvBlueFox3-2-USB3-Vision-Kamera direkt<br />

mit ihr verbunden und triggert die Aufnahmen.<br />

Gleichzeitig wird über einen digitalen<br />

Ausgang der Kamera eine Beleuchtung angesteuert.<br />

Damit es zu keinen Lücken bzw. zu Überlappungen<br />

kommt, muss natürlich ermittelt<br />

werden, aus wie vielen Zeilen ein AOI-Block<br />

zusammengesetzt werden muss. Folgende<br />

Skizzen verdeutlichen die Herleitung der<br />

Formeln:<br />

Dipl.-Inform. (FH) Ulli Lansche, Technischer<br />

Redakteur bei MATRIX VISION, Oppenweiler<br />

01a<br />

01b<br />

52 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

Sobald der Inkrementalgeber ein Trigger-<br />

Signal sendet, hat sich die Trommel um<br />

einem bestimmten Winkel α weitergedreht,<br />

welcher den Kreisumfang ΔC abdeckt. r ist<br />

der Radius der Trommel und n ist die Anzahl<br />

der Pulse des Inkrementalgebers, bei<br />

denen dieser ein Trigger-Signal sendet. p ist<br />

die Anzahl der Pulse pro Umdrehung. Daraus<br />

ergibt sich für ΔC folgende Formel.<br />

Damit die AOI-Blöcke (y 1<br />

‘, y 2<br />

‘, etc.) nahtlos<br />

im Gesamtbild aneinandergereiht werden,<br />

muss die Höhe des Sichtfelds eines jeden<br />

AOI-Blocks mit ΔC übereinstimmen:<br />

Durch das Maßband kann die Objekthöhe y<br />

(mm) sowie die Bildhöhe y‘ (Pixel) leicht<br />

abgelesen und damit der Abbildungsmaßstab<br />

β (Pixel/mm) des Objektivs ermittelt<br />

werden.<br />

03 Ist Lines-Per-<br />

Block zu niedrig<br />

gewählt, führt<br />

dies zu Lücken<br />

04 Ist Lines-Per-<br />

Block zu hoch<br />

gewählt, führt dies<br />

zu Überlappungen<br />

Feature verwendet werden. Das Feature<br />

wird im Handbuch beschrieben, Programmierbeispiele<br />

sind in der Dokumentation<br />

vorhanden.<br />

Mehrwert des Blockscan-Modus<br />

Matrix Vision führt konsequent den Weg fort,<br />

intelligente Konzepte zu entwickeln und<br />

diese in die Firmware der Standardkameras<br />

einfließen zu lassen. Der Mehrwert des<br />

Blockscan-Modus für Kunden spiegelt sich<br />

in der vereinfachten Handhabung von Zeilenanwendungen,<br />

in der flexibleren Verwendbarkeit<br />

von Flächenkamera, in der Verwendung<br />

der USB3- und GigE-Vision- Schnittstellen<br />

wider. Diese gesteigerte Quality of Implementation<br />

ist kostenlos und durch den Weitblick<br />

der Entwickler lassen sich auch Bestandskameras<br />

mit dem Blockscan-Modus<br />

durch ein Firmware-Update erweitern.<br />

Bilder: Matrix Vision<br />

www.matrix-vision.com<br />

Werden alle drei Formeln zusammengefasst,<br />

kommt als Ergebnis die Anzahl der<br />

Zeilen pro AOI-Block heraus, die benötigt<br />

werden, um ein nahtloses Gesamtbild zu<br />

erhalten:<br />

Die minimale Anzahl von Zeilen für einen<br />

AOI-Block beträgt 16 und kann in 4er-<br />

Schritten erhöht werden. Falls in Anwendungen<br />

der minimale Wert von 16 erforderlich<br />

sein sollte, muss entsprechend β und n<br />

angepasst werden:<br />

Bei der Verwendung einer mvBlueFox3-<br />

2032C ergab dies einen Wert für Lines-Per<br />

Block von 20 mit folgendem Gesamtbild:<br />

Ein zu hoher oder zu niedrigerer Lines-<br />

Per-Block-Wert führt zu einem fehlerhaften<br />

Gesamtbild:<br />

β kann grob über die Gaußsche Formel für<br />

dünne Linsen ermittelt werden, wobei f‘ die<br />

Brennweite ist und S der Arbeitsabstand:<br />

02 Gesamtbild<br />

mit korrektem<br />

Lines-Per-Block-<br />

Wert<br />

Erste Version für<br />

USB-3.0-Kameras verfügbar<br />

Mit der Version 2.35.0 des GenTL Acquire<br />

Treibers von Matrix Vision steht die erste<br />

Version des Blockscan-Modus für die<br />

USB-3.0-Kameras mit Global-Shutter-Pregius-Sensoren<br />

von Sony (IMX) von Matrix<br />

Vision zur Verfügung. Eine Ausweitung auf<br />

andere Plattformen wie GigE Vision ist in<br />

der Entwicklung. Nach der Installation des<br />

Treibers muss die Firmware der Kamera aktualisiert<br />

werden, danach kann das Smart<br />

05 Ohne den mvBlockScan-Mode wird über<br />

GenTL jede Zeile als separates Bild verschickt;<br />

der mvBlockScan-Mode fasst dagegen alle<br />

Zeilen in einem Bild zusammen und verschickt<br />

dieses anschließend<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 53

Software zur effizienten und<br />

komfortablen Kameraintegration<br />

Baumer bietet mit NeoAPI und Camera Explorer zwei kostenlose<br />

Software-Pakete zur effizienten Kameraintegration an. Die<br />

Software ist für PC- und ARM-basierte Systeme unter Windows 7,<br />

Windows 10 und Linux verfügbar. Das GenICam Kamera<br />

Application Programming<br />

Interface (API) ermöglicht<br />

eine schnelle Kameraintegration<br />

in Python,<br />

C++ und C#. Kameras des<br />

Herstellers können dann<br />

mit wenigen Zeilen Code<br />

in Applikationen integriert<br />

werden. Automatismen<br />

reduzieren die notwendigen<br />

Code-Zeilen auf ein<br />

Mini mum, zum Beispiel. auf sechs Zeilen für Bildeinzug und<br />

-speicherung. Von der Auto-Complete-Unterstützung werden<br />

nicht nur Code-Teile, sondern auch GenICam-Features der<br />

Kamera vorgeschlagen. Mit der GUI-Anwendung Camera Explorer<br />

werden Kameras schnell evaluiert und konfiguriert. Mit einer<br />

anpassbaren grafischen Oberfläche kann die Anwendung für viele<br />

Aufgaben genutzt werden, von der Kamerakonfiguration über das<br />

Prozessmonitoring bis hin zu Recording und Dokumentation.<br />

www.baumer.com<br />

Temporeiche Bildfrequenz auch<br />

bei hoher Auflösung<br />

SVS-Vistek bringt weitere Kameras für industrielle Anwendungen<br />

auf den Markt. Über die 10 GigE-Schnittsttelle lässt sich die<br />

hr342XGE mit Sony Pregius-Sensor IMX342 bei einer konstanten<br />

Auflösung von<br />

31 Mega pixeln<br />

mit einer<br />

Framerate von<br />

35,4 Bildern/s<br />

betreiben.<br />

Geliefert wird<br />

diese Bildfrequenz<br />

auch über industrieübliche lange Kabel. Neu ist zudem<br />

die FXO-Serie, die mit 10 GigE-Interface oder als Single Line<br />

CoaXPress-Variante für geringe Latenzen angeboten wird. Das mit<br />

einem Sony Pregius Gen 4-Sensor ausgestattete Modell fxo541<br />

überträgt eine Auflösung bis 20,3 Megapixel mit 35,3 Bildern/s.<br />

Die geringe Pixelgröße von 2,74 × 2,74 µm verursacht ein nur<br />

geringes Rauschen und lässt auch die Anbindung an Objektive<br />

im niederen Preissegment zu. Für die FXO-Serie stehen Adapter<br />

bereit, über die eine elektrische Ansteuerung von Fokus und<br />

Blende erreicht wird. Ergänzend ist mit shr461 eine Machine<br />

Vision-Kamera erhältlich, die auf 101 Megapixel und einen<br />

Dynamikumfang bis 82 dB ausgelegt ist.<br />

www.svs-vistek.com<br />

Laserfokussierte Einzellinsen mit geringer Streuung<br />

Edmund Optics bietet in der Reihe Techspec laserfokussierende<br />

Einzellinsen und Off-Axis-Ellipsoidspiegel an. Mit den Einzellinsen<br />

lässt sich Laserlicht aus Nd:YAG-Lasern und anderen<br />

Laserquellen im Wellenlängenbereich zwischen<br />

500 und 1 100 nm fokussieren. Die Linsen sind<br />

aus N-BK7-Glas gefertigt und in einem Gehäuse<br />

aus eloxiertem Aluminium gefasst, um eine einfache<br />

Integration in Lasersysteme zu er möglichen.<br />

Die Einzellinsen sind mit einer Nd:YAG-Breitband-<br />

Antireflexionsbeschichtung versehen, die eine<br />

Reflexion von 0,25 % bei 532 nm und 1 064 nm<br />

aufweisen. Die Ellipsoidspiegel sind diamantgedrehte endlich<br />

konjugierte Fokussierspiegel mit ‹ 100 Å Oberflächenrauheit für<br />

eine geringe Streuung. Sie verfügen über feste, konjugierte Bildund<br />

Objektabstände für die Bildgebung in<br />

einem bestimmten Winkel. Die Ellipsoidspiegel<br />

finden sich in Anwendungen mit<br />

endlich konjugierter Reflexion wie Fourier-<br />

Transformations-Infrarotspektroskopiesystemen<br />

(FTIR).<br />

www.edmundoptics.eu<br />

Highspeed-Video löst komplexe Prozesse<br />

Die Phantom T1340 Highspeed Kamera ist die erste aus der neuen<br />

T Serie. Sie kombiniert hohe Auflösung und Aufnahmegeschwindigkeit<br />

mit vereinfachtem Workflow. Mit nur 12,5 × 12,5 × 20 cm<br />

ist die 4-Mpx-Hochgeschwindigkeitskamera die kompakteste<br />

ihrer Leistungsklasse. Zudem ist sie robust und schockresistent<br />

bis 30 G. Bei einer Auflösung von 2 048 × 1 952 können bis zu<br />

3 270 fps erreicht werden. Wird der Binning-Mode aktiviert,<br />

erhöhen sich Lichtempfindlichkeit und Bildrate. So können<br />

Anwender bei einer Auflösung<br />

von 1 024 × 976 bis zu 12 130 fps<br />

aufnehmen. Die hohe Lichtempfindlichkeit<br />

ISO bis 12 000 im<br />

Betrieb Mono (bis 4 000 in Color)<br />

ermöglicht mit 12-bit-Bildauf<br />

lösung eine hohe Detektionsfähigkeit<br />

auch in Schattenbereichen.<br />

www.hsvision.de<br />

Großflächige UV-LED-Härtesysteme für<br />

Klebstoffe, Beschichtungen & Co.<br />

Excelitas hat sein Sortiment für die UV-Härtung um Strahler mit<br />

höherer optischer Leistung ergänzt. Die OmniCure AC8-HD<br />

Produktreihe bringt die luftgekühlte UV-LED-Härtung auf eine<br />

höhere Stufe. Diese Systeme liefern eine außergewöhnlich hohe<br />

optische Dosis. Damit härten diese Strahler größere Flächen in<br />

kürzester Zeit. Die Bestrahlungsstärke über > 15 W/cm² erlaubt<br />

große Arbeitsabstände. Das OmniCure-AC-Sortiment zeichnet<br />

sich durch die Möglichkeit zur Einzelansteuerung von<br />

LED-Submodulen aus. Diese patentierte Funktion erlaubt es,<br />

Fertigungsunterschiede und Alterserscheinungen von LEDs<br />

auszugleichen oder auch die Leistung den verwendeten Farben<br />

und Substraten anzupassen. Die UV-Quellen in den Standardbreiten<br />

150, 225 und 300 mm lassen sich zu längeren Linien<br />

anreihen. Das Verfahren ist von Excelitas Technologies patentiert.<br />

www.excelitas.com<br />

54 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

Mit über 1 000 Hz High-Speed-<br />

Thermografie in voller Auflösung<br />

Mit der ImageIR 8300 hs erweitert Infratec seine Serie von Wärme ­<br />

bildkameras mit einem High-Speed-Modell. Die Kombination des<br />

Bildformats von 640 × 512 IR-Pixeln mit der Bildfrequenz von<br />

1 004 Hz setzt neue Maßstäbe. So wird genau der Moment, auf den<br />

es ankommt, mit absoluter<br />

Sicherheit auch<br />

erfasst, hoch aufgelöst<br />

dargestellt und präzise<br />

thermisch vermessen.<br />

Durch neueste Detektortechnologie<br />

erlaubt die<br />

Kamera High-Speed-<br />

Thermografie im Vollbildformat<br />

und erreicht<br />

eine thermische Auflösung von 20 mK. Die radiometrischen Bilddaten<br />

werden mit einer verlustfreien intelligenten Echtzeitkomprimierung<br />

direkt per 10-GigE-Interface auf ein Notebook für Steuer- und<br />

Analyseaufgaben übertragen. Die digitale High-Speed-Datenerfassung<br />

erfolgt mit der Thermografie-Softwarefamilie Irbis 3.<br />

www.infratec.de<br />

Embedded-Vision: Kameras für<br />

kompakte Einbauverhältnisse<br />

Basler erweitert seine Kamera-Serie Ace 2 um 24 Modelle mit den<br />

Pregius-S-Sensoren IMX540, IMX541 und IMX542 von Sony. Sie<br />

bieten eine Kombination aus kleiner Pixelgröße, Backside-illuminated-Struktur<br />

(BSI) und Global Shutter – die auch bei hohen<br />

Geschwindigkeiten für Aufnahmen ohne Bewegungs artefakte<br />

sorgt. Mit 16 bis 24 MP reizen die Modelle Basic und Pro die<br />

mögliche Auflösung in einem C-Mount-Format aus. Je nach<br />

Auflösung und Schnittstelle<br />

(USB 3.0 bzw. GigE) liefern die<br />

Kameras Bildraten von 4 bis<br />

23 fps. Die kleinen Pixel und<br />

die kompakte Sensorgröße<br />

decken den Bedarf nach<br />

hochauflösenden Kameras in<br />

engen Umgebungen, z. B. in<br />

Embedded-Vision-Systemen. Gleichzeitig lassen sich Hardware-<br />

Kosten senken, indem z. B. eine 24 MP-Kamera zwei 12 MP-Kameras<br />

ersetzt. Durch die veränderte Pixelarchitektur von Sonys BSI bleibt<br />

die Lichtempfindlicheit des Sensors auf einem hohen Niveau.<br />

www.baslerweb.com<br />

Einstieg in die Bildverarbeitung<br />

Mit dem Framework ViewIT möchte Imago Anwendern den<br />

Einstieg in die Bildverarbeitung erleichtern. Das neue Werkzeug<br />

bietet eine grafische Benutzeroberfläche, Bildaufnahme-Funktionen,<br />

Kommunikationsschnittstellen inklusive OPC/UA sowie<br />

Bildverarbeitung aus einer Hand. Anwender benötigen außerhalb<br />

der Bildverarbeitung selbst keine Programmierkenntnisse mehr.<br />

Dank der Halcon-Bibliothek können sich Nutzer auf die Lösung<br />

der Aufgabe mit der HDevelop Software konzentrieren. Das finale<br />

Script wird einfach in ViewIT eingebunden.<br />

www.imago-technologies.com<br />

Wasserdichte GigE-Kamera lässt<br />

Sie nicht im Regen stehen<br />

Mit der Option IP67C bietet Matrix Vision eine wasserdichte<br />

Variante der mvBlueCougar-X Industriekamera an. Das C steht für<br />

„compact“ und signalisiert, dass nur geringer Bauraum benötigt<br />

wird. Auf Objektivebene können Anwender zwischen zwei<br />

Ausstattungsvarianten wählen. So ist es möglich, ein Standardobjektiv<br />

in Verbindung mit einem Schutz-Tubus, wahlweise in<br />

40, 71 oder 100 mm<br />

Länge, zu nutzen.<br />

Alternativ stehen wasserdichte<br />

IP67-Objektive<br />

zur Verfügung, die Matrix<br />

Vision von Kowa als<br />

Bam LS-VS-008-Serie<br />

in das Portfolio<br />

aufgenommen hat. Die<br />

mvBlueCougar-X Gigabit<br />

Ethernet Kameras bieten<br />

Applikationen wie<br />

einen Recording-Modus, Flatfield- und Farbkorrektur sowie<br />

Weiß abgleich, die direkt auf dem Gerät ausgeführt werden<br />

können, sodass der Host entlastet wird. Die Kamera ist<br />

kompatibel zu GenICam und GigE Vision. Treiber gibt es für<br />

Windows und Linux. Unterstützt werden zudem GigE Visionaffine<br />

Bildverarbeitungsbibliotheken weiterer Anbieter.<br />

www.matrix-vision.com<br />

INNOVATIVE<br />

PRODUKTE UND LÖSUNGEN<br />

DURCH TECHNOLOGIEVORSPRUNG<br />

• TELEZENTRISCHE OBJEKTIVE<br />

• TELEZENTRISCHE BELEUCHTUNGEN<br />

• CCD OBJEKTIVE<br />

• ASPHÄREN • F-THETA OBJEKTIVE<br />

• LINSENSYSTEME • STRAHLAUFWEITER<br />

• KUNDENSPEZIFISCHE OBJEKTIVE<br />

Sill Optics GmbH & Co. KG<br />

Johann-Höllfritsch-Str. 13<br />

90530 Wendelstein<br />

T. +49 9129 9023-0 • info@silloptics.de<br />

WWW.SILLOPTICS.DE<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 55<br />

Industrielle Automation 90x130_sill optics 05-20-Variante.indd 1 02.10.<strong>2020</strong> 08:05:14

Update: Polarisationskameras mit<br />

On-Camera Datenvorverarbeitung<br />

Durch ein Firmware-Update sind die uEye-CP-Polarisationskameras<br />

von IDS künftig in der Lage, Richtung und Grad von<br />

polarisiertem Licht durch eine On-Camera-Pixelvorverarbeitung<br />

selbständig zu bestimmen. Speziell entwickelte Algorithmen<br />

stellen optimale Ausgangsdaten<br />

für bewährte Bildverarbeitungsprozesse<br />

zur<br />

Verfügung. Sie schalten<br />

störende Überblendungen<br />

und Spiegelungen im Bild<br />

einfach aus oder erhöhen<br />

Kontrastverhältnisse von<br />

feinen Strukturen durch die Visualisierung des Polarisationsgrades.<br />

Mit zwei Farbformaten lassen sich auch Spannungen<br />

in transparenten Materialien durch eine winkelabhängige Farb -<br />

darstellung des polarisierten Lichtanteils einfach sichtbar<br />

machen. Mit GigE-Vision- und USB3-Vision-Schnittstellen stehen<br />

die neuen Bildformate jeder GenICam-konformen Anwendung<br />

ohne zusätzliche Pixel-Berechnungen als Ergebnisdaten zur<br />

Verfügung. Das schont PC-Ressourcen und liefert sinnvolle<br />

Ausgangsdaten für die weitere Bildverarbeitung in Echtzeit und<br />

bei voller Framerate der Kamera.<br />

www.ids-imaging.de<br />

Prismenbasierte Zeilenkameras mit<br />

8K-CMOS-Sensoren<br />

Das Unternehmen JAI hat zwei neue Multispektral-Modelle<br />

(R-G-B + NIR) vorgestellt. Die Zeilenkameras der Sweep+-Serie<br />

bieten eine Auflösung von 8K (8192) Pixeln pro Zeile. Sie sind mit<br />

vier, auf einem dichroitischen Vier-Wege-Prisma montierten<br />

8K-CMOS-Sensoren ausgestattet. Das einfallende Licht wird in<br />

Wellenlängen getrennt, sodass über den NIR-Kanal auch<br />

multispektrale Analysen machbar sind. Da die Sensoren auf<br />

einen gemeinsamen optischen Pfad ausgerichtet sind, trotzen<br />

sie Vibrationen und Temposchwankungen.<br />

SW-8000Q-<br />

10GE wurde mit einer 10-GigE-<br />

Schnittstelle ausgestattet, die<br />

mit 5 Gbit/s-, 2,5 Gbit/s- und<br />

1 Gbit/s-Ethernet-Standards<br />

rückwärtskompatibel ist.<br />

SW-8000Q-SFP verfügt über<br />

eine „Enhanced Small<br />

Form-factor Pluggable“-Schnittstelle (SFP+), die eine GigE Vision-<br />

Ausgabe über Lichtwellenleiterkabel ermöglicht. Bei Modelle<br />

können Daten mit dem RGBa8-Pixelformat gemeinsam im Single-<br />

Stream übertragen oder dual mit RGB- und YUV-Daten auf dem<br />

einen und NIR-Bildern auf dem anderen Stream.<br />

www.jai.com<br />

Edge-AI-Inferenzplattform unterstützt GigE-Kameras in zahlreichen Applikationen<br />

Mit NRU-120S stellt die Industrial Computer Source eine stromsparende,<br />

lüfterlose Edge-AI-Inferenzplattform vor, die mit dem<br />

NVidia Jetson AGX Xavier Modul ausgestattet ist. Kompakte<br />

Abmessungen, vier verschraubbare PoE+-Ports<br />

sowie 2 × 2,5"-Festplatteneinschübe machen<br />

den NRU-120S zu einer technisch spannenden<br />

Edge-AI-Plattform, die nur 30 W verbraucht<br />

und gleichzeitig die gleiche GPU-Leistung<br />

wie eine Mainstream-GPU mit 120 W bietet.<br />

NRU-120S ist eine intelligente Videoanalyselösung,<br />

die nahtlose IP-Kamerakonnektivität,<br />

H.264/H.265 Videostrom-Transkodierung, signifikante TFlops für<br />

Schlussfolgerungen und die Visualisierung von Echtzeiteinblicken<br />

umfasst. Es ist eine skalierbare Lösung für KI-Anwendungen in<br />

Smart City und Smart Retail. Neben der Unterstützung<br />

industrieller GigE-Kameras kann<br />

NRU-120S auch tiefgreifende Bildverarbeitungslösungen<br />

in den Bereichen Inspektion,<br />

intelligente Landwirtschaft und automatisiertes<br />

Lager übernehmen.<br />

www.ics-d.de<br />

Systemgestützte Implementierung<br />

und Interaktion dank 2,5D-Vision-System<br />

Das Bildverarbeitungssystem Eyes unterstützt die Einbindung<br />

mobiler Roboter in kollaborative Applikationen. Im Zuge eines<br />

Updates hat der dänische Anbieter den Funktionsumfang<br />

erweitert. Folge sind beschleunigte Prozesse in Verbindung mit<br />

einem höheren Automatisierungsgrad.<br />

Zudem kann Eyes<br />

jetzt auch Aufgaben in der<br />

Qualitätskontrolle übernehmen<br />

und ist einfacher programmierbar.<br />

Das 2,5D-Vision-System<br />

dient primär der optischen<br />

Teileerkennung mit Tiefenwahrnehmung.<br />

Obendrein ist das System dank „Colour und Blob<br />

Detection“ nun auch in der Lage, Werkstücke anhand von Farbe<br />

und Form zu identifizieren.<br />

www.onrobot.com<br />

Robuste 3D-Kamera für die zuverlässige<br />

Qualitätskontrolle der Fließproduktion<br />

Die 3D-Kamera BK 3D<br />

berechnet Punktewolken<br />

aus der Projektion eines<br />

patentierten Strichmusters<br />

durch Hardware-Beschleunigung.<br />

Optional ist dies mithilfe eines Korrelationsalgorithmus<br />

von OpenCV möglich. Sie ist mit zwei Sensoren (1 280 × 960 Pixel)<br />

und einer Beleuchtungseinheit (Weißlicht und Projektor)<br />

ausgestattet. Über die Single Wire Coax-Leitung (FPD-Link III)<br />

wird pro Sensor parallel zum Datentransfer die Versorgung und<br />

Ansteuerung übertragen. Per Global Shutter lassen sich<br />

Aufnahmen von in Bewegung befindlichen Komponenten<br />

erzeugen und Oberflächen inspizieren. An den zentralen<br />

BM7-Hochleistungsrechner können bis zu sechs Beamer-<br />

Kameras angebunden werden.<br />

www.opdi-tex.de<br />

56 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

Kooperation mit Zukunft: 3D-Time-of-Flight-Kameras im Kontext Industrie 4.0<br />

Sick gibt bekannt, gemeinsam mit der Microsoft Corp. die<br />

Entwicklung industrieller 3D-Kameras voranzutreiben. Sie<br />

sollen mit einem Microsoft-Ökosystem kompatibel sein, das auf<br />

den Plattformen Microsoft Depth, Intelligent<br />

Cloud und Intelligent Edge aufbaut.<br />

Industriekameras, die auf aktiver und<br />

passiver Stereoskopie sowie 3D-Timeof-Flight<br />

(3DToF) basieren, zählen bereits<br />

zum Portfolio von Sick. Mithilfe dieser<br />

3D-Snapshot-Kameras lassen sich Abstandsbilder<br />

zuverlässig erfassen. Nun soll die<br />

Technologie im Kontext von Industrie 4.0<br />

weiterentwickelt und auf die 3DToF-Kameras Visionary-T angewendet<br />

werden. Visionary-T Mini wird voraussichtlich Anfang<br />

2021 erhältlich sein, Prototypen sind bereits jetzt verfügbar. Die<br />

Kamera beinhaltet eine weitere Variante der<br />

3DToF-Technologie mit einer dynamischen<br />

Bandbreite und einer Auflösung von etwa<br />

510 × 420 Pixel. Sie ermöglicht im Vergleich<br />

zum Entwickler-Kit Azure Kinect DK eine<br />

höhere Performance und Datenverarbeitung<br />

direkt auf dem Gerät.<br />

www.sick.de<br />

IR-Reflexionsschichten präzise vermessen<br />

Hochwertige Halogenlampen werden beim Beschichtungsspezialist<br />

GBneuhaus mit semitransparenten IR-Spiegeln beschichtet.<br />

Bildverarbeitungssysteme von Vision & Control prüfen deren<br />

exakte Platzierung. Zur Erhöhung der Effizienz erhalten<br />

H7-Halogenlampen in Autoscheinwerfern Infrarot-reflektierende<br />

Schichten. Damit wird die Wärmestrahlung zurück auf die<br />

Glühwendel gespiegelt, wodurch weniger elektrische Energie zum<br />

Erhalt der Betriebstemperatur notwendig ist. Eine exakte Positionierung<br />

und präzise Ausrichtung der Reflexionsflächen ist dabei<br />

sehr wichtig. Dieser Produktionsschritt ist fehleranfällig. GBneuhaus<br />

setzt daher zur Qualitätskontrolle<br />

auf die Bildverarbeitungssysteme<br />

von Vision & Control. Dabei werden<br />

die Lampen nach der Beschichtung<br />

durchleuchtet und die Kanten der<br />

Reflexionsflächen vermessen.<br />

www.vision-control.com<br />

Prozesssicheres Bin Picking<br />

VMT bietet mit der Vision-<br />

Lösung PickFinder3D für den<br />

„Griff in die Kiste“ alles aus<br />

einer Hand. Dazu gehören<br />

eine Expertise beim Design<br />

der Greifelemente,<br />

3D-Sensorik auch anderer<br />

Hersteller, leistungsfähige Software und ein Systemcontroller mit<br />

vielen Steuerungs- und Schnittstellenoptionen und vollständiger<br />

Verdrahtung. Inbetriebnahme, Schulung und After-Sales-<br />

Betreuung sind ebenfalls Teil des Pakets. Mit dem PickFinder3D<br />

werden die Teile präzise in ihrer 3D-Position und Orientierung<br />

erkannt. Individuell vorgegebene Greifpunkte schließen Fehlgriffe<br />

praktisch aus. Optimal berechnete Roboterbahnen unterstützen<br />

kurze Taktzeiten. Zudem werden Ausfallzeiten, hervorgerufen<br />

durch blockierte Bewegungen oder Kollisionen, vermieden.<br />

www.vmt-systems.com<br />

IMPRESSUM<br />

erscheint <strong>2020</strong> im 32. Jahrgang, ISSN: 2194-1157<br />

Redaktion<br />

Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke,<br />

Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de<br />

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />

Redaktionsassistenz: Melanie Lerch,<br />

Tel.: 06131/992-261, E-Mail: m.lerch@vfmz.de,<br />

Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371,<br />

E-Mail: p.weidt@vfmz.de,<br />

Ulla Winter, Tel.: 06131/992-347,<br />

E-Mail: u.winter@vfmz.de,<br />

(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

Gestaltung<br />

Sonja Daniel, Anette Fröder, Anna Schätzlein,<br />

Mario Wüst<br />

Chef vom Dienst<br />

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />

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. 33: gültig ab 1. Oktober <strong>2020</strong><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 Änderungen<br />

Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).<br />

Lieferbedingungen:<br />

Einzelheftpreis: € 12,50 (zzgl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement: Inland: € 62,- (inkl. Versandkosten)<br />

Ausland: € 68,- (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 />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

Handelsregister-Nr. HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />

Umsatzsteuer-ID: DE 149063659<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 Granzin, 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 von<br />

ausgewählten Unternehmen genutzt, um Sie über berufsbezogene<br />

Produkte und Dienstleistungen zu informieren.<br />

Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich<br />

beim Verlag widersprochen werden (vertrieb@vfmz.de).<br />

Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge und<br />

Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit der Annahme<br />

des redaktionellen Contents (Texte, Fotos, Grafiken<br />

etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser Zeitschrift<br />

geht das umfassende, ausschließliche, räumlich, zeitlich<br />

und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht auf den Verlag<br />

über. Dies umfasst insbesondere das Recht zur Veröffentlichung<br />

in Printmedien aller Art sowie entsprechender<br />

Vervielfältigung und Verbreitung, das Recht zur Bearbeitung,<br />

Umgestaltung und Übersetzung, das Recht zur<br />

Nutzung für eigene Werbezwecke, das Recht zur elektronischen/digitalen<br />

Verwertung, z. B. Einspeicherung und<br />

Bearbeitung in elektronischen Systemen, zur Veröffentlichung<br />

in Datennetzen sowie Datenträger jedweder Art,<br />

wie z. B. die Darstellung 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<br />

einzuräumen. Eine Haftung für die Richtigkeit des<br />

redaktionellen Contents kann trotz sorgfältiger Prüfung<br />

durch 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 dürfen<br />

nur Werke eingesandt werden, über deren Nutzungsrechte<br />

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anderer Stelle zur Veröffentlichung eingereicht oder bereits<br />

veröffentlicht wurden.<br />

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Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen.<br />

Mitglied der Informations-Gemeinschaft<br />

zur Feststellung der Verbreitung von<br />

Werbeträgern e. V. (IVW), Berlin.<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 57

Ein Unternehmen treibt<br />

die Digitalisierung der<br />

Zuführtechnik voran<br />

Jedes Produktionsgut muss irgendwie in eine<br />

Produktionsanlage gelangen – genau das macht<br />

Zuführtechnik; sie ist ein wichtiger Bestandteil der<br />

automatisierten Produktion. Das Münchner Startup-<br />

Unternehmen Hofmann & Stirner hat eine neue<br />

Maschinenarchitektur entwickelt, die Leistungsstärke<br />

und Flexibilität bei geringen Anschaffungskosten<br />

vereint. Für die Projektierung und Herstellung der<br />

Zuführsysteme kommen digitale Zwillinge und<br />

künstliche Intelligenz (KI) zum Einsatz.<br />

Mit Simulationssoftware kann die Physik von Zuführsystemen<br />

digital simuliert werden<br />

Im Bild (v.l.n.r.): Florian Stirner, COO,<br />

Co-Founder, Dr. Daniel Hofmann,<br />

CEO, Co-Founder<br />

Viele Bereiche der Produktionstechnik konnten in den letzten<br />

Jahrzehnten starke Innovationen verzeichnen. Die Zuführtechnik<br />

jedoch blieb in etwa auf dem Stand von 1970. Zuführsysteme waren<br />

bislang handwerklich hergestellte Unikate, kaum reproduzierbar,<br />

kaum dokumentiert. Bei der Projektierung blieb die Einschätzung<br />

von Machbarkeit und Kosten Experten überlassen, die dazu mehrere<br />

Wochen benötigen. Innovative Kernproduktionsprozesse und Anforderungen<br />

wie hohe Zuführleistungen bei gleichzeitiger Flexibilität<br />

und Prozesssicherheit haben einen technologischen Market<br />

Pull in der Zuführtechnik erzeugt.<br />

Die Hofmann & Stirner Zuführsysteme GmbH ist ein Münchner<br />

Maschinenbau- und KI-Start-up, dass diesen Market Pull erkannt<br />

hat. Das Unternehmen wurde 2016 gegründet und revolutioniert<br />

seither den Zuführtechnikmarkt mit Hardware- und Softwarelösungen.<br />

Sie haben eine neuartige Maschinenarchitektur entwickelt,<br />

welche Leistungsstärke und hohe Flexibilität bei geringen Anschaffungskosten<br />

vereint. Die Systeme namens Rotu und Paru basieren<br />

auf dem Vibrationsförderprinzip und besitzen austauschbare Zuführwerkzeuge.<br />

Die Rüstzeit beträgt rd. zwei Minuten. So lassen sich Zuführleistungen<br />

von mehreren Hundert Teilen pro Minute realisieren.<br />

Um diese Maschinen-Features zu realisieren, nutzt Hofmann<br />

& Stirner digitale Zwillinge und KI. Die KI kommt heute auf der<br />

Zuführtechnik-Plattform www.designforfeeding.com zum Einsatz.<br />

Hier unterstützt ein 3D-Deep-Learning-Algorithmus Projektingenieure<br />

und Produktentwickler dabei, Echtzeit-Aussagen zu Machbarkeit,<br />

Kosten, Lieferzeit, Leistungsdaten etc. für eine Zuführaufgabe<br />

zu erhalten.<br />

Bei der Realisierung von Zuführsystemen setzt das Start-up­<br />

Unternehmen digitale Zwillinge ein. In diesem Zusammenhang ist<br />

darunter eine Multiphysik-Simulation zu verstehen, bei der in den<br />

Domänen Strukturmechanik und Starrkörpermechanik alle relevanten<br />

physikalischen Vorgänge eines Zuführprozesses abgebildet<br />

werden. Dies ermöglicht eine digitale Optimierung, welche zu Leistungssteigerungen<br />

führt – verglichen mit traditionellen Zuführsystemen.<br />

Durch das digitale Abbild ist eine hohe Reproduzierbarkeit<br />

und Skalierbarkeit für Wiederholsysteme gegeben.<br />

Zukünftig will das Start-up die 3D-Deep-Learning-Technologie<br />

auf weitere Produktionsbereiche transferieren. Denn die Beziehung<br />

Werkstück/Werkzeug gibt es neben der Zuführtechnik z. B. auch in<br />

der Greiftechnik, Stanz-/Biegeautomation, Schraubtechnik und<br />

vielen weiteren Bereichen. Alle Muster, die heute als intrinsisches<br />

Expertenwissen bezeichnet werden, lassen sich mit KI abbilden<br />

und dies wird den Maschinenbau in den kommenden Jahren stark<br />

verändern.<br />

Bilder: Hofmann & Stirner Zuführsysteme<br />

www.designforfeeding.com<br />

58 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> www.industrielle-automation.net

VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 6/<strong>2020</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 16. 11. <strong>2020</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 02. 11. <strong>2020</strong><br />

01<br />

02<br />

03<br />

01 Virtuell: Die SPS Connect präsentiert die neuesten Trends und<br />

Innovationen der internationalen Automatisierungsindustrie<br />

04<br />

02 Wie ein lebensmittel- und reinigungsgerechtes Lichtgitter<br />

für Sicherheit in der fleischverarbeitenden Industrie sorgt<br />

03 Elektronische Relais erhalten den Vorzug, wenn es darum geht,<br />

eine hohe Anzahl an Schaltzyklen zu erreichen<br />

Der direkte Weg<br />

Internet:<br />

www.industrielle-automation.net<br />

E-Paper:<br />

digital.industrielle-automation.net<br />

Redaktion:<br />

Redaktion@industrielle-automation.net<br />

WORLD OF INDUSTRIES:<br />

www.world-of-industries.com<br />

04 Durchdacht: Motion-Control-Lösungen für komplexe Bewegungsabläufe<br />

und Prozesse in der Verpackungsindustrie<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 05/<strong>2020</strong> 59

SINCE 1974<br />

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