Digital Scout HMI 2021
Digital Scout HMI 2021
Digital Scout HMI 2021
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12.–16. APRIL <strong>2021</strong><br />
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MEHR ALS EINE<br />
ZWISCHENLÖSUNG<br />
An digitale Treffen haben wir uns längst gewöhnt. Sie funktionieren besser,<br />
als ich gedacht habe. Denn obwohl natürlich etwas fehlt, fühlt es sich<br />
erstaunlich persönlich an im digitalen Raum. Eine gute Zwischenlösung also,<br />
solange es nicht anders geht. Aber mehr noch: <strong>Digital</strong>e Meetings eröffnen<br />
neue Möglichkeiten. Sie erlauben auch Treffen, die sonst nur mit großem<br />
Aufwand machbar wären. Und sie bieten zusätzliche Funktionen für die<br />
Zusammenarbeit.<br />
Diese Vorteile gelten auch für digitale Messen. Und hier kommt noch eine<br />
weitere Option hinzu: das gezielte Finden und Vernetzen von Personen mit<br />
bestimmten Interessen. Und so planen die Messeveranstalter, ihr digitales<br />
Angebot auch dann noch<br />
ES FÜHLT SICH<br />
ERSTAUNLICH PERSÖNLICH<br />
AN IM DIGITALEN RAUM<br />
weiterzuführen, wenn<br />
analoge Messen wieder<br />
möglich sein werden.<br />
Wir fiebern wohl alle dem<br />
Tag entgegen, an dem wir<br />
uns wieder vor Ort auf<br />
einer Messe begegnen, die Produkte in die Hand nehmen und uns bei einem<br />
Cappuccino, auch mal ganz ungeplant und zufällig, Face to Face austauschen<br />
können. Aber bis dahin nutzen wir die digitalen Formate, um uns nicht<br />
aus den Augen zu verlieren und Neues zu erfahren. Und so treffen wir uns<br />
bestimmt vom 12. bis 16. April im Internet auf der Hannover Messe.<br />
Um Ihnen die Vorbereitung auf dieses Event zu erleichtern, haben auch wir<br />
uns in diesen Zeiten etwas Besonderes ausgedacht und unser digitales<br />
Angebot ausgebaut: Wir haben die messerelevanten Inhalte all unserer<br />
Fachzeitschriften in diesem E-Paper unter dem Titel DIGITAL SCOUT für Sie<br />
zusammengefasst. Und so präsentieren wir Ihnen 172 spannende Seiten<br />
rund um die Themen der Hannover Messe <strong>Digital</strong> Edition <strong>2021</strong> und erhöhen<br />
damit schon einmal die Vorfreude auf das Innovationsfeuerwerk, das ab 12.<br />
April virtuell gezündet wird. Viel Spaß beim Stöbern und Entdecken ...<br />
Herzliche Grüße<br />
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Martina Klein<br />
Stv. Chefredakteurin DER KONSTRUKTEUR<br />
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DIGITAL SCOUT<br />
03 Editorial<br />
06 Hannover Messe: <strong>Digital</strong>isierung beschleunigen<br />
30 Impressum<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION<br />
10 Produkte und Neuheiten<br />
12 „My Safety“ für die Automatisierung<br />
16 Zukunftsorientiertes Powermanagement<br />
18 Die Geburtsstunde der Schwarmproduktion<br />
20 Ultraschallsensoren mit IO-Link<br />
22 Umfassender Kommunikationsstandard für die<br />
Automatisierungstechnik<br />
24 So schaffen Sie die Basis für agiles Engineering<br />
26 Auf dem Weg zur digitalen Fabrik<br />
28 Sichere Rückkehr aus dem All<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
32 Produkte und Neuheiten<br />
34 <strong>Digital</strong>er Zwilling auf Knopfdruck<br />
40 Greifen mit viel Gefühl<br />
44 INTERVIEW Ehrliche Beratung ist unsere Maxime<br />
48 Individuelle Massenproduktion auf neuen Wegen<br />
52 Empfindliche Werkstücke flexibel transportieren<br />
54 Maschineneffizienz aus der Cloud<br />
56 Präzise Positionieren<br />
MY<br />
4 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
DER KONSTRUKTEUR<br />
64 Produkte und Neuheiten<br />
65 Was bedeutet 5G für den Konstrukteur?<br />
66 Technischer Projektleiter bei einem Hydraulik-<br />
Spezialisten in der Pandemie<br />
70 Elektronische Positionsanzeigen bei<br />
Verpackungsmaschinen<br />
76 Sicherheitsbremsen in Bühnenantrieben<br />
82 Erneuerbare Energie treibt Boot an<br />
84 Bauteile clever reduzieren<br />
88 Proben sicher bewegen und fixieren<br />
92 Robotik-Handschuh mit elektrisch angetriebenen<br />
Kugelgewindetrieben<br />
94 INTERVIEW Smarte Maschinen smart konstruiert<br />
98 Intelligente Komponente – jetzt auch aus dem<br />
Drucker<br />
MY FACTORY<br />
102 Produkte und Neuheiten<br />
104 Wie sieht eine effektive Cybersecurity aus?<br />
106 Vielseitige Robotik für smarte Fabriken<br />
108 Weichensteller für die Fertigung der Zukunft<br />
112 Retrofit bringt Benefits<br />
F+H - FÖRDERN UND HEBEN<br />
118 Produkte und Neuheiten<br />
120 Warum es beim Güter-Tracking auf Konnektivität<br />
ankommt<br />
124 Leistungsstarke Variante von Shuttle-Systemen<br />
128 Motion-Control ermöglicht effektive Containerentladung<br />
per Roboter<br />
VERFAHRENSTECHNIK<br />
130 Produkte und Neuheiten<br />
134 Industrie-4.0-Lösungen erschließen neue Einsatzfelder<br />
136 Schaltgeräte für Extrem-Anwendungen<br />
138 Stabile Prozesse dank DC 24 V<br />
140 Standort-übergreifendes Prozessleitsystem<br />
142 App unterstützt die Anlagendokumentation<br />
144 Reduzierung ungeplanter Ausfallzeiten<br />
146 Stromversorgung kann Serienschaltung von mehreren<br />
Geräte ersetzen<br />
O+P<br />
148 Produkte und Neuheiten<br />
150 Miniaturhydraulik für die Raumfahrt<br />
158 Gleitlager in Hydrauliksystemen – welcher Werkstoff<br />
überzeugt?<br />
162 Exakter Aushub in einem Zug<br />
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BEILAGEN<br />
Die aktuelle Ausgabe enthält Beilagen von<br />
Köhler+Partner GmbH, Buchholz, und von<br />
Technische Antriebselemente GmbH, Hamburg<br />
Titelbild: Deutsche Messe AG<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 5
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
DIGITALISIERUNG BESCHLEUNIGEN –<br />
NETWORKING AUSBAUEN<br />
6 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Ein Jahr ohne Hannover Messe? Im Frühjahr<br />
2020 war das noch unvorstellbar, heute<br />
wissen wir, dass es Umstände gibt, die<br />
neues Denken erfordern. Dieses Jahr<br />
können wir uns auf eine digitale Ausgabe<br />
der Hannover Messe freuen, die vom 12. bis<br />
16. April Innovationen, Networking und<br />
Orientierung im Zeitalter der industriellen<br />
Transformation möglich machen wird.<br />
Die digitale Ausgabe der Hannover Messe soll als Wissensund<br />
Networking-Plattform für Industrie, Energie und<br />
Logistik dienen. Unter dem Leitthema „Industrial Transformation“<br />
präsentieren Vordenker ihre Technologien<br />
und Ideen für die Fabriken, Energiesysteme und Lieferketten der<br />
Zukunft. Zu den Top-Themen zählen digitale Plattformen, Industrie<br />
4.0, IT-Sicherheit, CO 2<br />
-neutrale Produktion, KI, Leichtbau sowie<br />
Logistik 4.0. Konferenzen und Foren ergänzen das Programm.<br />
Das Partnerland <strong>2021</strong> ist Indonesien.<br />
Die Corona-Pandemie hat die <strong>Digital</strong>isierung der Industrie beschleunigt.<br />
Gleichzeitig hat sie die Anfälligkeit von globalen Lieferketten<br />
zum Vorschein gebracht. Damit erlebt die Welt der Industrie<br />
einen noch nie dagewesenen Umbruch. Die entscheidende<br />
Frage ist: Welche Strategien, Maßnahmen und Partnerschaften<br />
sichern die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie? Antworten<br />
darauf soll die Hannover Messe <strong>Digital</strong> Edition bieten.<br />
„Industrieunternehmen müssen in wenigen Monaten das umsetzen,<br />
was sonst Jahre gedauert hätte“, sagt Dr. Jochen Köckler,<br />
Vorstandsvorsitzender der Deutsche Messe AG. „Dazu bedarf<br />
es einer Plattform, auf der die Herausforderungen diskutiert,<br />
01<br />
Ein Bild aus vergangenen Tagen, das im Moment<br />
unvorstellbar ist: großes Gedränge am Eingang zur Messe<br />
EINE ERFOLGSGESCHICHTE<br />
Als die Deutsche Messe 1947 in der Nachkriegszeit in Hannover gegründet wurde, konnte<br />
niemand den Erfolg der ersten Exportmesse im gleichen Jahr erahnen. Die Hannover<br />
Messe ist seit mehr als 70 Jahren der Hotspot für die Industrie und hat in all den Jahrzehnten<br />
gemeinsam mit den Ausstellern den industriellen Wandel mitgestaltet. Der<br />
Anfang in einem vom Krieg zerstörten Deutschland war bewegend, es musste ein Symbol<br />
her, das die Leidenschaft und das wirtschaftliche Potenzial in Deutschland der Weltöffentlichkeit<br />
präsentiert. Die Deutsche Messe- und Austellungs-AG war geboren – und mit<br />
ihr die „Export-Messe 1947 Hannover“. Der Plan ging auf: An den 21 Messetagen kamen<br />
rund 736 000 Besucher aus 53 Ländern nach Hannover. Mit den Jahren wurde die Veranstaltung<br />
tatsächlich zu einem Symbol für das deutsche Wirtschaftswunder. Schon 1950<br />
beteiligten sich erste ausländische Aussteller an der inzwischen „Deutsche Industrie-<br />
Messe“ getauften Veranstaltung. 1961 folgte der nächste Namenswechsel: Die „Hannover<br />
Messe“ lässt sofort erkennen, wie stolz die Stadt auf ihre Rolle beim industriellen<br />
Aufschwung war und bis heute ist. Wie die Erfolgsgeschichte der Hannover Messe mit<br />
und nach Corona weitergehen wird, wissen wir nicht. Messen als Erlebnis mit Technik<br />
zum Anfassen und vertrauensvollen Gesprächen sind nicht durch digitale Veranstaltungen<br />
zu ersetzen. Eine Mischung aus beidem wird wohl am Ende übrigbleiben.<br />
Eva Linder, Chefredakteurin VERFAHRENSTECHNIK<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 7
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Lösungen präsentiert und Netzwerke ausgebaut werden können.<br />
Genau das leistet die Hannover Messe <strong>Digital</strong> Edition. Damit<br />
bleibt die Weltleitmesse der Industrie auch in Zeiten von Corona<br />
die zentrale Plattform für Innovationen und Lösungen rund um<br />
die industrielle Transformation.“<br />
Die Veranstaltung basiert auf den drei Säulen Expo, Conference<br />
und Networking:<br />
n Expo: Raum für Innovationen<br />
Im Bereich Expo haben die Besucher direkten Zugriff auf die umfassenden<br />
Produktübersichten der Aussteller. Via Best-Case Anwendungen,<br />
Video-Tutorials, Live-Streamings oder per Video-<br />
Chat können sie sich über konkrete Lösungsansätze für die Optimierung<br />
ihrer Prozesse informieren und in den direkten Austausch<br />
mit den ausstellenden Unternehmen treten.<br />
n Conference: Raum für Inspiration<br />
Das virtuelle Konferenzprogramm der digitalen Hannover Messe<br />
startet am Montag, 12. April <strong>2021</strong> mit dem Fokus auf wirtschaftspolitische<br />
Fragestellungen: Welchen Effekt hat Corona auf die<br />
Globalisierung? Welche Rolle spielt Europa im Konzert der Weltmächte?<br />
Was ändert sich nach der Ära Trump im Hinblick auf<br />
die transatlantischen Beziehungen? Bundeskanzlerin Angela<br />
MAXIMALER<br />
KUNDENNUTZEN<br />
Wir schaffen den größten Mehrwert für unsere<br />
Aussteller, indem wir die Plattform auf den<br />
maximalen Nutzen für deren Kunden ausrichten.<br />
JOCHEN KÖCKLER, Deutsche Messe AG<br />
02 Ein Highlight der Firma Pilz ist das modulare Sicherheitsschaltgerät<br />
MyPNOZ – mit einem digitalen Konzept,<br />
das von der Bestellung bis zur Inbetriebnahme greift<br />
03 Weiteres Thema: Der Sitrans LT500 von Siemens mit bis<br />
zu 2 Messpunkten, 6 Steuer- und Alarmrelais, 2 diskreten<br />
Ein-/3 analogen Ausgängen und Kommunikationsoptionen<br />
04 IFM stellt das digitale Werker-Assistenzsystem Mate<br />
vor, mit dem Handarbeitsplätze in der Produktion<br />
ausgestattet werden können<br />
03<br />
02<br />
04<br />
8 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Merkel wird die Messe eröffnen. Von Dienstag bis Donnerstag<br />
stehen technologische Innovationen und Lösungen im Vordergrund:<br />
Welche Rolle spielt KI in der Industrie? Wie generiere ich<br />
Mehrwert aus meinen Daten? Welches Potenzial bietet Wasserstoff<br />
für die Industrie? Ob konkrete Anwendungsfälle oder langfristige<br />
Zukunftsstrategien: Hier können sich die Besucher von<br />
den Ideen und Visionen der Vortragenden inspirieren lassen und<br />
konkrete Maßnahmen für ihre Unternehmen ableiten. Zu den<br />
Vortragenden zählen KI-Legende Toby Walsh, Eugene Kaspersky,<br />
Gründer des IT-Sicherheitsunternehmen Kaspersky Lab oder<br />
Claudia Kempfert vom Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung.<br />
■ Networking: Raum für Interaktion<br />
Alle Besucher der Hannover Messe <strong>Digital</strong> Edition können direkt<br />
mit den Ausstellern, Sprechern und anderen Besuchern in<br />
Kontakt treten. Dabei unterstützt die personalisierte Einstiegsseite<br />
mit entsprechendem Dashboard. Dort werden die für den<br />
jeweiligen Besucher relevanten Unternehmen, Top-Speaker<br />
und Teilnehmer angezeigt. Per Klick kann eine direkte Kontaktanfrage<br />
gestartet werden, um sich dann per Chat oder Video-<br />
Call auszutauschen.<br />
■ Womenpower: Karrierekongress<br />
Reset.Rethink.Restart. Unter diesem Motto wird der Karrierekongress<br />
Womenpower am Freitag, 16. April <strong>2021</strong>, ausgerichtet. Auf<br />
dem Programm stehen Workshops, Podiumsdiskussionen und<br />
neue Networking-Lösungen.<br />
Fotos: Deutsche Messe, Pilz, Siemens, IFM<br />
www.messe.de<br />
ASi-5<br />
AUTOMATISIERUNG<br />
NEU GEDACHT.<br />
IHR WEG IN IN<br />
DIE DIGITALE<br />
ZUKUNFT.<br />
www.bihl-wiedemann.de
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
AUTOMATISIERUNG –<br />
SMART UND DIGITAL<br />
Automatisierung und <strong>Digital</strong>isierung sind weiterhin Dauerthemen für viele<br />
Unternehmen. Gerade in der Corona-Krise zeigt sich, dass Unternehmen<br />
durch digitale und automatisierte Lösungen besonders flexibel auf<br />
verschiedenste Aufgaben und Anforderungen des Marktes reagieren<br />
können. Denn werden auf der einen Seite bestimmte Produkte nicht mehr gefragt,<br />
lässt sich an anderer Stelle die Fertigung problemlos aufrüsten, zum Beispiel für<br />
benötigte medizinische Produkte und Geräte. Aber nicht nur das. Automatisierungstechnik<br />
sichert auch die Wettbewerbsfähigkeit durch mehr Effizienz. Gut also, dass<br />
es für viele Aufgaben bereits die dafür notwendigen Technologien gibt. Auf den<br />
nächsten Seiten stellen wir Ihnen einige davon vor, beispielsweise wie sich<br />
individualisierbare Produkte ab Losgröße 1 realisieren lassen, welche Vorteile<br />
die Integration einer Magnetschwebetechnologie in ein Automatisierungssystem<br />
bietet und warum Sie mit agilem Engineering schneller zum Ziel<br />
kommen. Auch berichten wir über Sensoren für Industrie-4.0-Anwendungen<br />
und Antriebe im Kosmos. Tauchen Sie ein in die Welt der Automation, Motion<br />
and Drives.<br />
Viel Spaß beim Lesen!<br />
Nicole Steinicke<br />
Leitende Chefedakteurin<br />
n.steinicke@vfmz.de<br />
BIDIREKTIONAL KOMMUNIKATIONSFÄHIGE<br />
ANALOGSENSOREN<br />
Das Unternehmen Ifm Electronic bietet an, seine induktiven<br />
Analogsensoren mit IO-Link Schnittstelle auszustatten. Auf<br />
diese Weise lassen sich unter anderem Diagnoseinformationen<br />
und Schaltpunkte digital übertragen. Wandlungsverluste oder<br />
elektromagnetische Störungen werden damit verhindert. So ist<br />
zum Beispiel die Verschiebung<br />
eines sich wiederholenden<br />
Messwerts, der auf<br />
zunehmenden Verschleiß<br />
hindeutet, erkennbar.<br />
Durch Weiterleitung an<br />
ein ERP-System kann<br />
automatisch ein Wartungsauftrag<br />
generiert<br />
werden. Die Analogsensoren<br />
mit IO-Link eignen<br />
sich auch für Retrofits und<br />
die <strong>Digital</strong>isierung<br />
vorhandener Anlagen. Sie<br />
liefern weiterhin einen<br />
Analogwert, bieten aber gleichzeitig die Vorteile einer digitalen<br />
Übertragung. Eine weitere Besonderheit ist, dass der Erfassungsbereich<br />
und mit ihm die Anfahrtskurve adaptiert werden<br />
kann. Bei einer Verkleinerung oder Vergrößerung staucht oder<br />
streckt sich die Anfahrtskurve relativ dazu und sorgt für<br />
Präzision im Millimeterbereich.<br />
www.ifm.com<br />
KLEIN, ABER OHO UND AUCH BEIM 3D-DRUCK<br />
NÜTZLICH<br />
Mit einer Bildwiederholfrequenz bis 80 Hz und einer Auflösung<br />
von 382 × 288 Pixeln ist die Wärmebildkamera ThermoImager<br />
TIM QVGA von Micro-Epsilon prädestiniert für die Überwachung<br />
dynamischer Prozesse. Sie arbeitet in einem Temperaturbereich<br />
von – 20 bis 900 °C. Zudem ist eine Ausführung für Hitzegrade<br />
bis 1 500 °C<br />
erhältlich. Die<br />
thermische<br />
Empfindlichkeit<br />
der Kamera liegt<br />
bei 40 mK und die<br />
Größe wurde<br />
gegenüber dem<br />
Vorgänger um<br />
40 % verringert.<br />
Typische Aufgaben<br />
sind Prozess- und<br />
Fehleranalysen sowie Temperaturkontrollen. Darüber hinaus<br />
wird die additive Fertigung unterstützt. So lässt sich beim<br />
3D-Druck per Laser-Sperrfilter die Schmelztemperatur des<br />
Kunststoffpulvers überwachen. Eine Kühlung soll bis 70 °C nicht<br />
notwendig sein. Dabei erfasst der ThermoImager TIM QVGA im<br />
Gegensatz zum Pyrometer das gesamte Pulverbett mit nur<br />
einem Schuss. Die Kamera ist gemäß IP67 klassifiziert und kann<br />
per USB betrieben werden. Über Optiken lässt sie sich an die<br />
jeweilige Messaufgabe anpassen.<br />
www.micro-epsilon.com<br />
10 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
GETRIEBEBAUKASTEN FÜR COBOTS<br />
Damit sich neue Roboter-Konzepte einfach und kostengünstig<br />
umsetzen lassen, stellt Igus einen neuen Getriebebaukasten für<br />
Cobots vor. Dieser ergänzt Igus’ Angebot bei der Low-Cost-Automation.<br />
Die Plug-&-Play-Lösung hilft dabei, Cobot-Ideen schnell<br />
und einfach in die Tat umzusetzen. Der Getriebebaukasten<br />
besteht aus<br />
Tribo-Wellgetrieben<br />
in den<br />
Größen 80 und<br />
105 mit integriertem<br />
Motorcontroller,<br />
Kraftregelungselektronik,<br />
Absolutwert-Encoder<br />
und Motor.<br />
Im Getriebe<br />
kommen Tribo-<br />
Wellgenerator und Tribo-Flexring mit Außenverzahnung sowie<br />
ein Außenläufer Brushless DC Motor zum Einsatz. Auf Basis der<br />
Getriebe lässt sich mithilfe von Verbindungselementen ein<br />
individueller Roboter konstruieren, dank der zusätzlichen<br />
elektronischen Komponenten auch als Cobot.<br />
www.igus.de<br />
ETIKETTENSENSOR HAT ALLES IM BLICK<br />
Der Etikettensensor<br />
esf-1 von<br />
Microsonic ist mit<br />
einem pnp- und<br />
einem Push-Pull-<br />
Schaltausgang mit<br />
IO-Link Version 1.1<br />
ausgestattet. Das<br />
kompakte Gabelgehäuse<br />
lässt sich<br />
nah an der Spenderkante montieren. Der Sensor erfasst die<br />
Etikettenkante bei hohen Bahngeschwindigkeiten zuverlässig,<br />
mit dem verbesserten Auswertealgorithmus auch schwierige<br />
Etiketten. Dabei ist es dem Ultraschallsensor egal, ob die<br />
Etiketten metallisiert, aus Folie oder Papier sind. Auch wechselnde<br />
Farben und Transparenzen beeinflussen die sichere Erfassung<br />
im Etikettierprozess nicht. Daneben kann der esf-1 zur Erkennung<br />
von Klebestellen und Spleißen eingesetzt werden. Parallel<br />
mit der Einführung von IO-Link in der Version 1.1 hat der<br />
Etikettensensor esf-1 einen verbesserten Auswertealgorithmus<br />
erhalten. In der Einlernphase der Etiketten analysiert dieser die<br />
Übergänge zwischen Basismaterial und Etikett noch präziser.<br />
www.microsonic.de<br />
BLEIFREIE KABELVERSCHRAUBUNGEN NACH ROHS-2<br />
Als Technologieführer für Kabelverschraubungen erfüllt<br />
Pflitsch die höchsten technischen wie gesetzlichen Richtlinien.<br />
So verarbeitet der Hersteller schon seit Jahren bleifreies<br />
Messing für seine Kabelverschraubungen und stellt sicher,<br />
dass die technischen Eigenschaften der Verschraubungen wie<br />
Dichtigkeit, EMV-Eigenschaften, Zugentlastung, Schlagfestigkeit<br />
und Temperaturbereiche unverändert auf hohem Niveau<br />
bleiben. Auch erfüllen sie somit bereits heute die verschärften<br />
Anforderungen der RoHS-2-Richtlinie, die voraussichtlich<br />
ab dem 21.07.<strong>2021</strong> in Kraft treten wird. Des Weiteren werden<br />
die bleifreien Kabelverschraubungen alle wichtigen Zulassungen<br />
erhalten, u. a. die VDE-Zertifizierung nach EN 62444 und<br />
UL-Zertifizierung nach UL 514 B. Die Produkte werden mit<br />
dem Kürzel „LF“ für Lead Free (bleifrei) gekennzeichnet. Zum<br />
Hintergrund: Derzeit dürfen Kabelverschraubungen aus<br />
Messing noch einen Bleianteil bis zu 4 % enthalten. Mit dem<br />
Entfall der Ausnahmeregelung 6c der Richtlinie 2011/65/EU<br />
dürfen Produkte aus Kupferlegierungen dann maximal nur<br />
noch einen Massenanteil von 0,1 % Blei enthalten. Da das<br />
Schwermetall auch in der Reach-Verordnung als „besorgniserregender<br />
Stoff“ geführt wird, ist es für Pflitsch selbstverständlich,<br />
alle Produktlinien in bleifreier Ausführung zu<br />
produzieren.<br />
www.pflitsch.de<br />
Hand in Hand bis in die Cloud<br />
Profitieren Sie von digitaler Wertschöpfung zwischen Shop Floor und<br />
Cloud – mit Turcks durchgängiger IIoT-Architektur aus einer Hand.<br />
MEHR ERFAHREN<br />
www.turck.de/s2c
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
„MY SAFETY“FÜR DIE<br />
AUTOMATISIERUNG<br />
Durchgängige Prozesse und individualisierbare Produkte ab Losgröße 1<br />
sind klare Trends im Kontext Industrie 4.0. Doch so einfach es scheint, ist<br />
es nicht. Die Euphorie und Geschwindigkeit in der Entwicklung<br />
IoT-gerechter Prozesse hat sich entschleunigt. Es geht voran mit<br />
Industrie 4.0, oft in kleinen Schritten. Manchmal auch in größeren: Lesen<br />
Sie hier, wie das innovative myPNOZ als neue Generation modular<br />
aufgebauter Sicherheitsschaltgeräte die Umsetzung von Industrie 4.0<br />
maßgeblich mit vorantreibt.<br />
Harald Wessels, Vice President Product Management, Florian Rotzinger,<br />
Product Management Steuerungen, beide bei der Pilz GmbH & Co. KG in Ostfildern<br />
12 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Vor zehn Jahren, 2011, wurde der Arbeitskreis Industrie<br />
4.0 in der Forschungsunion Wirtschaft-Wissenschaft<br />
ins Leben gerufen. Die Forschungsunion war zu der Zeit<br />
das zentrale innovationspolitische Beratungsgremium<br />
der deutschen Bundesregierung in Fragen der Hochtechnologie.<br />
Mit dabei: Susanne Kunschert, geschäftsführende Gesellschafterin<br />
des Automatisierungsexperten Pilz. Als Mitglied hat sie bzw.<br />
Pilz bei der Ausarbeitung und damit „der Geburt“ von Industrie<br />
4.0 mitgewirkt. In den Umsetzungsempfehlungen hieß es<br />
seinerzeit, dass die Industrie in Zukunft in der Lage sein müsse,<br />
zunehmend individuelle, leistungsfähigere Produkte zu gleichbleibenden<br />
Preisen fertigen zu können, um den veränderten Ansprüchen<br />
des Marktes zu genügen. Und heute, zehn Jahre später?<br />
„Wir sind auf dem Weg. Industrie 4.0 ist eine Vision, ein Leitgedanke<br />
und kein zeitliches begrenztes Projekt. Daher werden wir<br />
uns noch lange Zeit mit diesem Thema befassen!“, fasst Susanne<br />
Kunschert zusammen.<br />
IT, AUTOMATION & INDUSTRIE STEHEN IM DIALOG<br />
Aus Sicht der geschäftsführenden Gesellschafterin ist das Entscheidende,<br />
dass sich die Industrie auf den Weg begeben hat. Es<br />
findet ein branchenübergreifender Austausch zwischen IT, Automation<br />
und Industrie statt. Industrie 4.0 schafft den Anlass, um<br />
im Dialog mit Kunden bestehende Prozesse und ihre Umsetzung<br />
zu hinterfragen. Auch denken wir weltweit vermehrt in Systemen<br />
und Geschäftsmodellen, anstatt in Produkten und Hardware.<br />
Denn denken wir an die Produktion der Zukunft, geht es eben<br />
nicht nur um vollautomatisierte Hallen, sondern um die Kollaboration<br />
von Mensch und Maschine. Jeder an seinem Platz mit<br />
seinen Stärken.<br />
WIR BEFINDEN UNS AUF DEM SOGENANNTEN<br />
PFAD DER ERLEUCHTUNG …<br />
… heißt es im Hype-Zyklus. „Aus den gemachten Erfahrungen,<br />
guten wie schlechten, können wir besser erkennen, welche Anforderungen<br />
an Unternehmen wirklich gestellt werden“, fasst<br />
Susanne Kunschert optimistisch zusammen. Nach ihrer Einschätzung<br />
spielen zwei Anforderungen eine besondere Rolle und<br />
sind essenziell für Unternehmen: <strong>Digital</strong>isierung und Agilität. Betrachten<br />
wir die <strong>Digital</strong>isierung, geht es um das Zusammenwachsen<br />
von IT, Maschinenbau und Automatisierungstechnik. Alles<br />
wird vernetzt und spricht miteinander. Daten können ohne Medienbrüche<br />
zwischen verschiedenen Bereichen und Systemen<br />
übertragen werden. Dies ist die technische Grundanforderung<br />
und betrifft sowohl interne Prozesse als auch Produkte, Lösungen<br />
und Business-Modelle. Voraussetzung, diesen Anforderungen<br />
gerecht zu werden, ist das Miteinander. Die angesprochenen, sozusagen<br />
„neuen“ Technologien zu integrieren gelingt nur, wenn<br />
die IT-Abteilung in die Produktentwicklung miteinbezogen wird.<br />
Also muss der Systemadministrator mit dem Produktmanager<br />
sprechen, der Maschinenbauer mit dem Start-up.<br />
AGILITÄT IST EINE FRAGE DER EINSTELLUNG<br />
Der zweite Punkt ist Agilität: Sich agil zu bewegen, heißt für Unternehmen,<br />
sich nach den kürzer werdenden Produktlebenszyklen<br />
auszurichten und damit Produktenwicklung und Kundenbetreuung<br />
im Unternehmen anzupassen. Mehr Manpower in der<br />
Entwicklung bedeuten dabei nicht schnellere Time-to-Market-<br />
DER MENSCH SPIELT EINE<br />
SCHLÜSSELROLLE<br />
Bei den Herausforderungen einer Industrie 4.0<br />
spielt der Mensch eine Schlüsselrolle. Der Mensch<br />
muss die Technologien und Methoden ausfüllen<br />
können, sonst bleiben sie leere Hüllen, Werkzeuge<br />
und Plattformen.<br />
SUSANNE KUNSCHERT, geschäftsführende<br />
Gesellschafterin, Pilz GmbH & Co. KG, Ostfildern<br />
Zeiten. Agilität ist gefordert in den Methoden und in den Köpfen.<br />
Doch Agilität kann nicht verordnet werden, sondern ist Einstellungssache.<br />
Für viele Bereiche bedeutet das, dass Produktentwicklungen<br />
und andere Prozesse nicht mehr nach dem Wasserfall-Prinzip,<br />
also immer der Reihe nach, ablaufen können. Der<br />
Wandel vom Wasserfall zu agilen Methoden ist ein Change-Prozess,<br />
der in den Unternehmen begleitet werden muss.<br />
Susanne Kunschert blickt trotz dieser großen Herausforderungen<br />
optimistisch und gespannt auf die nächsten zehn Jahre.<br />
Zum anderen freut sie sich, ihre Erfahrungen zu teilen und<br />
darüber, wie diese Anforderungen bei Pilz gelebt werden. Ein<br />
Ergebnis ist das innovative Sicherheitsschaltgerät myPNOZ:<br />
„Mithilfe agiler Methoden und auf Basis eines durchgängigen<br />
digitalen Konzepts können wir Kundenwünsche im Bereich<br />
sichere Automatisierung besser erfüllen. Das jüngste Mitglied<br />
der Familie der Sicherheitsschaltgeräte ist damit das weltweit<br />
erste, das ab Losgröße 1 bestellt werden kann“, fasst Susanne<br />
Kunschert zusammen. Für Pilz ein Meilenstein, genauso für die<br />
sichere Automatisierung. Was das genau heißt und was das<br />
Besondere dabei ist, darüber sprechen Harald Wessels, Vice<br />
President Product Management und Florian Rotzinger, Product<br />
Management Steuerungen mit der Redaktion – ein Gedankenaustausch<br />
über Innovationen und Industrie 4.0.<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 13
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
01 Harald Wessels,<br />
Vice President Product Management, Pilz<br />
02 Florian Rotzinger,<br />
Product Management Steuerungen, Pilz<br />
Herr Wessels, mit ihrer Entwicklung myPNOZ sprechen Sie von<br />
einem Meilenstein für die sichere Automatisierung. Was genau<br />
ist das Besondere daran?<br />
Harald Wessels: Wir haben für unser neues Sicherheitsschaltgerät<br />
einen komplett neuartigen Prozess von der Erstellung über<br />
die Bestellung und Lieferung aufgesetzt: Über unser Onlinetool<br />
myPNOZ Creator „kreieren“ Kunden ihr Sicherheitsschaltgerät.<br />
Sie können weltweit und erstmals in diesem Bereich ihr Produkt<br />
selbst zusammenstellen und erhalten es vormontiert und<br />
einbaufertig in Losgröße 1.<br />
Etwas ketzerisch gefragt: Woher wissen Sie, dass die Industrie<br />
genau darauf gewartet hat?<br />
Harald Wessels: Das Interesse an maßgeschneiderten individuellen<br />
Produkten gibt es im Consumer-Bereich ja schon lange,<br />
beispielsweise für Müsli oder Turnschuhe. Die Einstellung am<br />
Markt zu individualisierten Produkten hat sich in den letzten<br />
Jahren zwar nicht grundlegend verändert, aber deutlich geschärft:<br />
Wir haben immer klarer gesehen, was wichtig ist und<br />
wie wir das Thema Losgröße 1 für den Kunden optimal umsetzen<br />
können. Unser Ziel war es, Kundenindividualisierung auch in<br />
den B2B-Bereich zu überführen.<br />
Durch Rückmeldungen aus Kundengesprächen, also dem<br />
Markt, haben wir überdies früh erkannt, dass bei myPNOZ die<br />
Applikation im Vordergrund stehen sollte: Wie können wir für<br />
die vielfältigen Anwendungen, in denen Sicherheitsschaltgeräte<br />
zum Einsatz kommen, eine optimale generische Lösung bieten?<br />
Deshalb haben wir unsere vielfältigen Erfahrungen aus der<br />
Praxis einbezogen. Dabei ging es nicht nur um den Einsatz<br />
an der fertigen Maschine, sondern darum, wie der Kunde<br />
im ganzen Prozess von der Maschinenentwicklung über die<br />
Inbetriebnahme bis hin zum Betrieb beim Endkunden von<br />
myPNOZ profitieren kann.<br />
Sie haben das Onlinetool erwähnt. Ist damit für den Anwender<br />
nicht erst einmal Mehrarbeit verbunden? Oder worin genau liegt<br />
der Nutzen?<br />
Harald Wessels: Für den Anwender ist das Tool auf jeden Fall<br />
intuitiv, denn der myPNOZ Creator unterstützt ihn bei der<br />
Übersetzung seiner Logik. Der Anwender legt die Anzahl, Art<br />
und Logik der Sicherheitsfunktionen zueinander fest und folgt<br />
einem transparenten Ablauf. Je nachdem, welche Sicherheitsanforderung<br />
er hat, verschaltet er zum Beispiel Not-Halt,<br />
Schutztürsensoren oder Lichtgitter mit logischen UND-/<br />
ODER-Verknüpfungen. Dabei müssen Anwender nur beachten,<br />
dass am Ende jeder Sicherheitszone wenigstens ein Ausgang<br />
platziert werden muss. Den kann der Anwender im myPNOZ<br />
Creator einfach hinzufügen. Das Onlinetool zeigt Logikfehler<br />
in der Abfolge der Sicherheitsfunktionen über ein Symbol an.<br />
Anwender können auch direkt die erstellte Logik simulieren,<br />
um zu verifizieren, ob myPNOZ wie gewünscht reagiert. Und<br />
dank unserer zwölf Erweiterungsmodule kann das Ganze auch<br />
individualisiert werden. Ach ja, bestellen kann er dann auch<br />
gleich, alles in einem Tool.<br />
Herr Rotzinger, der besondere Clou soll die neuartige interne<br />
Logik des Produktes sein. Können Sie mir das als Experte für die<br />
Steuerungstechnik die Funktion dieses ‚Clou‘ erklären?<br />
Florian Rotzinger: Der myPNOZ Creator stellt den Nutzern die<br />
Funktionen Logik-Editor, Hardware-Ansicht mit Editor, Simulation<br />
und Dokumentation zur Verfügung. In unserem Creator<br />
kann der Kunde aus einer Vielzahl an Möglichkeiten seine<br />
bedarfsgerechte Lösung zusammenstellen. Der Clou für ihn:<br />
Er kann sein maßgeschneidertes Produkt ohne jedwede<br />
Software-Kenntnisse für die Programmierung oder Erstellung<br />
generieren. Der Anwender wählt seine Sicherheitsfunktionen<br />
und die dazu passenden Verknüpfungen, der Creator wählt die<br />
14 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
ideale Hardware. Die Logik der Verknüpfung der Sicherheitsfunktionen<br />
ist über die Steckreihenfolge definiert. Das übernimmt<br />
der Creator: myPNOZ verfügt also über eine interne<br />
Sicherheitslogik, die sich aus dem Aufbau des Systems ergibt.<br />
Dann ist myPNOZ weit mehr als ein „klassisches“<br />
Sicherheitsschaltgerät?<br />
Florian Rotzinger: Wir haben Bewährtes mit innovativen<br />
Features zusammengebracht: Das myPNOZ ist das Resultat<br />
des gesammelten Sicherheits-Know-hows der vergangenen<br />
Jahrzehnte. Bewährte Eigenschaften unserer PNOZ-Sicherheitsschaltgeräte<br />
wie Zuverlässigkeit, Einfachheit und<br />
komfortable Bedienung bei Installation und Wartung sowie<br />
Diagnosehaben wir mitgenommen beziehungsweise optimiert.<br />
Hardware-seitig besteht myPNOZ aus einem Kopfmodul mit<br />
ansteck baren Erweiterungsmodulen, wobei das Kopfmodul<br />
die Spannungsversorgung übernimmt und bereits eine<br />
übergeordnete Sicherheitsfunktion mitbringt.<br />
Wen haben Sie mit Blick auf die Anwendung besonders<br />
im Fokus?<br />
Harald Wessels: Wir haben ganz allgemein die Automatisierung<br />
im Maschinen-und Anlagenbau im Fokus, wobei das<br />
Sicherheitsschaltgerät in vielfältigen Branchen einsetzbar ist.<br />
Wie zum Beispiel in der Holzbearbeitung. Wer Sicherheitsapplikationen<br />
im einfachen bis mittleren Komplexitätsbereich<br />
umsetzen möchte, der profitiert insbesondere. Genauso auch,<br />
wenn Anwender zwei bis 16 sichere Sicherheitsfunktionen<br />
abdecken möchten und auf den Einsatz von Engineering-<br />
Software verzichtet werden soll.<br />
ACOPOS 6D<br />
Neue Dimensionen<br />
der adaptiven Fertigung<br />
www.br-automation.com/ACOPOS6D<br />
Vielen Dank für das Gespräch!<br />
Bilder: Pilz<br />
www.pilz.com<br />
„MY PNOZ“ AUF DEN<br />
PUNKT GEBRACHT<br />
Kunden eröffnet das<br />
modular aufgebaute<br />
Sicherheitsschaltgerät<br />
myPNOZ vielfältige<br />
Möglichkeiten, maßgeschneiderte<br />
Lösungen<br />
ab Losgröße 1 zu realisieren.<br />
Dabei bleiben die grundlegenden<br />
Eigenschaften eines PNOZ,<br />
nämlich Sicherheit, Einfachheit,<br />
bequeme Bedienung bei der Installation und Wartung<br />
sowie einfache und schnelle Diagnose erhalten. Diese<br />
Eigenschaften machen es Kunden leicht, von einer<br />
bestehenden Schaltgerätelösung auf myPNOZ umzusteigen.<br />
Der individuelle „Pay-what-you-need“-Ansatz<br />
von myPNOZ gewährleistet ein optimales Kosten-Nutzen-Verhältnis<br />
und macht das Sicherheitsschaltgerät<br />
sowohl gegenüber konventionellen Sicherheitsrelais als<br />
auch mit Blick auf die Angebote des Marktes attraktiv.<br />
ACOPOS 6D läutet eine neue Ära der Fertigung ein.<br />
Frei schwebende Shuttles schaffen einen offenen<br />
Produktionsraum mit dem sich das Konzept Maschine<br />
völlig neu umsetzen lässt. ACOPOS 6D ermöglicht<br />
maximale Produktivität auf minimalem Bauraum.
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
ZUKUNFTSORIENTIERTES<br />
POWERMANAGEMENT<br />
Durchgängig vernetzte Anlagen mit<br />
intelligenter Sensorik und Aktorik stellen<br />
höchste Ansprüche an die Energieversorgung.<br />
Ein Beispiel ist die Intralogistik – hier ist eine<br />
zuverlässige Energieversorgung für Steuerung,<br />
Sensorik und Aktorik unabdingbar. Gut, dass es<br />
modulare und kommunikationsfähige<br />
Powermanagement-Lösungen gibt, die eine<br />
zuverlässige digitale Infrastruktur sicherstellen.<br />
Manche Anforderungen wurden schon immer an industriell<br />
genutzte Stromversorgungen gestellt, z. B.<br />
Energieeffizienz und Langlebigkeit. Hier punkten die<br />
für den industriellen Einsatz entwickelten PROtop<br />
Geräte mit hervorragenden Daten. Mit Wirkungsgraden über<br />
95 % nähern sie sich allmählich den Grenzen des physikalisch<br />
machbaren. Aber es gibt neue Herausforderungen. In den Anlagen<br />
der Generation Industrie 4.0 sind alle Komponenten einer<br />
Produktionsumgebung über eine digitale Infrastruktur miteinander<br />
verbunden. Darin müssen alle eingebundenen Komponenten<br />
intelligent werden, auch die im Hintergrund arbeitenden Stromversorgungen.<br />
Weidmüller hat hierfür ein System aus Netzteil,<br />
elektronischer Lastüberwachung und Kommunikationsmodulen<br />
entwickelt, das sich an jede Anwendung anpassen lässt.<br />
Dipl.-Ing Marco Walz ist Business Development Manager Intralogistik<br />
bei Weidmüller GmbH & Co. KG in Detmold<br />
STROMVERSORGUNGEN FÜR DIE<br />
DIGITALISIERUNG<br />
PROtop-Stromversorgungen bieten Leistung, Energieeffizienz<br />
und Kommunikationsfähigkeit gleichermaßen. Durch den Wirkungsgrad<br />
von – je nach Variante – bis zu 95,3 % können in einer<br />
mittleren Produktionsanlage im Vergleich zu einer Standardstromversorgung<br />
jährlich 15 000 kWh eingespart werden. (Annahme:<br />
100 Stück PROtop à 960 W in Dreischichtbetrieb). Gleichzeitig<br />
bieten sie mit MTBF-Werten von über einer Million<br />
Stunden hohe Betriebssicherheit und verfügen über eine annähernd<br />
doppelte Lebensdauer eines Standardgerätes. So steigern<br />
sie die Anlagenverfügbarkeit und verbessern die CO 2<br />
-Bilanz<br />
gleich mehrfach, durch Energieeffizienz und den langen Zeitraum<br />
bis ein Ersatzgerät benötigt wird. Zudem sorgen sie mit<br />
mehr als 30 % Platzersparnis für eine höhere Funktionsdichte im<br />
Schaltschrank. Die Stromversorgungen sind in Varianten von<br />
72 W bis 960 W mit Ausgangsspannungen von 12 V, 24 V, 36 V und<br />
48 V erhältlich. Zudem verbessern sie signifikant und nachhaltig<br />
die Energieeffizienz und die CO 2<br />
-Bilanz. Zahlreiche Zusatzfunktionen<br />
sowie der außergewöhnlich umfassende Zulassungssatz<br />
prädestinieren die PROtop Familie für anspruchsvolle Aufgaben.<br />
Der Einsatz der PROtop Familie ist auch unter extremen Umgebungsbedingungen<br />
möglich. So gibt es eine Variante, die einen<br />
nominellen Arbeitstemperaturbereich von – 40 bis + 70 °C bietet<br />
und hoher Luftfeuchte widersteht. Damit können Anwendungen<br />
mit etwas erhöhten Temperaturen problemlos gemeistert werden.<br />
16 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
01<br />
02<br />
DCL-TECHNOLOGIE SORGT FÜR<br />
SPITZENLASTRESERVEN<br />
Eine leistungsfähige Stromversorgung sollte über hohe Impulsenergiereserven<br />
verfügen, die beispielsweise ein kraftvolles<br />
Hochlaufen von Motoren ermöglichen. Dank der zukunftsweisenden<br />
DCL-Technologie (Dynamic Currentis Limiting) ist dies<br />
bei der PROtop Stromversorgung jederzeit gewährleistet. Dabei<br />
steht im Normalbetrieb stets eine bis zu 600%ige Stromreserve<br />
zur Verfügung, um kurzeitige Spitzenlasten jederzeit abdecken zu<br />
können. Eine integrierte Überlast-Kontrollschaltung (DCL) sorgt<br />
für den sicheren Betrieb des Gerätes und begrenzt nur bei Bedarf<br />
den Ausgangsstrom auf einen unkritischen Wert. So kann der<br />
Stromversorgung immer ein Optimum an Impulsenergie entnommen<br />
werden. Zum Beispiel stehen im Anlaufmoment von<br />
Motoren für einen Zeitraum von etwa 100 ms 300 % und für zirka<br />
5 s 150 % an Leistungsreserven zur Verfügung. Dies ist z. B. für<br />
Anwendungen in der Fördertechnik interessant, in denen oftmals<br />
24-V- oder 48-V-DC-Motoren mit hohen Anlaufströmen arbeiten.<br />
INTEGRIERTE SICHERHEIT: ANDERS ALS<br />
HERKÖMMLICHE REDUNDANZMODELLE<br />
Besonders kritische Anwendungen verfügen häufig über eine redundante<br />
Stromversorgung. Allerdings kann auch in der Stromversorgung<br />
selbst ein Kurzschluss auftreten. Sind die Netzteile<br />
einfach parallel geschaltet, würde auch das Reservegerät kurzgeschlossen.<br />
Herkömmliche Redundanzkonzepte sehen deshalb<br />
spezielle Redundanz- oder Diodenmodule vor, die die Netzteile<br />
im Fehlerfall entkoppeln. Diese separaten Komponenten ziehen<br />
jedoch zusätzlichen Installationsaufwand und Platzbedarf nach<br />
sich. Anders bei den PROtop Stromversorgungen. In diesen ist<br />
bereits ein Entkopplungsmodul auf Basis eines ORing Mosfets integriert.<br />
Im Fehlerfall schaltet diese Vorrichtung den Geräteausgang<br />
automatisch hochohmig. Damit lassen sich die Stromversorgungen<br />
ohne weitere Schutzmaßnahmen parallel beitreiben.<br />
Die Systemkosten werden reduziert und im Schaltschrank lässt<br />
sich mehr als 30 % Platz einsparen. Der optional zuschaltbare<br />
Parallelbetrieb vereinfacht die Stromsymmetrierung und führt zu<br />
einer höchstmöglichen Langzeitstabilität.<br />
KOMMUNIKATION: SCHLÜSSELTECHNOLOGIE<br />
FÜR INDUSTRIE 4.0<br />
Die beschriebenen technischen Lösungen sind zwar wichtige<br />
Voraussetzungen für den Einsatz in anspruchsvollen und sensiblen<br />
Anwendungen; sie arbeiten allerdings weiterhin autark. Im<br />
01 Mit dem aufsteckbaren Kommunikationsmodul PRO COM<br />
wird erstmalig eine durchgängige Kommunikation von der<br />
Feldebene bis zur Cloud möglich<br />
02 Dank der Möglichkeit, die PROtop-Netzteile in das<br />
FieldPower-System zu integrieren, kann der gesamte<br />
Funktionsumfang im Feld zur Verfügung gestellt werden<br />
industriellen IoT jedoch sind alle Komponenten einer Produktionsumgebung<br />
über eine digitale Infrastruktur miteinander verbunden<br />
und müssen deshalb kommunikationsfähig sein – sogar<br />
komplette Stromversorgungs-Systeme wie Netzgerät und elektronische<br />
Sicherungen. Weidmüller hat für die PROtop Geräte eine<br />
spezielle, aufsteckbare Kommunikationsschnittstelle entwickelt.<br />
Zusätzlich gibt es das Lastüberwachungssystem TopGuard, ein<br />
modular aufgebautes, elektronisches Lastüberwachungssystem<br />
(Aufmacher/Einklinkerbild). Das System besteht aus einem Einspeisemodul<br />
und mehreren angereihten Abgangsmodulen. Die<br />
Abgangsmodule sind sowohl mit fest eingestellten als auch mit<br />
frei einstellbaren Sicherungswerten bis zu 12 A pro Modul verfügbar.<br />
Die spannungsadaptive Class2-Lastüberwachung erlaubt<br />
erstmalig den durchgängigen Einsatz einer Betriebsspannung<br />
von 18–30 V DC für eine NEC-konforme Verteilung. Sollte es zu<br />
einer Überlast oder einem Kurzschluss kommen, schaltet Top-<br />
Guard den betroffenen Kanal ab.<br />
MONITORING JEDES EINZELNEN<br />
KOMMUNIKATIONSMODULS<br />
Der Clou ist jedoch das Kommunikationsmodul, mit dem sich<br />
sowohl die Stromversorgung PROtop als auch das Lastüberwachungssystem<br />
nachrüsten lassen. Durch den Einsatz der standardisierten<br />
IO-Link-Technologie (IEC 61131-9) erhält der<br />
Anwender die Möglichkeit der Datenübertragung einschließlich<br />
Datentransparenz und Fernsteuerbarkeit der Lastüberwachung<br />
TopGuard. Das Kommunikationsmodul ermöglicht zum Beispiel<br />
ein Monitoring jedes einzelnen Moduls in Bezug auf die Spannung<br />
und Stromabgabe, ebenso ein Ein- und Ausschalten der<br />
einzelnen Kanäle sowie auch das Rücksetzen im Fehlerfall. Weiterhin<br />
können die verwendeten Module direkt über die Steuerung<br />
parametriert werden. Die Betriebsdaten werden dabei in<br />
einer IODD-Datei (IO Device Description) erfasst.<br />
Bilder: Weidmüller<br />
www.weidmueller.com<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 17
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
DIE GEBURTSSTUNDE<br />
DER SCHWARMPRODUKTION<br />
Der Platzverbrauch von Produktionsmaschinen<br />
und -anlagen ist immens. Um diesem<br />
Problem zu begegnen, gilt es, den linearen<br />
Produktionstransport aufzulösen und stattdessen<br />
einen dimensionalen Produktionsraum<br />
zu erschaffen. Der Wandel gelingt nun durch<br />
die Integration der modernen Magnetschwebetechnologie<br />
in ein Automatisierungssystem und<br />
läutet damit eine neue Ära der Fertigung ein.<br />
Die Magnetschwebetechnologie ermöglicht<br />
Produktmanipulationen und -transporte<br />
mit sechs Freiheitsgraden<br />
Förderbänder, Rundtische oder Transportkarusselle – zahllos<br />
sind die Methoden, um Produkte in oder zwischen Bearbeitungsstationen<br />
zu transportieren. Eines ist ihnen jedoch allen<br />
gemeinsam: Sie leisten keinen Beitrag zum eigentlichen<br />
Fertigungsprozess. Ganz im Gegenteil: Sie brauchen Platz und<br />
verringern so den Output pro m2 Stellfläche.<br />
„Der Produkttransport ist ein notwendiges Übel für Maschinenund<br />
Anlagenbauer“, bringt es Dario Rovelli, Experte für mechatronische<br />
Systeme bei B&R, auf den Punkt. Neben dem hohen<br />
Platzverbrauch hat der konventionelle Produkttransport einen<br />
zweiten schwerwiegenden Nachteil: Er macht die Maschine unflexibel.<br />
Es war Henry Ford, der der industriellen Massenproduktion<br />
mit dem Förderband und einem strikten Produk tionstakt<br />
zum Durchbruch verholfen hat. Doch was einst die Industrie viel<br />
Stefan Hensel ist Unternehmensredakteur bei B&R in Eggelsberg<br />
produktiver machte, ist nun zum Hindernis geworden. So Rovelli:<br />
„Um den aktuellen Anforderungen mit ständig wechselnden und<br />
immer individuelleren Produkten gerecht zu werden, müssen wir<br />
den unflexiblen Produktionstakt loswerden.“<br />
ANGLEICHEN ASYNCHRONER PROZESSE<br />
Neue Technologien haben die industrielle Produktion in den vergangenen<br />
Jahren viel flexibler gemacht, allen voran Track-Systeme<br />
wie SuperTrak und AcopoStrak. Sie können jedes Produkt individuell<br />
bewegen und auch als eigenständige Achse bei Bearbeitungsstationen<br />
eingesetzt werden. Zudem können Produktströme<br />
bei vollem Tempo getrennt und wieder zusammengeführt werden.<br />
„Track-Systeme meistern eine ganz große Herausforderung“,<br />
erklärt Rovelli, „sie synchronisieren asynchrone Prozesse.“ Das<br />
heißt: Die Produktionsgeschwindigkeit muss sich nicht mehr<br />
nach der langsamsten Bearbeitungsstation richten. Langsame<br />
18 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Prozesse werden einfach parallelisiert und machen die Maschine<br />
ohne große Investitionen wesentlich produktiver.“ Laut Rovelli<br />
ermöglichen Track-Systeme es erstmals, die individuelle Massenproduktion<br />
wirtschaftlich umzusetzen. Nämlich dort, wo es eine<br />
klare Abfolge verschiedener Prozessschritte gibt, die flexibel angepasst<br />
werden können. Allerdings gibt es auch Applikationen,<br />
bei denen die Reihenfolge der Prozessschritte ständig wechselt.<br />
Diese benötigen eine völlige Freiheit des Produktionsablaufs.<br />
„Visionäre Vordenker haben daher seit vielen Jahren einen<br />
Traum“, sagt Rovelli. „Sie wollen den linearen Produkttransport<br />
völlig auflösen und einen mehrdimensionalen Produktionsraum<br />
schaffen – in dem sich jedes Produkt individuell von Bearbeitungsstation<br />
zu Bearbeitungsstation bewegt, ohne an einen<br />
rigiden, sequenziellen Produktionstakt gebunden zu sein.“<br />
VOM LINEAREN PRODUKTIONSFLUSS ZUM<br />
OFFENEN PRODUKTIONSRAUM<br />
Was lange Zeit nach einem kühnen Traum klang, wird nun durch<br />
moderne Magnetschwebetechnologie real. Shuttles gleiten wie<br />
von Geisterhand über einer Fläche und können nahezu beliebig<br />
beschleunigt und bewegt werden. „Seit ich diese Technologie<br />
zum ersten Mal im Einsatz sah, bin ich völlig fasziniert“, schwärmt<br />
Rovelli. „Sie ist kontaktlos, geräuschlos und extrem präzise. Mir<br />
war sofort klar, welch bahnbrechende Bedeutung das für die<br />
Fertigung der Zukunft haben würde. Und nun ist die Magnetschwebe<br />
technologie so weit fortgeschritten, dass ein wirtschaftlicher<br />
Einsatz in der Produktion möglich wird.“ Daher hat<br />
B&R die Magnetschwebetechnologie vollständig in sein Automatisierungssystem<br />
integriert und bietet mit Acopos 6D nun eine<br />
Technologie an, die den Wandel vom streng linearen Produktfluss<br />
hin zu einem offenen Produktionsraum einläutet. „Wir sprechen<br />
hier von nichts weniger als einer Revolution der Art und Weise,<br />
wie Produkte in Zukunft gefertigt, assembliert und verpackt<br />
werden“, sagt Rovelli.<br />
Seit die Diskussion um Industrie 4.0 und das Industrial Internet<br />
of Things an Fahrt aufgenommen hat, wird immer wieder davon<br />
gesprochen, dass sich das Produkt den Weg durch die Produktion<br />
selbst suchen soll. „Häufig wurde das als Hirngespinst abgetan“,<br />
sagt Rovelli, „aber nun haben wir tatsächlich die Technologie,<br />
diese Vision in die Tat umzusetzen.“ Mit Acopos 6D kann eine<br />
Es wird Zeit, die bisherigen Grenzen des Produkttransports<br />
zu durchbrechen und so eine neue Ära<br />
der Produktivität einzuleiten.<br />
DARIO ROVELLI, HEAD OF PRODUCT<br />
MANAGEMENT – MOTION & MECHATRONIC<br />
SYSTEMS BEI B&R IN EGGELSBERG<br />
Maschine gleichzeitig unterschiedliche Produktvarianten oder<br />
sogar unterschiedliche Produkte fertigen. Jedes Produkt fährt die<br />
Stationen an, die es tatsächlich benötigt. „Das ist die Geburtsstunde<br />
der Schwarmproduktion.“<br />
Bilder: B&R Industrie-Elektronik GmbH<br />
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Zeit vorbei für Hacker, Cracker und Piraten<br />
Im Zeitalter softwaregetriebener Produkte sorgt CodeMeter für<br />
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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
ROBUSTE<br />
VERBINDUNG<br />
Die Sensoren erkennen<br />
die Anwesenheit der<br />
Flaschen an den Endpositionen<br />
zuverlässig und<br />
genau, selbst bei hoher<br />
Maschinengeschwindigkeit<br />
und Vibration<br />
ROBUSTE<br />
VERBINDUNG<br />
Der ideale Sensor für Industrie 4.0 ist im Einsatz<br />
flexibel, bietet einen großen Funktionsumfang<br />
und verfügt über eine zukunftssichere<br />
Kommunikationstechnik für den ungehinderten<br />
Datenfluss. Eine neue Serie Ultraschallsensoren<br />
mit IO-Link erfüllt exakt diese<br />
Voraussetzungen. Sie sind sowohl für den<br />
Einsatz in der Verfahrenstechnik als auch für<br />
die diskreten Aufgaben der Fabrikautomation<br />
prädestiniert.<br />
Till Hoffmeyer-Zlotnik, Pepperl+Fuchs SE, Mannheim<br />
Ultraschallsensoren sind bauartbedingt sehr robust und<br />
zuverlässig. Sie können praktisch alle Materialien detektieren,<br />
wobei die optischen Eigenschaften der Oberfläche<br />
keine Rolle spielen. Ihre Funktion wird weder von<br />
Staub, Nebel und Dämpfen noch von Verschmutzung und Anhaftungen<br />
beeinträchtigt. Die Eigenvibration der objektzugewandten<br />
Sensorfläche sorgt für wirksame Selbstreinigung. Das Messprinzip<br />
der Schallausbreitung funktioniert, von sehr wenigen Ausnahmen<br />
abgesehen, in praktisch jeder Umgebung und selbst<br />
unter besonders rauen Bedingungen. Mit diesen Fähigkeiten ausgestattet,<br />
können Ultraschallsensoren komplexe Aufgaben erledigen,<br />
von der Objekterkennung bis zur millimetergenauen<br />
Füllstandmessung.<br />
VIELFÄLTIGE MÖGLICHKEITEN<br />
In der neuen Produktserie UC18GS sind die grundlegenden Eigenschaften<br />
der Ultraschallsensorik mit einer breiten Palette von<br />
Optionen für Konfiguration und Kommunikation kombiniert. So<br />
kann etwa in einer Füllstandapplikation die Schallkeule des Sensors<br />
sehr einfach an unterschiedliche Behälterformen angepasst<br />
werden. Das Gleiche gilt für variierende Zielobjekte bei der Objekterkennung.<br />
Die Anpassung hat dabei, anders als bei herkömmlicher<br />
Ultraschalltechnik, keine Auswirkung auf die Länge<br />
des Messbereichs. Die Blindzone ist minimal: Sie beträgt nur<br />
30 mm bei Geräten mit einer Reichweite von 500 mm und 70 mm<br />
bei 1 000 mm Reichweite.<br />
Die sehr einfache Parametrierung und Programmierung kann<br />
mithilfe der gewohnten Drucktasten direkt am Gerät oder ohne<br />
physischen Kontakt zum Sensor per IO-Link beziehungsweise<br />
durch die IrDA-Schnittstelle ausgeführt werden. Letztere erlaubt<br />
auch Zugriff auf die Daten im laufenden Prozess für Analyse und<br />
Wartung. Durch die IrDA- sowie die IO-Link-Schnittstelle kann<br />
der Sensor auch unter Nutzung von DTM/PACTware umfassend<br />
konfiguriert werden.<br />
Die IO-Link-Schnittstelle schafft zudem eine Datenverbindung<br />
für die intelligente bidirektionale Kommunikation mit dem Gerät.<br />
Sie bildet die Grundlage für eine reibungslose Integration in<br />
IIoT-Umgebungen und Industrie-4.0-Anwendungen. IO-Link ist<br />
nach IEC 61131-9 standardisiert und weltweit verbreitet. Als offene,<br />
herstellerunabhängige Schnittstelle kann es mit jedem verfügbaren<br />
Feldbus kommunizieren. IO-Link-Geräte können über die<br />
20 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Die IO-Link-Schnittstelle erlaubt eine umfassende Parametrierung<br />
der Ultraschallsensoren über die Steuerung ohne physischen Zugang<br />
zum Sensor<br />
Steuerung konfiguriert werden. Auch Änderungen an Rezepten<br />
und Abläufen können so sehr schnell und mit minimierten Stillstandzeiten<br />
ausgeführt werden. Selbst die individualisierte Produktion<br />
bis hin zur Losgröße 1 wird möglich.<br />
FÜLLSTANDMESSUNG MIT<br />
STÖRGRÖSSENAUSBLENDUNG<br />
Für die Füllstandmessung von Flüssigkeiten und Granulaten bietet<br />
die Geräteserie UC18GS einen zentralen Vorteil: Störgrößen wie<br />
Stützstreben, Trittleitern oder andere ins Messfeld hineinragende<br />
Objekte im Inneren der Behälter können per Software (PACTware)<br />
ausgeblendet werden. Zugleich wird der Pegel des Tankinhalts<br />
unabhängig von physikalischen Eigenschaften oder<br />
un regelmäßigen Oberflächen zuverlässig erfasst. Das Gerät entspricht<br />
der Schutzart IP67 und stellt sicher, dass weder die rauen<br />
OB DRUCKTASTER ODER SCHNITT-<br />
STELLEN WIE IO-LINK – DIE<br />
UC18GS-ULTRASCHALL SENSOREN<br />
BIETEN MAXIMALE FLEXIBILITÄT<br />
BEIM THEMA PROGRAMMIERUNG<br />
Bedingungen eines industriellen Umfelds noch die besonderen<br />
Herausforderungen im Inneren des Behälters die Messung<br />
be einflussen.<br />
Die UC18GS-Sensoren sind sehr kompakt. Der Durchmesser<br />
der kegelförmigen Schallkeule lässt sich an den gewünschten<br />
Zielbereich anpassen. Die Schallwellen treffen flächig auf die<br />
Oberflächen des Mediums. So ermittelt der Sensor bei einer unregelmäßigen<br />
oder bewegten Oberfläche einen Mittelwert. Statt<br />
eines potenziell verzerrten punktuellen Werts gibt er damit den<br />
tatsächlichen Füllstand an. Das gilt auch für den Bereich der ausgeblendeten<br />
Störgrößen.<br />
OBJEKTERKENNUNG BEI HOHEM DURCHSATZ<br />
Abfüllanlagen der Getränkeindustrie arbeiten hochgradig automatisiert<br />
und mit großem Durchsatz. Die leeren Gebinde gelangen<br />
durch sogenannte Flaschengassen zur Füllstation. An der<br />
Endposition wird ihre Anwesenheit in jeder Gasse gesondert<br />
überwacht. Nur wenn sich die Flasche in der korrekten Position<br />
befindet, darf die Zuführung zur Verpackungsstation aktiviert<br />
werden. In den Maschinen sind in der Regel mehrere Gassen unmittelbar<br />
nebeneinander angeordnet, entsprechend viele Sensoren<br />
arbeiten daher parallel auf engem Raum.<br />
Die Sensoren müssen die Anwesenheit der Flaschen an den<br />
Endpositionen zuverlässig und genau erkennen, auch bei der typischerweise<br />
hohen Maschinengeschwindigkeit und der vorherrschenden<br />
ständigen Vibration. Die Gebinde können aus unterschiedlichen<br />
Materialien (Glas, Kunststoff, Keramik) bestehen;<br />
ihre Farben variieren; sie können durchsichtig sein oder spiegelnde<br />
Oberflächen besitzen. Die Funktion der Sensoren darf von<br />
solchen Eigenschaften nicht beeinträchtig werden. Zugleich<br />
müssen die Geräte auf engem Raum Platz finden und dürfen<br />
einander in der Detektion nicht stören.<br />
Ultraschallsensoren der Serie UC18GS erkennen zuverlässig<br />
die Anwesenheit von Flaschen in den Endpositionen. Da ihre<br />
Schallkeule flächig auf die Oberfläche des Gebindes trifft, ist die<br />
Erfassung auch bei variierenden Konturen und prozesstypischen<br />
Positionsabweichungen gewährleistet. Die Farbe und Beschaffenheit<br />
der Oberflächen spielt keine Rolle. Die flexible<br />
Konfiguration schafft die Voraussetzungen für einen schnellen<br />
Produktwechsel ohne umständliche Neuparametrierung im<br />
Prozess.<br />
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Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 21
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
ERSTER RELEASE-KANDIDAT VERÖFFENTLICHT<br />
Mit der aktuellen OPC UA Framework war der<br />
Determinismus heutiger Feldbuslösungen nicht<br />
gegeben. Die Randbedingungen änderten sich<br />
jedoch mit der OPC UA-Erweiterung auf die<br />
Publisher/Subscriber-Technologie und dem<br />
Aufkommen von TSN. Viele Single- und<br />
Multivendor-Demonstratoren zeigten früh,<br />
welche Möglichkeiten bis hin zu Motion Control<br />
die TSN-Technologie in puncto Synchronität und<br />
Echtzeit eröffnet.<br />
Doch wenn jedes Unternehmen respektive jede Nutzerorganisation<br />
das jeweils bestehende System auf TSN hebt,<br />
bringt dies keinen Vorteil für die Automatisierungswelt.<br />
Vor diesem Hintergrund wurde zusätzlich auf der IEEE-/<br />
IEC-Normungsebene zeitig ein TSN-Standardisierungsprojekt<br />
(IEC/IEEE 60802-IA) in Angriff genommen, das auf eine Vereinheitlichung<br />
des TSN-Einsatzes in der industriellen Automatisierungstechnik<br />
abzielt. Mit der Fertigstellung eines einheitlichen<br />
TSN-Profils sollen sich Automatisierungs- und IT-Protokolle ein<br />
TSN-Netzwerk mit entsprechenden Garantien teilen können. Die<br />
vorhandene Kommunikation darf dabei durch die zusätzliche<br />
neue nicht gestört werden – das „Converged Network“.<br />
Um in diesem „Converged Network“ langfristig lediglich eine<br />
Sprache zu sprechen, nämlich OPC UA, gründeten 2018 Automatisierungsanbieter,<br />
Technologie-Provider sowie Komponentenund<br />
Switch-Hersteller aus der Fabrik- und Prozessautomation auf<br />
der Messe SPS in Nürnberg innerhalb der Nutzerorganisation<br />
OPC Foundation die Initiative Field Level Communication (FLC).<br />
Heute sind hier 27 Unternehmen aktiv. Sie haben sich verpflichtet,<br />
die FLC-Initiative aktiv zu unterstützen, damit auf Basis von<br />
OPC UA und TSN ein umfassender Kommunikationsstandard für<br />
die Automatisierungstechnik entwickelt wird. Die 27 Unternehmen<br />
geben die Richtung vor, wobei die eigentliche Spezifikationsarbeit<br />
in den Arbeitsgruppen offen für jedes Mitglied der OPC<br />
Foundation ist. Nach knapp über zwei Jahren werden jetzt die<br />
ersten Spezifikationen als Release-Kandidaten veröffentlicht.<br />
UMSETZUNG PEU À PEU<br />
Die Erarbeitung eines komplett neuen Ökosystems für die Automatisierung,<br />
mit dem sich die technologischen Entwicklungen<br />
der nächsten 20 Jahre ebenfalls umsetzen lassen, erweist sich als<br />
große Herausforderung. Bei der Spezifikation sollen die Anforderungen<br />
von der Prozesstechnik bis zu synchronen Motion-Control-Applikationen<br />
erfüllt werden. Deshalb haben sich die Mitglieder<br />
der FLC-Initiative zur Realisierung eines sukzessiven<br />
Konzepts entschieden.<br />
Der erste Schritt fokussiert sich auf den Datenaustausch von<br />
Steuerung zu Steuerung. Im Rahmen der initialen Arbeiten wurden<br />
Anwendungsszenarien adressiert, in denen beide Steuerungen<br />
aufeinander abgestimmt beidseitig konfiguriert werden. Die<br />
Dipl.-Ing. Robert Wilmes, System Management PLCnext, Phoenix Contact<br />
Electronics GmbH in Bad Pyrmont<br />
22 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
IP-Adressen sind schon vergeben und eine Parametrierung des Kommunikationspartners ist<br />
nicht notwendig.<br />
JAHRE<br />
ELEKTRONISCHER<br />
ÜBERSTROMSCHUTZ<br />
INTEGRATION EINES GERÄTETYPS IN DAS ENGINEERING ANDERER ANBIETER<br />
MEHR ÜBER DIE AKTIVITÄTEN DER FLC-INITIATIVE<br />
LESEN SIE IM VOLLSTÄNDIGEN ARTIKEL UNTER<br />
BIT.LY/FLC-INITIATIVE<br />
Heutige Gerätebeschreibungs-Lösungen aus dem Feldbusbereich beschäftigen sich mit der Integration<br />
eines Gerätetyps eines bestimmten Sensors oder Aktors in das Engineering eines Systemanbieters.<br />
Ist das Gerät einmal instanziiert, wird die Datei oftmals nicht mehr aktiv verwendet.<br />
Anders bei FLC: Die Gerätebeschreibung kann nur Typinformationen beinhalten, lässt sich<br />
allerdings um Instanzinformationen erweitern. Wenn bekannt, lassen sich im Vorfeld also ebenfalls<br />
Adressinformationen oder spezifische Konfigurationen festlegen, bevor sie dann in das andere<br />
Engineering-System eingebunden werden.<br />
Damit wird die Gerätebeschreibungsdatei automatisch zum digitalen Zwilling des Kommunikationspartners.<br />
Jeder Anwender kann die Informationen hinzufügen, die er im Rahmen seiner Engineering-Aufgaben<br />
schon kennt. Die Datei wächst folglich inhaltlich mit dem Projektfortschritt. Gelöst<br />
wird das über einen Ansatz auf Basis der Beschreibungssprache AML (Automation Markup<br />
Language), die FLC-spezifische ebenso wie weitere Informationen in einem Paket zusammenfasst.<br />
BIDIREKTIONALE KOMMUNIKATION<br />
Beim Verbindungsaufbau hat die FLC-Initiative ein einfaches Modell favorisiert. Dabei initiiert<br />
der Datenempfänger den Verbindungsaufbau und der Sender überträgt die Daten gemäß der Anforderung<br />
des Empfängers unidirektional. Hinter diesem Modell steckt der Gedanke, dass bei<br />
zwei Kommunikationsteilnehmern der Empfänger am besten weiß, wann seine Applikation die<br />
Daten benötigt. Soll ein bidirektionaler Datenaustausch aufgebaut werden, müssen somit beide<br />
Seiten die Datenübertragung anstoßen können. Dieser Ansatz wird derart spezifiziert, dass er<br />
auch auf bidirektionale Kommunikationsmodelle erweitert werden kann.<br />
HARDWAREUNABHÄNGIGE FUNKTIONALITÄTEN<br />
Das FLC-Gerätemodell der Kommunikationsteilnehmer wurde ebenfalls neu aufgesetzt. Die Kommunikationsteilnehmer<br />
heißen nun Automation Components (AC). Egal ob Steuerung oder Sensor: Alle<br />
Geräte sind in ihrer Grundstruktur identisch aufgebaut. Dabei ist strikt zwischen dem Asset und der<br />
Funktion getrennt worden. Durch diese Trennung wird ermöglicht, dass Funktionalitäten zukünftig<br />
hardwareunabhängig betrachtet und z. B. einfach in neuen Produkten kombiniert werden können.<br />
ERZIELTE ERFOLGE UND AUSBLICK<br />
Mit dem ersten Schritt haben die Mitglieder der FLC-Initiative einen reduzierten Funktionsumfang<br />
definiert, der für die sichere Übertragung von Standard- und Safety-Daten zwischen zwei<br />
Steuerungen ausreicht. Ein erster Release Candidate wurde im November 2020 veröffentlicht. Er<br />
dient der Umsetzung von Prototypen, der Validierung der Spezifikation und der Entwicklung von<br />
Tests, die Bestandteil des CTT werden. Im zweiten Schritt erfolgt eine Beschreibung der fehlenden<br />
Funktionalitäten, die für die Kommunikation zwischen Controller und Device notwendig sind.<br />
Außerdem entstehen erste Arbeitsgruppen, die auf der Grundlage dieses Modells funktionsspezifische<br />
Informationsmodelle zum Beispiel seit Mitte 2020 für Motion-Applikationen erarbeiten.<br />
Der Auslöser für diese Entwicklung, nämlich TSN, wurde in der Zwischenzeit über OPC-Arbeitsgruppen<br />
als optionale Funktion in die PubSub-Spezifikation integriert. Ob letztendlich TSN<br />
mit seinen Zeitgarantien eingesetzt wird, hängt von den Determinismus-Anforderungen der jeweiligen<br />
Anwendung ab.<br />
Die Aktivitäten der FLC-Initiative im Hinblick auf die Feldtauglichkeit von OPC UA laufen somit<br />
auf Hochtouren und zeigen erste Ergebnisse. In der feldnahen Kommunikation wird sich ein<br />
großer Schritt mit viel Innovationspotenzial eröffnen, wenn dann die für die OT entwickelten Geräte<br />
zukünftig mit OPC UA eine Sprache sprechen und gleichzeitig mit TSN auf einer echtzeitfähigen<br />
Ethernet-Hardware basieren.<br />
20 JAHRE<br />
ELEKTRONISCHER<br />
ÜBERSTROMSCHUTZ<br />
E-T-A hat’s erfunden!<br />
Automatisierung ist ohne elektronischen<br />
Überstromschutz nicht<br />
mehr denkbar – eine wegweisende<br />
Innovation vom Weltmarktführer<br />
E-T-A.<br />
Schon damals konnte nur E-T-A<br />
alle Formen der Absicherung anbieten.<br />
Und auch heute erhalten Sie in<br />
Sachen elektronischem Überstromschutz<br />
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Trennung<br />
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ENGINEERING TECHNOLOGY
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
SO SCHAFFEN SIE DIE BASIS<br />
FÜR AGILES ENGINEERING<br />
Engineeringprozesse immer stärker zu<br />
parallelisieren, ist längst erzwungene Realität.<br />
Die Aucotec AG, Software-Entwickler seit über<br />
35 Jahren, setzt dafür jetzt neue Maßstäbe. Mit<br />
„agilem Engineering“ will das Unternehmen<br />
Planer befähigen, die simultane Kooperation<br />
verschiedener Gewerke und Disziplinen in<br />
Maschinen- oder Anlagenbauprojekten deutlich<br />
effizienter und effektiver zu beherrschen<br />
„Den“ Wasserfall-Prozess gibt es schon lange nicht mehr. Kein<br />
Planer kann so lange warten, bis der vorherige Projektschritt ganz<br />
abgeschlossen ist. Also fängt er ohne die Ergebnisse der Nachbar-<br />
Disziplin in seinem Tool an. Ebenso verfahren die anderen Fachbereiche.<br />
Das erfordert immer wieder interdisziplinäre Abgleiche.<br />
Dazu kommen unvermeidlich Korrekturen von außen durch<br />
veränderte Kundenwünsche oder Rahmenbedingungen, mit<br />
Auswirkungen auf alle Disziplinen. So entsteht ein langwieriger,<br />
fehleranfälliger Kreislauf von Änderungsübertragungen. Noch<br />
komplizierter wird es bei parallelen „Wasserfällen“, wobei die<br />
neue Version eines freigegebenen Prozessschritts bearbeitet<br />
wird, während andere noch auf Basis einer früheren Freigabe<br />
weiterentwickeln.<br />
DATENPOOL SICHERT INFORMATIONSFLUSS<br />
So ist das Wasserfallmodell nicht nur wegen zu langer Wartezeiten<br />
„out“, sondern auch, weil Wasser nunmal nicht bergauf, also<br />
Johanna Kiesel, Pressereferentin der Aucotec AG in Isernhagen<br />
rückwärts fließt – und Toolketten nur einen vorgegebenen Ablauf<br />
unterstützen. Deshalb entwickelte Aucotec die Kooperationsplattform<br />
Engineering Base (EB). Sie vereint sämtliche Kerndisziplinen<br />
der Maschinen- und Anlagenplanung in einem System.<br />
Ihr zentrales Datenmodell sorgt dafür, dass jede Änderung jeder<br />
beteiligten Disziplin sofort für alle sichtbar ist und sich unmittelbar<br />
weiterbearbeiten lässt. Um im Wasserbild zu bleiben: Das<br />
Modell ist wie der Teich, in dem sich durch jeden neuen Wassertropfen<br />
Wellenkreise ausbreiten. Genauso erreicht jede Eingabe<br />
in EBs Single Source of Truth sofort jede Disziplin – existenzielle<br />
Voraussetzung für das Beherrschen komplexer Szenarien.<br />
PARALLEL WIRD AGIL<br />
Mit einer Reihe von Neuerungen hat Aucotec EB jetzt so optimiert,<br />
dass der nächste Schritt, agiles Engineering, möglich ist.<br />
Neben dem etablierten Data Tracking mit kompletter Änderungshistorie,<br />
in dem sich individuell konfigurieren lässt, welche<br />
Änderungen man sehen möchte, gibt es eine Rechtevergabe auf<br />
Attributebene, worin definiert wird, wer welchen Status sehen<br />
und bearbeiten darf. Das funktioniert nur, weil bei EB Daten statt<br />
Dokumente im Zentrum stehen. Restriktive Rechte, die sich auf<br />
Objekte beziehen, sind hier nicht zielführend, da es jedes Objekt<br />
nur einmal gibt, aber verschiedene Disziplinen daran arbeiten,<br />
auch parallel. Ein Prozessingenieur bearbeitet eine Pumpe ebenso<br />
wie der Electrical-Experte, nur eben andere Aspekte. In EB ist<br />
Gleichzeitigkeit Programm.<br />
Zudem sind die Daten und die gesamte Anlagenstruktur gegen<br />
versehentliche Änderungen geschützt. Das gilt unterhalb von<br />
Objekten ebenso wie nach oben („glue to parent“). Nur mit dieser<br />
disziplinübergreifenden Sicherheit, die kein „Einfrieren“ von<br />
Daten erfordert, wird agiles Arbeiten möglich. Mit kontinuierlicher<br />
Sichtbarkeit der Fortschritte in den Nachbardisziplinen und<br />
unmittelbarer Nutzbarkeit neuer Daten für die eigenen Aufgaben.<br />
Die damit viel engere Verzahnung der Disziplinen macht Wartezeiten<br />
und Änderungs-Pingpong überflüssig und bringt enormen<br />
Effizienzgewinn. Zudem ist während der Planungsphase die Modifizierung<br />
eines Anlagenbauprojekts jederzeit möglich: Was vor<br />
24 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Jede Variante des Wasserfallmodells ist ein Handicap für den Informationsfluss<br />
(li.) – Agiles Engineering dagegen ist parallel und simultan,<br />
Informationen werden unmittelbar an Beteiligte weitergegeben (re.)<br />
ein oder zwei Jahren angedacht war, muss nicht zwangsläufig umgesetzt<br />
werden. Neue Erkenntnisse sind im laufenden Prozess<br />
kontinuierlich und schnell, also agil, umsetzbar. Das Ergebnis:<br />
Die fertige Anlage ist State-of-the-Art, nicht vom vorletzten Jahr.<br />
WIR MÜSSEN DIE KOMPLEXITÄT BEHERRSCHEN<br />
„Agiles Engineering ist eine langfristige Strategie“, erklärt Reinhard<br />
Knapp, Leiter Global Strategies bei Aucotec. „Das ist natürlich<br />
kein Muss, EB schafft auch ohne Agilität effiziente Kooperation.<br />
Aber die Eignung eines Systems zu agilem Engineering ist<br />
heute der Gradmesser für seine Zukunftsfähigkeit.“ Wer aufgrund<br />
des immer weiter steigenden Zeit- und Effizienzdrucks stärker<br />
parallelisieren und immer mehr Komplexität durch Indus trie-<br />
4.0-Anforderungen, wie die explodierende Sensoren-Vielfalt, bewältigen<br />
muss, wer wachsen und in eine Zukunft investieren will,<br />
von der man noch gar nicht genau wissen kann, wie sie aussehen<br />
wird, der wird laut Knapp mit Toolketten und Synchronisations-<br />
Plattformen bald an deren Grenzen stoßen. EB sei zurzeit das<br />
einzige System, das die Basis für agiles Engineering biete. „Da ist<br />
die Zukunft schon drin“, betont Aucotecs Chefstratege.<br />
Bilder: Aufmacher Deyan Georgiev – stock.adobe.com, sonstige Aucotec<br />
www.aucotec.com<br />
UNSERE PLATTFORM IST EINE<br />
LANGFRISTIGE STRATEGIE<br />
„Die Eignung eines Entwicklungssystems zu<br />
agilem Engineering ist heute der Gradmesser<br />
für seine Zukunftsfähigkeit.“<br />
REINHARD KNAPP, Director Global Strategies<br />
bei Aucotec
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
AUF DEM WEG ZUR<br />
DIGITALEN FABRIK<br />
Michael Bindner ist Produktmanager bei der E-T-A<br />
Elektrotechnische Apparate GmbH in Altdorf<br />
Zukunftsorientierte Anlagen sind zunehmend<br />
vernetzt und schaffen damit die<br />
Voraussetzungen für das Internet of Things.<br />
Doch ohne eine stabile Kommunikations- und<br />
Datenübertragung stößt man schnell an seine<br />
Grenzen. Und genau hier kommt der<br />
Stromversorgung der Netzwerk komponenten<br />
wie auch der Produktionsanlagen eine besondere<br />
Rolle zu. Wir stellen Ihnen eine intelligente<br />
Lösung vor, die Stromverteilung mit<br />
Überstromschutz und smarten<br />
Überwachungsfunktionen verknüpft. .<br />
Der Begriff der „<strong>Digital</strong> Factory“ ist im Kontext von Industrie<br />
4.0 und Internet of Things in aller Munde. So ist die ITgesteuerte<br />
Interaktion zwischen Maschinen bis hin zum<br />
Aufbau logischer Prozessketten in der Produktion wie in<br />
der gesamten Wertschöpfungskette heute keine Fiktion mehr. Der<br />
Wunsch, diese Prozesse weitgehend zu automatisieren und von<br />
Maschinen und Computern eigenständig managen zu lassen, verspricht<br />
mehr Wachstum und erhöhte Qualität zu niedrigeren Kosten.<br />
Damit sich der Wandel von Insellösungen in der Produktion<br />
hin zu komplett vernetzten Anlagen realisieren lässt, muss ein massiver<br />
Ausbau der Kommunikations- und Datentechnik im Unternehmen<br />
selbst sowie in der gesamten Infrastruktur erfolgen. Zudem<br />
müssen die Produktionsanlagen für die smarten Anforderungen<br />
befähigt werden. Denn zukünftig wird das Unternehmen die<br />
besten Ergebnisse erwirtschaften, das eine stabile Kommunika-<br />
tions- und Datenübertragung mit stabilen Produktionsprozessen<br />
kombiniert. In diesem Bereich kommt der Stromversorgung der<br />
Netzwerkkomponenten wie auch der Produktionsanlagen eine besondere<br />
Rolle zu. E-T-A bietet mit dem ControlPlex System eine intelligente<br />
Lösung, die Stromverteilung mit Überstromschutz und<br />
smarten Überwachungsfunktionen verknüpft – ein wichtiger Beitrag<br />
hin zur <strong>Digital</strong>en Fabrik.<br />
ANLAGENVERFÜGBARKEIT SICHERN<br />
Der Bereich der Kommunikation und Datentechnik umfasst zum einen<br />
die Infrastruktur innerhalb der Produktionsstand orte und Unternehmen.<br />
Dort sind beispielsweise Router zur Internetanbindung<br />
oder Server zum Speichern und Hosten von Daten und Diensten in<br />
Verwendung. Zum anderen müssen Internetservice-Provider zur<br />
Vernetzung der Standorte ein funktionierendes Internet-Backbone<br />
auf Basis eines leistungsfähigen Glasfasernetzes zur Verfügung stellen.<br />
In beiden Fällen ist Anlagenverfügbarkeit das oberste Gebot.<br />
Die Stromverteilung sowie den Schutz der zu versorgenden Komponenten<br />
bewerkstelligen häufig konventionelle Stromverteilungssysteme.<br />
Diese Art der Sicherungsfelder stößt in modernen Infrastrukturen<br />
allerdings an ihre Grenzen. Features wie Messdatenerfassung,<br />
eine transparente Überwachung oder Steuerung mittels<br />
Remote-Zugriff sind hier schlichtweg nicht möglich. Auch ist eine<br />
Integration von Sensoren und die Verarbeitung ihrer Daten kaum<br />
realisierbar. Für diese anspruchsvollen, durch die <strong>Digital</strong>isierung<br />
getriebenen Anwendungen, bieten intelligente DC-Stromverteilungssysteme<br />
mit elektronischen Sicherungsautomaten und I/O-<br />
Schnittstellen eine fortschrittliche Möglichkeit.<br />
ZUKUNFTSWEISEND: ELEKTRONISCHE SICHE-<br />
RUNGSAUTOMATEN<br />
Für die Absicherung der einzelnen Lastkanäle in intelligenten<br />
Stromverteilungssystemen sind häufig elektronische Sicherungsautomaten,<br />
wie der ESX300-S von E-T-A, verbaut. Diese unterbrechen<br />
26 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
im Überlast- oder Kurzschlussfall den Stromkreis und schützen damit die angeschlossenen<br />
Verbraucher vor Zerstörung. Dabei misst ein integrierter Stromsensor<br />
den Laststrom. Im Fehlerfall ermöglichen Power-Mosfets die sichere und präzise Abschaltung<br />
des Lastkreises innerhalb von Millisekunden. Ein weiterer Vorteil ist die aktive<br />
Strombegrenzung der elektronischen Sicherungsautomaten. Hierbei wird im Fehlerfall<br />
der fließende Strom auf z. B. das 1,2-Fache des Nennstroms begrenzt. Die selektive<br />
Abschaltung der Lasten verhindert Spannungseinbrüche im Gesamtsystem. Das garantiert,<br />
dass im Problemfall lediglich der defekte Verbraucher abschaltet und die<br />
restlichen Komponenten weiterhin mit Strom versorgt werden. Die Anlagenverfügbarkeit<br />
erhöht sich dadurch enorm und die Kommunikation bleibt aufrechterhalten. Die integrierte<br />
Sensorik der Sicherungsautomaten kann zudem Daten zu Spannung, Strom oder<br />
Temperatur des Sicherungsautomaten erfassen. Diese Daten sind im Zuge von Predictive<br />
Maintenance nutzbar.<br />
DIE INTELLIGENTE STEUEREINHEIT<br />
So wie sprichwörtlich eine Schwalbe noch keinen Sommer macht, so wird schnell klar,<br />
dass der Einsatz von elektronischen Sicherungsautomaten deutliche Vorteile bringt,<br />
aber der komplette Mehrwert erst gehoben wird, wenn im System eine intelligente Steuereinheit<br />
zum Einsatz kommt. Diese Steuereinheit ist meist über einen internen Bus mit<br />
den elektronischen Sicherungsautomaten verbunden. Sie übernimmt als zentrales Herzstück<br />
des Systems die Verbindung zwischen den elektronischen Sicherungsautomaten<br />
und der übergeordneten Steuerungs- oder Leitwarte. Damit lassen sich individuelle<br />
Messdaten, Statuszustände und Fehlermeldungen abfragen, zwischenspeichern und an<br />
das Managementsystem weitergeben.<br />
Um das System ins Unternehmensnetzwerk zu integrieren, besitzt die Steuereinheit<br />
RCI10 von E-T-A eine Ethernet-Schnittstelle. Ist die Verbindung zum Netzwerk hergestellt,<br />
kann der Betreiber die Daten weltweit per SNMP (Simple Network Management<br />
Protocol) abfragen. Die integrierte Weboberfläche erlaubt neben der Zustandsvisualisierung<br />
ebenso ein aktives Ein- oder Ausschalten jedes Lastkanals. Damit sieht der Administrator<br />
nicht nur den Ausfall einer Komponente oder Anlage, sondern kann dank des<br />
Fernzugriffs sogar den Grund für den Ausfall zurückverfolgen.<br />
SELBSTOPTIMIERUNG DER ANLAGEN<br />
Ein weiterer Vorteil intelligenter Stromverteilungssysteme ist die einfache Erfassung und<br />
Integration von Umweltparametern. Meist ermitteln Sensoren diese Parameter und I/O-<br />
Schnittstellen geben sie ans Managementsystem weiter. Neben dem reinen Sammeln<br />
der Informationen steht aber vor allem die sinnvolle Verarbeitung der erhobenen Daten<br />
im Vordergrund. So nützt es niemandem, wenn der Sensor zwar eine erhöhte Temperatur<br />
an bestimmten Stellen des Produktionsbereichs oder im Schaltschrank meldet, das<br />
Bedienpersonal daraufhin aber keine Aktionen einleitet. Im besten Fall optimiert sich<br />
die Anlage hier bereits selbst, ohne den manuellen Eingriff eines Mitarbeiters. Solche<br />
Szenarien sind heute durch den Aufbau logischer Prozessketten leicht zu realisieren.<br />
Beim ControlPlex Rack System bietet die I/O-Schnittstelle „EAI300“ acht digitale Eingänge<br />
sowie einen analogen Eingang und zwei digitale Relais-Ausgänge. Zudem können<br />
softwareseitige Zusatzfeatures, wie sie sonst moderne speicherprogrammierbare Steuerungen<br />
(SPS) bieten, genutzt werden. So kann der Anwender zum Beispiel die Betriebszustände<br />
des elektronischen Sicherungsautomaten ESX300-S mittels der gängigen Befehle<br />
„AND“, „OR“, „NOT“ mit den ermittelten Informationen der Sensoren verknüpfen.<br />
Als Resultat dieser Kombination kann das System dann die Lastausgänge eigenständig<br />
steuern und z. B. einen zusätzlichen Lüfter im Schaltschrank einschalten.<br />
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Ansteuerung und möglichst geräuschlosem<br />
Lauf sind aber nicht nur Anforderungen, die<br />
industrielle Anwendungen an die Antriebe<br />
stellen. So sorgen beim HADES-Projekt der<br />
Schweizer Hochschule für angewandte<br />
Wissenschaften in Genf zwei kleine lineare<br />
DC-Servomotoren dafür, dass die Fluglage<br />
einer Transportkapsel für kosmisches<br />
Material bei der Rückkehr zur Erde stabil<br />
bleibt. Höchstleistungen par excellence!<br />
Linearmotoren können recht unterschiedlich konstruiert<br />
sein, denn grundsätzlich lassen sich „drehende“ Elektromotoren<br />
aller Prinzipien in Linearmotoren umsetzen, indem<br />
man den runden Luftspalt auf eine Gerade abbildet.<br />
Die ursprünglich kreisförmig angeordneten elektrischen Erregerwicklungen<br />
werden dazu quasi auf ebener Strecke abgewickelt.<br />
Das Magnetfeld zieht dann den Läufer über die Fahrstrecke.<br />
Es gibt jedoch auch noch andere Möglichkeiten. Die DC-<br />
Linearantriebe der Serie „Quickshaft“ (Bild 4) aus dem Hause<br />
Faulhaber beispielsweise sind nicht als solche „Oberflächenläufer“<br />
mit Schlitten und Führung aufgebaut. Stattdessen wird der<br />
Läuferstab innerhalb einer selbsttragenden Dreiphasenspule<br />
geführt. Durch diese innovative Konstruktion ergeben sich ein<br />
ausgesprochen gutes lineares Kraft-/Stromverhältnis und eine<br />
hohe Dynamik. Zudem gibt es keine Rastmomente, wodurch<br />
sich die Linearmotoren für den Einsatz in Mikropositioniersystemen<br />
besonders gut eignen. Typische Anwendungen reichen<br />
von Handling- und Positioniersystemen bis hin zu Scanning-<br />
Applikationen beispielsweise in der Mikroskopie. Inzwischen<br />
erobern sich die kompakten und robusten DC-Linearantriebe<br />
sogar den Weltraum.<br />
WIE IST DAS LEBEN AUF DER ERDE<br />
ENTSTANDEN?<br />
Die Frage wie unser Sonnensystem und das Leben auf der Erde<br />
entstanden sind, ist bis heute nicht abschließend beantwortet. Es<br />
gibt jedoch Indizien, dass Asteroiden oder Kometen dabei eine<br />
wichtige Rolle spielten. Auf der Suche nach weiteren Hinweisen<br />
fliegen Raumsonden zu solchen Himmelskörpern und sammeln<br />
dort Proben ein. Die Kapseln, die das Material dann zurückbefördern,<br />
sollen den Eintritt in die Erdatmosphäre natürlich unbeschadet<br />
überstehen. Das sicherzustellen, ist Ziel des HADES-Projekts,<br />
das von Faulhaber gesponsert wird.<br />
Schon 1969 bei der ersten Mondlandung wurden auf dem Himmelsköper<br />
Proben gesammelt und zur Erde gebracht. Zum Einsammeln<br />
von kosmischem Gestein ist die bemannte Raumfahrt<br />
aber eigentlich zu aufwendig. Mittlerweile sind es daher vor allem<br />
unbemannte Sonden, die Substanzen von Himmelskörpern<br />
holen (Aufmacher). Brachten die berühmten Astronauten noch<br />
mehrere Zentner Mondgestein mit nach Hause, begnügen sich<br />
Dipl.-Ing. (BA) Andreas Seegen, Leiter Marketing bei Faulhaber in<br />
Schönaich, Ellen-Christine Reiff, M.A., Redaktionsbüro Stutensee in Stutensee<br />
28 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
01<br />
Sogenannte Rückholkapseln der unbemannten Sonden<br />
bringen den Sternenstaub aus dem All zur Erde<br />
die unbemannten Missionen in der Regel mit wenigen Gramm<br />
des kosmischen Materials, denn dank moderner Untersuchungsmethoden<br />
reichen auch kleinste Mengen für tiefgreifende<br />
Forschung aus. Sie hilft den Wissenschaftlern, die Vorgänge<br />
bei der Entstehung unseres Sonnensystems besser zu<br />
verstehen. Außerdem wurde in solchen Proben unter anderem<br />
die Aminosäure Glyzin nachgewiesen. Dieser Eiweiß-Baustein<br />
ist demnach auch mit Meteoriten auf die Erde gelangt und hat<br />
wahrscheinlich entscheidend zur Entstehung des Lebens auf<br />
unserem Planeten beigetragen.<br />
GEFAHR DURCH AERODYNAMIK<br />
Bevor der Sternenstaub aus dem All untersucht werden kann,<br />
muss er zur Erde zurückgelangen. Dafür verwenden die unbemannten<br />
Missionen sogenannte Rückholkapseln (Bild 1). Sie<br />
werden in einem genau berechneten Moment von der Raumsonde<br />
gelöst, abgestoßen und auf den Weg gebracht. Die Anziehungskraft<br />
der Erdmasse lässt sie schließlich in einem voraus-<br />
ANTRIEBSEXPERTEN AUS SCHÖNAICH<br />
Faulhaber ist spezialisiert auf Entwicklung, Produktion<br />
und Einsatz von hochpräzisen Klein- und Kleinstantriebssystemen,<br />
Servokomponenten und Steuerungen bis zu<br />
etwa 250 W Abgabeleistung. Dazu zählt die Realisierung<br />
von kundenspezifischen Komplettlösungen ebenso wie<br />
ein umfangreiches Programm an Standardprodukten wie<br />
bürstenlose Motoren, DC-Kleinstmotoren, Encoder und<br />
Motion Controller. Die Marke Faulhaber gilt weltweit als<br />
Zeichen für hohe Qualität und Zuverlässigkeit in komplexen<br />
Anwendungsgebieten wie Medizintechnik, Fabrikautomation,<br />
Präzisionsoptik, Luft- und Raumfahrt sowie<br />
Robotik. Vom leistungsstarken DC-Motor mit 224 mNm<br />
Dauerdrehmoment bis zum filigranen Mikroantrieb mit<br />
1,9 mm Außendurchmesser umfasst das Standardportfolio<br />
mehr als 25 Millionen Möglichkeiten, inklusive<br />
besondere Kundenwünsche für Sonderausführungen.<br />
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Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 29
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
berechneten Gebiet landen. Wie alle<br />
Objekte, die aus dem All in die<br />
Erdatmosphäre eintreten, heizt sich<br />
auch die Kapsel bei Kontakt mit der<br />
Atmosphäre stark auf. Gegen diese<br />
Einwirkung ist sie durch ihre rund-ovale<br />
Form und ein Hitzeschild wirksam geschützt.<br />
Eine besonders kritische Phase der<br />
Rückkehr beginnt erst kurze Zeit später, nachdem<br />
sie vom Luftwiderstand bereits stark abgebremst<br />
wurde und sich „nur“ noch mit Unterschallgeschwindigkeit<br />
bewegt.<br />
In diesem Abschnitt ihres Fluges ist die Kapsel bereits der irdischen<br />
Aerodynamik ausgesetzt. Jeder Luftwirbel beeinträchtigt<br />
ihre Flugbahn und ihre Ausrichtung. Ohne Flügel und Klappen<br />
gibt es keine Möglichkeit der Stabilisierung von außen. Es besteht<br />
die Gefahr, dass die Kapsel ins Trudeln gerät. Das geschah beispielsweise<br />
mit der Rückholkapsel der Genesis-Mission der<br />
NASA im Jahr 2004. Sie verlor in dieser Flugphase ihre vorgesehene<br />
Ausrichtung, konnte den Fallschirm nicht auslösen und stürzte<br />
ungebremst zu Boden. Um ein solches Szenario zu verhindern,<br />
muss also die Lage der Kapsel während des Fluges durch die Atmosphäre<br />
stabilisiert werden. Beim HADES-Projekt geschieht<br />
das durch Schwerpunktverlagerung.<br />
DAS REXUS/BEXUS-PROGRAMM<br />
Seit einem Jahrzehnt geben die deutsche (DLR) und die<br />
schwedische (SNSA) Raumfahrtbehörde Universitätsstudenten<br />
die Möglichkeit, wissenschaftliche Experimente<br />
auf Höhenforschungsraketen und Ballons durchzuführen,<br />
das REXUS/BEXUS-Programm. Dieses bilaterale Abkommen<br />
wurde durch eine Zusammenarbeit zwischen der<br />
schwedischen Raumfahrtagentur und der Europäischen<br />
Raumfahrtagentur (ESA) auch für Studenten aus anderen<br />
europäischen Ländern zugänglich gemacht.<br />
HADES (Hayabusa Active Dynamic re-Entry Stabilisation)<br />
ist ein Team von Studenten der Fachhochschule Westschweiz<br />
(HES-SO), das an der 12. Runde des REXUS/<br />
BEXUS-Programms teilnimmt. Das aktuelle Experiment<br />
untersucht die dynamische Stabilität einer atmosphärischen<br />
Wiedereintrittskapsel.<br />
02<br />
02 Trotz der kompakten<br />
Statorabmessungen hat der<br />
kleine DC-Servomotor beachtliche<br />
mechanische Kennzahlen<br />
03 Trotz der kompakten Statorabmessungen<br />
hat der kleine DC-Servomotor<br />
beachtliche mechanische Kennzahlen<br />
04 DC-Linearantriebe der Serie „Quickshaft“<br />
STABILISIERUNG DER RÜCKHOLKAPSEL<br />
DURCH SCHWERKRAFTVERLAGERUNG<br />
Die Kapsel soll im Prinzip dasselbe tun, was einen Surfer beim<br />
Wellenreiten auf dem Brett hält: Er gleicht die Einwirkung seines<br />
dynamischen „Untergrundes“ aus, indem er sein Körpergewicht<br />
einsetzt und dessen Schwerpunkt ständig verlagert. In die Sprache<br />
der Mechanik übersetzt, findet die ausgleichende Bewegung<br />
auf der x- und der y-Achse statt. Wenn man je ein Gewicht auf<br />
diesen Achsen hin- und herschiebt, kann man die von außen einwirkenden,<br />
destabilisierenden Kräfte kompensieren. Es lag nahe,<br />
lineare DC-Servomotoren im Inneren der Kapsel zu verwenden,<br />
um die beiden Gewichte zu bewegen. Praktischerweise reichte in<br />
diesem Fall die Motormasse selbst aus, um als Ausgleichsgewicht<br />
zu fungieren: Die stabilisierende Wirkung wird bereits erreicht,<br />
wenn sich zwei Motoren auf ihren Achsen mit entsprechender<br />
Geschwindigkeit hin- und herbewegen (Bild 2). Zusätzliche Masse<br />
wird dann nicht benötigt.<br />
Auf der Suche nach zuverlässigen Lösungen für diese Aufgabe<br />
und den entsprechenden Linearmotoren entschieden sich die<br />
03<br />
IMPRESSUM<br />
Verlag<br />
Vereinigte Fachverlage GmbH<br />
Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />
Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem<br />
Verlagsleiter: Dr. Michael Werner<br />
www.vereinigte-fachverlage.de<br />
Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />
Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />
Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />
Koordination:<br />
Dipl.-Chem. Katja Friedl, Maika Kirchhoff<br />
Redaktion<br />
Chefredakteure:<br />
Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer, Dipl-Ing. (FH) Eva Linder,<br />
Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (verantwortlich für den<br />
redaktionellen Inhalt)<br />
Redakteure:<br />
Dipl.-Chem. Katja Friedl, Ivo Greuloch (Vol.),<br />
Dipl.-Ing. (FH) Martina Klein, Dipl.-Geogr. Martina Laun,<br />
Miles Meier, Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf,<br />
Svenja Stenner, Dipl.-Ing. Manfred Weber,<br />
Vanessa Weingärtner (Vol.)<br />
Redaktionsassistenz:<br />
Melanie Lerch, Petra Weidt, Ulla Winter<br />
Gestaltung<br />
Sonja Daniel, Anette Fröder, Cornelia Grothe<br />
30 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
You CAN get it...<br />
Hardware und Software<br />
für CAN-Bus-Anwendungen…<br />
Experten von ESA und HADES für Produkte aus dem Programm ihres Sponsors<br />
Faulhaber. Hier fanden sie relativ schnell den passenden Antrieb anhand der physikalischen<br />
Anwendungsanforderungen. Diese waren beträchtlich: Als erstes muss<br />
der Motor robust sein, um die enormen Kräfte und Vibrationen beim Raketenstart<br />
und beim Wiedereintritt in die Atmosphäre auszuhalten. Vor allem bei letzterem<br />
wird es auch in der Kapsel bei Außentemperaturen am Hitzeschild bis über 5000 °C<br />
ziemlich heiß – nachdem sie im All extreme Temperaturen von -270 °C aushalten<br />
musste und dem dort herrschenden Vakuum ausgesetzt war. All das darf die Motoren<br />
nicht daran hindern, ihre Aufgabe zuverlässig und schnell zu erfüllen. Pro Sekunde<br />
müssen sie auf ihrer Bewegungsachse bis zu viermal hin- und herfahren.<br />
Dafür benötigen sie ein sehr starkes Hubmoment, da sie dabei gegen beträchtliche<br />
Brems- und Fliehkräfte arbeiten müssen. Gleichzeitig ist Platz, wie immer in der<br />
Raumfahrt, ein sehr knappes Gut. Die Motoren müssen also bei kleinsten Ausmaßen<br />
Höchstleistung liefern.<br />
HÖCHSTLEITUNG BEI KLEINSTEN<br />
ABMESSUNGEN<br />
Die Wahl fiel schließlich auf den DC-Servomotor LM 2070-12 (Bild 3), der in allen<br />
wichtigen Punkten überzeugte und sich in den Tests als sehr zuverlässig erwies.<br />
Zudem ließ sich die Motorsteuerung sehr leicht programmieren und ins Gesamtsystem<br />
einbinden. Trotz der kompakten Statorabmessungen von 20 x 20 x 70 mm<br />
(B x H x L) hat der kleine DC-Servomotor beachtliche mechanische Kennzahlen.<br />
Die Dauerkraft des Läuferstabes beträgt 9,2 N, als Spitzen- bzw. Stoßkraft stehen<br />
sogar bis zu 27,6 N zur Verfügung. Die robuste Gleitlagerung des Läuferstabes verkraftet<br />
problemlos Geschwindigkeiten bis 2,8 m/s.<br />
Getestet wurde die Stabilisierungslösung bisher in Klima- und Vakuumkammern<br />
sowie im Windkanal der Genfer Uni. Dort wurde die Reaktion der Kapsel auf<br />
den Luftwiderstand beim Flug durch die Atmosphäre simuliert. Dabei haben die<br />
Linearmotoren zuverlässig die Fluglage stabilisiert. Der für März 2020 geplante<br />
Praxistest mit echter Rückkehr aus dem Weltraum musste wegen der Corona-Krise<br />
ins Frühjahr <strong>2021</strong> verschoben werden. Die Kapsel wird an Bord einer REXUS-Rakete<br />
vom Esrange Space Centre im nordschwedischen Kiruna aufsteigen. Nach einer<br />
Beschleunigung mit bis zu 20 g soll sie eine Spitzengeschwindigkeit von 4.300<br />
km/h erreichen und sich durch diesen Schwung etwa 100 Kilometer von der Erdoberfläche<br />
entfernen. Von dort wird dann die Weltraumkapsel, die später das Probenmaterial<br />
enthält, zurückgeschickt. Über das Gelingen des Experiments informiert<br />
http://hades-rexus.ch<br />
Bilder: Aufmacher und 01 Hades, 02–04 Faulhaber<br />
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ERSTEN INNOVATIONEN!<br />
Aufgrund Krise und allerorts Meldungen vor Investitionsstaus wird <strong>2021</strong> ein<br />
Jahr der gedämpften Erwartungen bleiben. Trotzdem setzen Unternehmen<br />
pünktlich zur <strong>Digital</strong> Edition der Hannover Messe nun erstmals mit neuen<br />
Innovationen Akzente. Ein großer Teil dieser Neuheiten beinhaltet<br />
softwaretechnische Lösungen. Mit Programmen für die antriebstechnische Planung<br />
werden die Weichen für eine durchgehende <strong>Digital</strong>isierung gelegt. Im Bereich<br />
Condition-Monitoring lernen Techniker den Umgang mit zugänglichen Machine-<br />
Learning-Tools. Die freie Programmierbarkeit zeichnet insbesondere auch zwei neue<br />
Track-Systeme für den Werkstücktransport aus. Der Einsatz beider Varianten soll<br />
Produktionsabläufe deutlich dynamischer machen. Ihre Antriebe beruhen auf zwei<br />
unterschiedlichen Schwebetechnologien. Schon beim Lesen hinterlassen die flinken<br />
Shuttles einen spannenden Eindruck und hätten auf einer analogen Hannover<br />
Messe zweifelsfrei für Andrang am Stand der betreffenden Unternehmen gesorgt.<br />
Ivo Greuloch<br />
Redaktion<br />
i.greuloch@vfmz.de<br />
NUTZERFREUNDLICH, MODULAR UND PLATZSPAREND<br />
Mit Flexi Compact präsentiert Sick eine neue Sicherheitssteuerung für Maschinen, die einen skalierbaren<br />
Leistungsumfang bietet und mit Diagnosefunktionen bestückt ist. Im Fokus der Entwicklung standen<br />
zudem Miniaturisierung und eine verbesserte Nutzerfreundlichkeit. Die Hardwareplattform lässt sich bei<br />
Bedarf um bis zu zwölf Module erweitern. Das Engineering Tool Safety Designer ermöglicht per Drag-anddrop<br />
eine einfache Konfiguration und Dokumentation von Sicherheitslogiken. Schmale Gehäuse sparen<br />
Platz im Schaltschrank und die Frontstecker können vorab konfektioniert werden. Auch codierbare<br />
Steckplätze sorgen für Installationssicherheit. Das TFT-Display visualisiert alle relevanten Eingaben und<br />
Einstellungen bei Inbetriebnahme und Service. Damit werden die Voraussetzungen für ein zügiges Set-up<br />
geschaffen. Kennzeichnend ist ferner ein zertifizierter High-Speed-Rückwandbus mit kurzen Ansprechzeiten.<br />
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das macht sie leistungsstärker. Aussparungen am Gehäuse<br />
machen es möglich, dass die Anschlussleitungen raumsparend an<br />
der Bremse vorbeigeführt werden können. Durch die Konstruktion<br />
des Kabelaustritts bleibt, unabhängig von der Montagerichtung,<br />
der Bremsenhüllkreis gleich. Geliefert wird die Bremse<br />
komplett montiert mit Torx-Befestigungsschrauben. Sie bietet ein<br />
besonders flexibles Leistungsangebot hinsichtlich Varianz und<br />
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Überlastfall rastet die Kupplung sekundenschnell aus und stoppt<br />
die Übertragung des Drehmomentes. Um den Notstopp der<br />
Maschine zu betätigen, muss lediglich die Schaltbewegung durch<br />
einen Näherungsschalter abgetastet werden. Bei einem langsamen<br />
Anfahren des Motors rastet die Kupplung selbstständig nach<br />
einer Umdrehung wieder ein. Die Kupplung ist in elf Baugrößen<br />
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Kettenradgröße kann dabei selbst bestimmt werden. Eingesetzt<br />
werden kann sie im Maschinenbau überall dort, wo Kettenantriebe<br />
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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong>
TITEL<br />
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
SIMULATION & VIRTUALISIERUNG<br />
„DIGITALER ZWILLING“<br />
AUF KNOPFDRUCK<br />
Entwickler sehen in softwarebasierten<br />
Lösungen für die virtuelle Planung im<br />
Maschinenbau nach wie vor großes<br />
Optimierungspotenzial. Die neue<br />
Virtualisierungslösung von Siemens stellt<br />
speziell für die Antriebstechnik neue<br />
(Funktions-)Bausteine zur Verfügung.<br />
Insbesondere die Engineering- und<br />
Projektierungsphase lässt sich damit<br />
deutlich verkürzen.<br />
Frank Paetow ist Portfolio Manager Simulation & Virtualisierung<br />
und Christian Neugebauer ist Plattformarchitekt Antriebsmodelle<br />
bei der Siemens AG in Erlangen<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 35
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Errungenschaften wie „Totally Integrated Automation“, „Internet<br />
of Things“ (IoT), „Cloud-“ bzw. „Edge-Computing“<br />
sowie viele weitere Technologien beweisen tagtäglich, dass<br />
sich die moderne Automatisierung intensiv auf softwarebasierte<br />
Lösungen stützt. Der besondere Mehrwert für die<br />
Industrie ist, dass sich diese im Gegensatz zu rein hardwarebasierten<br />
Lösungen schneller optimieren und flexibler an den Bedarf<br />
anpassen lassen.<br />
Davon profitiert in hohem Maß auch die Antriebstechnik. So<br />
hat sich in den letzten Jahren der Trend zur systematischen Nutzung<br />
von antriebstechnischen Parametern in übergeordneten<br />
Cloud-Systemen wie „Mindsphere“ von Siemens bei Anwendern<br />
unterschiedlicher Branchen etabliert. Kurz gesagt: <strong>Digital</strong>isierungsstrategien<br />
und Softwareeinsatz prägen heute mehr denn je<br />
das Bild der modernen Antriebs- und Automatisierungstechnik<br />
– und sie steigern den Wunsch nach „Mehr“.<br />
01 Die Integration von Antrieben in das jeweilige Simulationsprogramm<br />
erfolgt durch das Importieren der entsprechenden FMU-Datei.<br />
02 Mit der neuen FMU-Bibliothek inklusive der relevanten<br />
Antriebsparametern lassen sich die Sinamics Antriebe problemlos in<br />
gängige Simulationsprogramme integrieren.<br />
03 Durch validierte Abbildungen der Antriebe ermöglicht die neue<br />
Softwarelösung eine realitätsnahe Simulation des Antriebsverhaltens<br />
DURCHGÄNGIGE DIGITALISIERUNG BEGINNT<br />
BEI DER PLANUNG<br />
Dieses „Mehr“ konzentriert sich auf Virtualisierung und Simulation,<br />
denn <strong>Digital</strong>isierung bedeutet mehr als Internet of Things.<br />
Wer eine durchgängige <strong>Digital</strong>isierung anstrebt, benötigt bereits<br />
am Anfang der Engineering-Kette funktionierende Lösungen zur<br />
Planung bzw. Virtualisierung von Maschinen und Anlagen. Deshalb<br />
stellt Siemens gezielt – gerade auch in der Antriebstechnik –<br />
die für die Virtualisierung notwendigen Geräteinformationen zur<br />
Verfügung. „Sinamics DriveSim Basic“ heißt die neue Siemens<br />
Lösung, mit der erstmals die einzelnen Antriebe als abgeschlossene<br />
Funktionsbausteine abgebildet sind.<br />
Der virtuelle Antrieb steht als standardisiertes FMU-Modell<br />
(Funktional Mockup Unit) zur Verfügung, was Kompatibilität zu<br />
vielen am Markt gängigen Simulationsprogrammen bietet. Egal<br />
ob der Anwender mit Siemens Lösungen wie SIMIT, Simcenter<br />
Amesim, NX Motion oder anderen gebräuchlichen Tools (z.B.<br />
Matlab Simulink) simuliert – eine FMU „verstehen“ viele zeitbasierte<br />
Simulationstools. Gemeinsam mit weiteren virtuellen Siemens<br />
Lösungen, wie SIMATIC S7-PLCSIM Advanced oder NX<br />
Mechatronics Concept Designer, lässt sich ein durchgängiger<br />
modellbasierter Entwicklungsprozess implementieren. Damit ist<br />
ein Modellbasiertes System Engineering (MBSE) realisierbar.<br />
Der Anwender profitiert unmittelbar von dem antriebs- und<br />
steuerungstechnischen Praxiswissen, welches direkt aus der Ent-<br />
01<br />
02<br />
36 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
03<br />
wicklung der Sinamics-Geräte in das Modell eingeflossen ist. Der<br />
wesentliche Unterschied zu bisherigen Lösungen ist die bereits<br />
erfolgte hausinterne Validierung der Modelle gegen reale Sinamics<br />
Antriebskonstellationen im Siemens Prüffeld. Der Abgleich<br />
zwischen virtueller und realer Instanz erfolgte dabei auf<br />
Grundlage der gleichen Testvektoren, die auch an die realen Geräte<br />
im Rahmen des Freigabeprozesses angelegt werden. Kurz<br />
gesagt: Mit diesen Funktionsbausteinen erhalten Anwender verifizierte<br />
und validierte „digitale Zwillinge“ ihrer verwendeten<br />
antriebstechnischen Hardware auf Knopfdruck.<br />
und beschafft ist. Mit der neuen Simulationslösung ist also ein<br />
antriebsoffenes Design der Kundenapplikation möglich, ohne<br />
sich bereits zu früh im Designprozess auf eine konkrete Antriebsprojektierung<br />
festlegen zu müssen.<br />
ANTRIEBSDATEN AUS DER BIBLIOTHEK<br />
Im Vordergrund steht dabei stets der “Ease of Use”-Charakter.<br />
Während es Anwender von Simulationsprogrammen gewohnt<br />
sind, die für die Simulationsaufgabe notwendigen Modelle aus<br />
den bereitgestellten Informationen der Gerätehersteller selbst zu<br />
generieren, erhalten Sie nun mit „Sinamics DriveSim Basic“ geschlossene<br />
und geprüfte Entitäten. Das Besondere ist, dass sich<br />
die Modelle akkurat an die bestehende Antriebsdokumentation,<br />
also die Funktionspläne, halten, mit denen der Anwender bereits<br />
vertraut ist. Im Gegensatz zum realen Produkt muss der Anwender<br />
nur den Teil des Antriebs konfigurieren, den er wirklich für<br />
seinen Simulationszweck benötigt. Anwender haben es selbst in<br />
der Hand, wie genau ihr Modell sein darf. Eine aufwändige Komplettinbetriebnahme<br />
des Antriebs entfällt. Zumal die dafür notwendigen<br />
Informationen in der Designphase häufig nicht zur<br />
Verfügung stehen. Durch diese Fokussierung lässt sich entsprechend<br />
Zeit sparen. Das beschleunigt die gesamte Planungsphase<br />
der Antriebsumgebung und erhöht zudem die Aussagekraft und<br />
damit die Qualität der Planung.<br />
Die Zeitersparnis der Anwender kann mitunter erheblich sein:<br />
Schätzungen des Herstellers gehen davon aus, dass es ca. eine<br />
Woche Arbeitsaufwand bedeutet, Antriebe manuell selbst in Simulationsprogrammen<br />
nachzubilden – vorausgesetzt man verfügt<br />
über das entsprechende Know-how in der Antriebstechniksimulation.<br />
Die meiste Zeit würden dabei Tests und Validierungen<br />
gegen den realen Antrieb in Anspruch nehmen, zumal der Antrieb<br />
in einem so frühen Designstadium, in dem die Simulation<br />
eingesetzt wird, vielleicht überhaupt noch nicht exakt definiert<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 37
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
SIMULIEREN, ANPASSEN UND OPTIMIEREN<br />
Die Handhabung ist folgendermaßen aufgebaut: “Sinamics DriveSim Basic” bietet<br />
ein- und dieselbe FMU-Datei für jeden Siemens Antrieb, z. B. den Sinamics S120<br />
oder G120 inklusive des Motors, die direkt in das verwendete Simulationsprogramm<br />
importiert werden kann. Anschließend stehen die für den Simulationszweck<br />
notwendigen Antriebsparameter und die aus der Realität bekannten<br />
Schnittstellen zur Verfügung. Damit lassen sich nun Antriebskonstellationen in<br />
Maschinen und Anlagen gezielt simulieren, anpassen und optimieren, bevor eine<br />
Auswahl der technischen Ausrüstung erfolgt ist oder der erste Strich in der Konstruktionsabteilung<br />
dafür gezeichnet wurde.<br />
Sowohl für die virtuelle Inbetriebnahme der PLC-Steuerung mit den bekannten<br />
Profidrive Telegrammen als auch für die komplexe Mechanik an der virtuellen Antriebswelle<br />
bietet „Sinamics DriveSim Basic“ ein Abbild des Antriebssystems. Der<br />
Detailgrad der virtuellen Simulation enthält alle notwendigen Informationen, ohne<br />
den Anwender mit der aufwändigen Konfiguration des Antriebs aufzuhalten.<br />
Dadurch lassen sich auf allen Ebenen Ressourcen sparen und Transparenz in den<br />
gesamten Entwicklungsprozess bringen.<br />
MIT DIGITALEM ENGINEERING NEUE LÖSUNGEN ENTWICKELN<br />
Die Zukunft der Automatisierung und Antriebstechnik entwickelt sich mit solchen<br />
Virtualisierungslösungen zum durchgängig digitalen Engineering und ergänzt so<br />
die häufig anzutreffende Praxis der „Lösungsübernahme“. Will heißen: Neue Maschinen<br />
und Anlagen orientieren sich oftmals im Aufbau, aber auch in ihren (antriebstechnischen)<br />
Detaillösungen an bereits früher realisierten Projekten. Mit den<br />
neuen Möglichkeiten der Virtualisierung und Simulation, wie hier beschrieben,<br />
lassen sich ohne großen Aufwand „validierte“ Antriebslösungen designen. In diesem<br />
Zusammenhang darf auch der Vorteil des verteilten Arbeitens am gleichen<br />
Modell nicht vergessen werden. Zudem kann man sich neben Zeit auch einen<br />
zum Teil hohen logistischen Aufwand sparen, wenn z. B. neue Antriebslösungen<br />
nicht um die halbe Welt geschickt werden müssen, sondern komplett digital vorhanden<br />
sind.<br />
Anwender können die gewünschte Hardware inklusive der zugehörigen Software<br />
vorab simulieren und die dazugehörige Topologie virtuell testen. Ein solcher<br />
„digitaler Zwilling“ dient der Beschleunigung von Time-to-Market- sowie Customizing-Zyklen<br />
– ausgehend von der einfachen Nutzung der beschriebenen Sinamics-<br />
DriveSim-Bibliothek.<br />
VIRTUALITÄT SCHAFFT WIRTSCHAFTLICHKEIT<br />
<strong>Digital</strong>isierte Gesamtlösungen sind unumgänglich, um Wirtschaftlichkeit und<br />
Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen. Dadurch reduziert sich der Aufwand für<br />
Testaufbauten und Prototypen. Vor diesem Hintergrund betreibt Siemens den weiteren<br />
Ausbau der beschriebenen Virtualisierungslösung. Ziel ist es, die Anwendung<br />
von Simulationsprogrammen auf das Verbinden der Signalleitungen und<br />
des Applikationsmodells mit den ausgesuchten Antrieben zu reduzieren. Anschließend<br />
soll man diesen Antrieb virtuell in Betrieb nehmen können. Die virtuelle<br />
Inbetriebnahme gehört dabei zur übergreifenden <strong>Digital</strong>isierungsstrategie<br />
von Siemens.<br />
Mit „Sinamics DriveSim Basic“ ist eine toolunabhängige antriebstechnische Lösung<br />
verfügbar, die den gestiegenen Wünschen und Anforderungen rund um das<br />
Thema Virtualisierung bzw. Simulation Rechnung trägt. Die zunehmend komplexer<br />
werdenden softwaretechnischen Möglichkeiten bringen bei der Entwicklung<br />
innovativer technischer Anlagen zahlreiche Vorteile. Zusammen mit Industriepartnern<br />
will Siemens seine Softwarelösungen ausbauen. Diese sollen dann nicht<br />
nur aus dem Entwicklerlabor, sondern „live“ aus der Praxis stammen.<br />
Anwender können Siemens bei diesem Innovationsprozess begleiten. Gemeinsam<br />
mit dem Antriebslieferanten haben Unternehmen die Möglichkeit, bestimmte<br />
Features aus dem Portfolio des realen Antriebs zu definieren und so den bereitgestellten<br />
Modelldetailgrad in ihre Richtung zu beeinflussen.<br />
Fotos: Siemens AG<br />
www.siemens.com<br />
DIE IDEE<br />
„Mit dem neuen Softwareangebot<br />
‚Sinamics DriveSim Basic‘ stellen wir<br />
Anwendern eine wissensbasierte<br />
Simulationsbibliothek unserer<br />
Antriebe zur Verfügung, mit der sie<br />
Maschinen und Anlagen noch<br />
schneller, noch einfacher und noch<br />
detailgetreuer virtualisieren können.<br />
Sie brauchen nur die FMU-Datei der<br />
gewünschten Sinamics Antriebe in<br />
ihr verwendetes Simulationsprogramm<br />
importieren. Gegenüber<br />
dem kundenseitigen Modellieren<br />
von Antrieben sparen sie erheblich<br />
Zeit und gewinnen gleichzeitig ein<br />
spürbar besseres Abbild der<br />
Realität.“<br />
Frank Paetow, Portfolio Manager<br />
Simulation & Virtualisierung,<br />
Siemens AG<br />
Christian Neugebauer,<br />
Plattformarchitekt Antriebsmodelle,<br />
Siemens AG<br />
38 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
DAS MODULARE<br />
ELEKTROHYDROSTATISCHE<br />
ANTRIEBSSYSTEM (EAS)<br />
Das Modulare Elektrohydrostatische<br />
Antriebssystem (EAS)<br />
von Moog kombiniert das Beste aus zwei Welten: den elektrohydraulischen<br />
(EH) und elektromechanischen (EM) Antrieb in einer dynamischen und<br />
attraktiven Lösung für den industriellen Maschinenbau.<br />
Automatisierungsingenieure, die sich im Streben nach Energieeffizienz<br />
und Umweltverträglichkeit in Richtung elektromechanische Antriebe<br />
orientieren, finden in der Kombination mit der hohen Leistungsdichte des<br />
elektrohydrostatischen Antriebs im EAS eine attraktive Lösung.<br />
Höhere Energieeffizienz<br />
Höhere<br />
Produktivität<br />
Wirtschaftliche<br />
Installation<br />
www.mooginfo.com/ModularEAS/DE<br />
WHAT MOVES YOUR WORLD
SPECIAL<br />
HANNOVER MESSE <strong>2021</strong> DIGITAL EDITION<br />
40 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
SCHLEIFRINGE IN<br />
FLACHSCHWENKEINHEITEN<br />
GREIFEN MIT<br />
VIEL GEFÜHL<br />
Pneumatische Schwenk- und Drehmodule<br />
kommen unter anderem in Achsportalen für<br />
die Rotation von Greifern zum Einsatz.<br />
Die Zimmer Group baut sie in hohen Stückzahlen<br />
und optimaler funktioneller Ausstattung für den<br />
jeweiligen Einsatzzweck. In einer<br />
kundenspezifischen Version der Serie SF-C<br />
sorgen kompakte, flanschlose SVTS-A-<br />
Schleifringe von Servotecnica für die<br />
ausfallsichere Übertragung von Sensorsignalen.<br />
Viel harte Arbeit und innovative Ideen statt Gründerromantik<br />
standen am Beginn des inhabergeführten Familienunternehmens<br />
Zimmer Group, das 1980 von Günther<br />
und Martin Zimmer als kleine technische Werkstatt<br />
im badischen Rheinau-Freistett gegründet wurde. Dank der Entwicklung<br />
eines neuartigen standardisierten Greifers, der Fertigungsprozesse<br />
in der Industrie erleichtern und vielfältig einsetzbar<br />
sein sollte, wuchs das Unternehmen gleichermaßen schnell<br />
und organisch und machte sich einen Namen in der industriellen<br />
Fertigungstechnik. Aus einem Garagenbetrieb formte sich in wenigen<br />
Jahren ein internationales High-Tech-Unternehmen für<br />
Automatisierungskomponenten. Neben dem Greiferprogramm<br />
für den schnell wachsenden Robotermarkt entstanden bereits<br />
1986 weitere Produktgruppen wie Linearachsen, Drehmodule<br />
und Werkzeugwechsler. Seit der Gründung hat sich die Zimmer<br />
Group so zu einem wichtigen Partner für die Automobilindustrie,<br />
Alessandro Gomarasca, Export Manager Servotecnica SpA, Nova Milanese<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 41
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
den Maschinenbau, die Medizintechnik sowie die Möbel- und<br />
Verpackungsindustrie entwickelt. In diesen Branchen bewährt<br />
sich die Handhabungstechnik aus Rheinau bei der Bestückung,<br />
Beladung und dem Transport von Bauteilen und Werkstücken in<br />
der industriellen Fertigung.<br />
DER RICHTIGE DREH AUS EINER<br />
LINEARBEWEGUNG<br />
Allein im Produktbereich „Handhabungstechnik“ mit einbaufertigen<br />
Greif- und Handhabungssystemen liefert die Zimmer<br />
Group rund 3 000 Katalogprodukte und konstruiert bei Bedarf zusätzlich<br />
kundenspezifische Lösungen. Dazu gehören auch überlegene<br />
Schwenk- und Drehmodule, die beispielsweise in<br />
Achsportalen zur Rotation von Greifern um die eigene Achse eingesetzt<br />
werden. Die sogenannten Flachschwenkeinheiten werden<br />
in elektrisch und pneumatisch angetriebenen Versionen gebaut.<br />
Zu den pneumatischen Zimmer-Flachschwenkeinheiten<br />
gehört die Serie SF-C. Sie besteht im Wesentlichen aus zwei parallel<br />
angeordneten, doppelwirkenden Pneumatikzylindern, die<br />
gegeneinander laufen und über Zahnstangen ein senkrecht stehendes<br />
Zahnrad zwischen den Zylindern antreiben. Das Zahnrad<br />
sitzt am Ende einer zweifach kugelgelagerten Hohlwelle. Am anderen<br />
Ende befindet sich eine Flanschplatte, auf der ein anwendungsspezifischer<br />
Greifer montiert wird. So wird aus einer Linearbewegung<br />
eine Drehbewegung, deren Geschwindigkeit über je<br />
eine Drosselverschraubung an den beiden Pneumatikzylindern<br />
feinreguliert werden kann. Die Flachschwenkeinheiten werden<br />
vorwiegend an Portalen und Achsmodulen eingesetzt. Grundsätzlich<br />
können sie in jeder Position montiert werden, im Regelfall<br />
sitzen sie aber am Ende einer Z-Achse der Greifer kommt von<br />
oben in die Anwendung.<br />
ÜBERLEGENE KONSTRUKTION FÜR ÜBERLEGENE<br />
PERFORMANCE<br />
Pneumatische Zimmer-Flachschwenkeinheiten wie die Serie SF-<br />
C erreichen Schwenkwinkel von 90 bis 180 Grad und dank ihrer<br />
groß dimensionierten Lagerung und der Hohlwelle hohe Kräfte<br />
und Drehmomente bis 130 Nm und das über bis zu 10 7 wartungsfreie<br />
Zyklen. Durch ihre überlegene Endlagendämpfung können<br />
sie mehr Masse in kürzester Zeit schwenken und erhöhen somit<br />
den Maschinenausstoß. Auch eine möglichst kurze Taktzeit ist<br />
beim Schwenken extrem wichtig. Die von der Zimmer Group<br />
1992 selbst entwickelten Stoßdämpfer mit Wendelnuttechnologie<br />
bieten deshalb die beste Endlagendämpfung am Markt. Ein weiteres<br />
entscheidendes Detail ist die große Mittenbohrung in der<br />
Hohlwelle: Sie ermöglicht die Reduktion von Störkonturen in der<br />
Anwendung, indem Versorgungsleitungen direkt durch die Mitte<br />
des zentralen Drehflansches geführt werden können.<br />
KOMPAKTE SCHLEIFRINGE FÜR DIE<br />
SIGNALÜBERTRAGUNG<br />
Die Flachschwenkeinheiten werden normalerweise in Kombination<br />
mit Robotergreifern eingesetzt, die auf dem Flanschteller<br />
montiert sind. Zur Positionsabfrage an den Greifern kommen<br />
meistens induktive Sensoren zum Einsatz, die mit Spannung versorgt<br />
und deren Signale übertragen werden müssen. Um die elektrischen<br />
Kontakte für Sensorsignale zwischen den beiden Seiten<br />
der drehbaren Verbindung sicherzustellen sind kompakte<br />
Schleifringe von Servotecnica ideal geeignet.<br />
Das mit der Entwicklung und Modellpflege der Flachschwenkeinheiten<br />
befasste Konstruktionsbüro der Zimmer Group suchte<br />
2018 für eine kundenspezifische Ausführung der Serie SF-C ei-<br />
01<br />
02<br />
03<br />
04<br />
42 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
nen passenden Schleifring, der so kompakt wie möglich sein sollte<br />
und stieß auf der Suche nach alternativen Lieferanten auf die<br />
Produkte von Servotecnica. Christian Becker, Geschäftsführer bei<br />
Servotecnica in Raunheim erklärt: „Es handelte sich um eine<br />
Kleinserie Schleifringe der Baureihe SVTS A 03 im Durchmesser<br />
12 mm aus unserem Standardportfolio, die wir nach persönlicher<br />
Beratung zur Abstimmung der genauen Anforderungen direkt ab<br />
Werk anbieten konnten. Gründe für diese Auswahl waren vor allem<br />
die kompakte Baugröße und die Anpassungsmöglichkeit<br />
beim Flansch.“<br />
KLEINE UND VIELSEITIGE SCHLEIFRINGE<br />
FÜR JEDEN EINSATZ<br />
Die kompakten, gekapselten Servotecnica-Schleifringe der Baureihe<br />
SVTS A sind kugelgelagert und haben ein robustes Kunststoff-<br />
oder Aluminiumgehäuse. Sie bieten Drehzahlen bis zu<br />
250 min -1 und sind in Größen von 12, 15, 22 und 25 mm erhältlich.<br />
SVTS-A-Schleifringe haben die Schutzart IP 51 und eignen sich<br />
für Temperaturbereiche von –20 °C bis +80 °C, es ist aber auch<br />
Schutzart IP 67 für Temperaturen bis –40 °C möglich. Die Schleifring-Serie<br />
SVTS A garantiert dank ihrer extrem kompakten Abmessungen<br />
eine niedrige Außendrehzahl zwischen Ringen und<br />
Bürsten. Dadurch wird der Materialverbrauch reduziert und die<br />
Lebensdauer erhöht. Die zwischen Ringen und Bürsten verwendete<br />
Gold-Gold-Technologie minimiert Rauschen und Störungen<br />
und ermöglicht eine hohe Datenrate und schnelle Signalübertragung.<br />
Die Schleifringe dieser Serie sind in einer Vielzahl von<br />
Konfigurationen mit 3 bis 56 Schaltungen erhältlich. Es geht aber<br />
noch platzsparender: Der SVTS A Micro weist dieselben Leistungsdaten<br />
wie die Standardausführung auf, hat aber einen<br />
Durchmesser von gerade einmal 7,9 mm. In der Länge misst er<br />
lediglich 11,2 mm. Trotz dieser enormen Kompaktheit bietet der<br />
SVTS A Micro sechs Schleifbahnen, verfügt über eine 0,25 A-<br />
Stromversorgung und erreicht eine Drehzahl von 200 U/min.<br />
KUNDENINDIVIDUELLE AUSSTATTUNG<br />
AM KATALOGMODELL<br />
Das Grundmodul der Flachschwenkeinheit war ein Katalogmodell,<br />
das auf Kundenwunsch modifiziert wurde. So sollte für die<br />
Abfrage von vier Sensoren am Greifer kein Anschlusskabel durch<br />
die Hohlwelle geführt werden, sondern die Durchführung für die<br />
Sensoranschlüsse über einen Schleifring erfolgen. Der flanschlose<br />
Servotecnica-Schleifring wurde deshalb in einer Hülse platziert<br />
und durch einen O-Ring im oberen Teil der Hohlwelle fixiert.<br />
Die lockere Klemmung reicht aus, damit sich der kugelgelagerte<br />
Schleifring auch ohne Flanschbefestigung nicht mitdreht. Der<br />
Flanschteller der Flachschwenkeinheiten wiederum kann mit einer<br />
bis zu achtfachen integrierten Luftführung ausgestattet werden.<br />
Im beschriebenen Fall waren es vier. Über die Luftführungen<br />
wird die Druckluft zum Öffnen und Schließen der Greifer<br />
schlauchlos übertragen, ohne dass das angeschlossene Schlauchpaket<br />
mitgeschwenkt werden muss. Der von der Zimmer Group<br />
konstruierte, serienmäßige Drehverteiler befindet sich unter<br />
dem Flanschteller zwischen dem Schleifring und dem Zahnrad<br />
auf der Hohlwelle. Dort sind ringförmige Nuten gefräst, die mit<br />
Rotationsdichtungen abgedichtet werden. Durch die Nuten fließt<br />
die Druckluft sicher zu den Bohrungen im Flanschteller. Maik<br />
Decker, Produktmanager bei der Zimmer Group ist sehr zufrieden<br />
mit der realisierten Variante: „Wir sind immer auf der Suche<br />
nach hochwertigen und zuverlässigen Lieferanten und die kundenspezifische<br />
Lösung mit Servotecnica-Schleifringen hat das<br />
Potenzial ein reguläres Katalogprodukt zu werden. Für weitere<br />
Kundenprojekte haben wir bereits Folgeanfragen für Schleifringe<br />
an Servotecnica geschickt.“<br />
Fotos: Adobe Stock/gonin, Servotecnica GmbH, Zimmer Group<br />
www.servotecnica.com<br />
DIE IDEE<br />
„Die pneumatisch angetriebenen<br />
Flachschwenkeinheiten der SF-C-<br />
Serie der Zimmer Group werden<br />
üblicherweise in Kombination mit<br />
auf dem Flanschteller montierten<br />
Robotergreifern eingesetzt.<br />
Zur Positionsabfrage an den<br />
Greifern kommen induktive<br />
Sensoren zum Einsatz, die mit<br />
Spannung versorgt und deren<br />
Signale übertragen werden müssen.<br />
Unsere kompakten Schleifringe der<br />
Baureihe SVTS A 03 eignen sich<br />
ideal, um die elektrischen Kontakte<br />
für die Sensorsignale der drehbaren<br />
Verbindung sicherzustellen.“<br />
01 Die verwendete Gold-Gold-Technologie minimiert Störungen<br />
und ermöglicht eine hohe Datenrate und schnelle Signalübertragung<br />
02 Die Micro-Ausführung des Schleifrings hat auf 11,2 mm Länge<br />
sechs Schleifbahnen<br />
03 Zum Anschluss an einen Flanschteller wurde der Schleifring in<br />
eine Hülse platziert<br />
04 Die Positionsabfrage dieser Flachschwenkeinheiten für<br />
Robotergreifer wird mittels Schleifringen realisiert<br />
Christian Becker,<br />
Geschäftsführer Servotecnica<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 43
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
INTERVIEW<br />
EHRLICHE BERATUNG IST<br />
UNSERE MAXIME<br />
RK Rose+Krieger ist ein Unternehmen, das auf hohe Qualität und intensive<br />
Kundenberatung setzt. Auch bei ihren lineartechnischen Komponenten fragt<br />
die Firma ihre Kunden immer sehr genau nach den Anwendungsgebieten.<br />
Im Interview erklärt Geschäftsführer Hartmut Hoffmann Prinzipien<br />
des Unternehmens.<br />
44 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
RK Rose+Krieger hat in der Antriebstechnik<br />
einen guten Namen. Ihre<br />
Produkte sind immer durchdacht. Das<br />
ist auch bei den höhenverstellbaren<br />
Arbeitsplätzen der Fall, die Ihr<br />
Unternehmen anbietet. Sind Montagearbeitsplätze<br />
in Deutschland und<br />
Europa ein zukunftsfähiges Produkt?<br />
Hoffmann: Wir sind davon überzeugt.<br />
Sehen Sie, viele Jahre lang verlagerte<br />
sich die Produktion immer weiter nach<br />
Osten. Erst nach Osteuropa, dann nach<br />
Asien. Mit diesem „Offshoring“ verband<br />
man stets die Hoffnung niedrige<br />
Produktionskosten zu erzielen. Aber<br />
oftmals ist es gar nicht preiswerter in<br />
Vietnam herzustellen als in den Niederlanden.<br />
Haben sich so viele Unternehmen<br />
verrechnet?<br />
Nun, ich fürchte, bisweilen hat das<br />
Controlling tatsächlich ungenau gearbeitet<br />
und nicht alle Kosten kalkuliert.<br />
Dienstreisen nach China beispielsweise<br />
sind nicht günstig. Bei Massenware<br />
rechnet es sich eher, aber sobald die<br />
Stückzahlen kleiner werden und verstärkt<br />
Variabilität oder gar Sonderlösungen<br />
gefragt sind, wird es problematisch.<br />
Die Corona-Krise hat uns<br />
zusätzlich Faktoren aufgezeigt, die die<br />
Fertigung „Onshore“, also in Europa,<br />
attraktiv machen.<br />
Für welche Branchen ist eine solche<br />
Trendumkehr besonders interessant?<br />
Da gibt es einige. Spannend ist es etwa<br />
für die Halbleitertechnik, denn von der<br />
Versorgung mit Bauteilen will niemand<br />
abgeschnitten sein. In diesem Bereich<br />
sind wir mit unserer Reinraum-Lineartechnik<br />
sehr gut aufgestellt. So ist unsere<br />
Hubsäule Multilift II clean nach ISO<br />
4 zertifiziert und unsere RK DuoLine<br />
clean sogar ISO 1.<br />
Wie konstruiert man denn Reinraum-<br />
Lineartechnik? Auf welche Feinheiten<br />
muss man achten?<br />
In erster Linie geht es zum Beispiel um<br />
den Abrieb am Zahnriemen und anderen<br />
sich bewegenden Teilen. Die Partikelbelastung<br />
der Luft wird direkt am<br />
Produkt gemessen. So erkennen wir, wo<br />
wir handeln müssen. Meistens schließen<br />
oder kapseln wir Baugruppen, aber<br />
bisweilen führt auch ein Öffnen von<br />
Teilbereichen zu weniger Partikeln in<br />
der Luft – wenn nämlich ein Überdruck<br />
entsteht, der mehr Verunreinigungen in<br />
die Umgebung verteilt. Es kommt eben<br />
immer darauf an, wie das einzelne<br />
Produkt eingesetzt wird. Eine hohe<br />
Bewegungsdynamik ist definitiv kritischer<br />
als eine geringe.<br />
Das entscheidet aber doch der<br />
Anwender?<br />
Natürlich. Aber wir beraten unsere<br />
Kunden intensiv. Unsere drei wichtigsten<br />
Fragen sind dabei: Warum,<br />
Warum, Warum? Je genauer wir wissen,<br />
wie unsere Produkte eingesetzt<br />
Hartmut Hoffmann, Geschäftsführer bei RK<br />
Rose+Krieger, beantwortet Fragen zur<br />
Lineartechnik<br />
DIE CORONA-KRISE<br />
HAT FAKTOREN<br />
AUFGEZEIGT, DIE<br />
FERTIGUNG IN<br />
EUROPA ATTRAKTIV<br />
MACHEN<br />
Effizient, kompakt,<br />
intelligent und leise<br />
HELAX – die Systemlösung für dezentrale<br />
Antriebskonzepte mit hoher Effizienz<br />
bucherhydraulics.com
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Die RK Duoline Clean<br />
Linearachsen für den<br />
Reinraum in den Baugrößen<br />
60 und 80 sind wahlweise<br />
mit Kugelgewindetrieb<br />
(hinten) oder Zahnriemenantrieb<br />
(vorn) verfügbar<br />
werden sollen, desto besser können wir Lösungen vorschlagen.<br />
Ist das ein Grund dafür, dass RK Rose+Krieger seine Lineartechnik<br />
in die Gruppen Move-Tec, Place-Tec und Control-Tec<br />
eingeteilt hat?<br />
Diese Einteilung haben wir im Hinblick auf die unterschiedlichen<br />
Anforderungen in der Lineartechnik geschaffen. Move-<br />
Tec bezieht sich auf die Breiten, Längen- und Höhenverstellung.<br />
Also recht einfache Anforderungen, bei der eine Masse<br />
zwischen zwei fixen Endpunkten hin und her bewegt wird.<br />
Als Antriebe dienen hier Spindeln und Elektrozylinder.<br />
Ihr Spezialist für<br />
Teleskopschienen im<br />
Schwerlastbereich<br />
Technische Beratung unter:<br />
Tel. +49 (0)89 27399605 · info@profilscope.de<br />
Bei Place-Tec handelt es sich um Positionierungen mit kurzen<br />
Zykluszeiten, hohen Taktraten und einer hohen Wiederholungsgenauigkeit.<br />
Diese Lineareinheiten werden mit Zahnriemen<br />
oder Zahnstangen angetrieben.<br />
Unter Control-Tec verstehen wir numerisch gesteuerte Verfahraufgaben<br />
mit hoher Positioniergenauigkeit, gleichförmigem<br />
Bewegungsablauf und hoher Antriebssteifigkeit. Hier<br />
setzen wir Kugelgewindespindeln bis sechs Meter Länge und<br />
Schwerlast-Elektrozylinder als Antriebe ein.<br />
Und an welchen Stellen kommt die RK Rose+Krieger<br />
Beratung zum Tragen?<br />
Wir helfen dem Kunden, die richtige Lösung für seine Anwendung<br />
zu finden – egal ob einfache Verstellaufgabe oder<br />
herausforderndes Handlingsystem. Die Beratung führt auch<br />
in Details. Beispielsweise erläutern wir, wie man durch Variieren<br />
mit der Shore-Härte der Kupplungssterne die Maschine<br />
optimal trimmen kann. Je nachdem ob das System mehr<br />
Dämpfung oder mehr Steifigkeit benötigt, kann bei der Inbetriebnahme<br />
die Regelungscharakteristik optimal angepasst<br />
werden.<br />
Heute werden viele Produkte mit IIoT-Schnittstelle<br />
angeboten…<br />
Es ist relativ einfach, an unsere Linearachsen einen Sensor<br />
anzubringen und entsprechende Daten zu sammeln. Die<br />
Frage ist vielmehr, wie sinnvoll das ist. Lohnt es sich jede<br />
einzelne Komponente eines Systems zu überwachen oder ist<br />
es sinnvoller die Gesamtanlage an gezielten Stellen mit entsprechenden<br />
Sensoren zu versehen? Bei uns steht die Anwendung<br />
im Mittelpunkt, der Kunde entscheidet über die Leistungstiefe.<br />
Dabei ehrliche Beratung zu liefern, ist die oberste<br />
Maxime unseres Unternehmens. Unser Leitspruch ist daher<br />
auch: „Wir sagen was wir können, und tun, was wir sagen.<br />
Wir sagen auch, was wir nicht können und tun es nicht!“<br />
Fotos: RK Rose+Krieger GmbH<br />
www.rk-rose-krieger.com<br />
46 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
DREHENDE ANWENDUNGEN FREI GESTALTEN<br />
Igus hat seine<br />
schmiermittelfreien<br />
Rundtischlager<br />
PRT-04 zu einem<br />
Baukastensystem<br />
weiterentwickelt.<br />
Die Drehkranzlager<br />
sind in<br />
weiteren Größen,<br />
mit Innen- und<br />
Außenverzahnung sowie Rastfunktion erhältlich. Die 16 mm<br />
flache, korrosionsbeständige PRT-04-Reihe eignet sich für<br />
den Einsatz in kompakten Bauräumen bei Lasten bis<br />
48 000 N. Sie stehen ab sofort in acht Größen von 20 bis<br />
300 mm zur Verfügung. Neben Zubehör, wie Antriebszapfen,<br />
Montageplatte und Klemmhebel, bietet Igus drei Außenverzahnungen<br />
und eine Innenverzahnung an. Antreiben lassen<br />
sich die Rundtischlager mit Antriebsriemen oder Zahnrädern,<br />
die der Hersteller im Spritzguss aus Tribo-Polymeren<br />
fertigt. Speziell für Montagetische wurde zudem eine<br />
Rundtischlagervariante mit Rastfunktion konzipiert. Die<br />
Rastpunkte sind auf 90° fixiert, lassen sich aber auch<br />
individuell definieren. Lieferbar ist darüber hinaus eine<br />
Ausführung mit ableitfähigen Gleitelementen, die elektrische<br />
Aufladungen ESD-konform verhindern.<br />
www.igus.de<br />
ACOPOS 6D<br />
Neue Dimensionen<br />
der adaptiven Fertigung<br />
www.br-automation.com/ACOPOS6D<br />
ANTRIEB FÜR 3D-DRUCKER<br />
In Zusammenarbeit<br />
mit der<br />
Jenaer Antriebstechnik<br />
(JAT)<br />
konnte die<br />
Ernst-Abbe-<br />
Hochschule Jena<br />
einen 3D-Drucker<br />
mit Mehrachs-Antriebssystem<br />
für<br />
großvolumiges<br />
Schmelzschichten<br />
entwickeln. Der Drucker erlaubt bei nahezu uneingeschränkter<br />
Werkstoffauswahl einen Materialaustrag<br />
zwischen einem und 6 kg pro Stunde. Die JAT entwickelte die<br />
Antriebstechnik in Form eines 3-Achs-Systems. Es sind<br />
Spindelachsen mit vier Synchron-Servomotoren Ecostep 23S<br />
verbaut. Der Granulatextruder mit Druckdüse ist fest am<br />
Maschinengestell montiert. Das Achssystem, konstruiert als<br />
Gantry, positioniert die Bauplattform in XYZ-Richtung.<br />
Während des Druckvorgangs nimmt die Bauplattform<br />
zusätzlich zu ihrem Eigengewicht bis zu 90 kg Druckmaterial<br />
auf. Die Herausforderung war, die Synchronfahrt der Achsen<br />
und die benötigte hohe Positioniergenauigkeit mit dieser<br />
Lastmasse über den gesamten Hub von 550 mm sicherzustellen.<br />
Die Antriebsexperten von JAT setzen dafür auf<br />
Servoverstärker der Baureihe Ecovario.<br />
www.jat-gmbh.de<br />
ACOPOS 6D läutet eine neue Ära der Fertigung ein.<br />
Frei schwebende Shuttles schaffen einen offenen<br />
Produktionsraum mit dem sich das Konzept Maschine<br />
völlig neu umsetzen lässt. ACOPOS 6D ermöglicht<br />
maximale Produktivität auf minimalem Bauraum.
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
TRACK-SYSTEME<br />
INDIVIDUELLE MASSENPRODUKTION<br />
AUF NEUEN WEGEN<br />
B&R macht die Magnetschwebe technologie für<br />
die Fertigung und Intralogistik nutzbar.<br />
Mit individuell bewegbaren Track-Systemen<br />
sollen die bisherigen Grenzen stationärer und<br />
sequenzieller Produktionsabläufe durchbrochen<br />
und Stellflächen eingespart werden.<br />
Stefan Hensel ist Unternehmens redakteur bei der<br />
B&R Industrial Automation GmbH in Eggelsberg, Österreich<br />
Förderbänder, Rundtische oder Transportkarusselle – vielzählig<br />
sind die technischen Systeme, um Produkte in oder<br />
zwischen Bearbeitungsstationen zu transportieren. Eines<br />
ist jedoch allen gemein: Sie leisten keinen Beitrag zum eigentlichen<br />
Fertigungsprozess. Ganz im Gegenteil: Sie benötigen<br />
Platz und verringern so den Output pro m2 Stellfläche.<br />
„Der Produkttransport ist ein notwendiges Übel für Maschinen-<br />
und Anlagenbauer“, bringt es Dario Rovelli, Experte für<br />
mechatronische Systeme bei B&R, auf den Punkt. Neben dem<br />
hohen Platzverbrauch hat der konventionelle Produkttransport<br />
einen zweiten schwerwiegenden Nachteil: Er macht die Maschine<br />
unflexibel.<br />
Es war Henry Ford, der der industriellen Massenproduktion<br />
per Förderband und einem strikten Produktionstakt zum<br />
Durchbruch verholfen hat. Doch was einst die Industrie deut-<br />
48 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
lich produktiver machte, ist nun zum Hindernis geworden. Rovelli: „Um den<br />
aktuellen Anforderungen mit ständig wechselnden und immer individuelleren<br />
Produkten gerecht zu werden, müssen wir den unflexiblen Produktionstakt<br />
loswerden.“<br />
Neue Technologien haben die Produktion in den vergangenen Jahren<br />
merklich flexibler gemacht, allen voran Track-Systeme wie Supertrak und<br />
Acopostrak von B&R. Sie können jedes Produkt individuell bewegen und<br />
auch als eigenständige Achse bei Bearbeitungsstationen eingesetzt werden.<br />
Zudem lassen sich Produktströme bei vollem Tempo trennen und<br />
wieder zusammenführen.<br />
Das Besondere ist, dass Track-Systeme asynchrone Prozesse synchronisieren.<br />
Das bedeutet: Die Produktionsgeschwindigkeit muss sich nicht<br />
mehr nach der langsamsten Bearbeitungsstation richten. Langsame Prozesse<br />
werden einfach parallelisiert und machen die Maschine ohne große<br />
Investitionen wesentlich produktiver.<br />
PRODUKTIONSABLÄUFE FREI GESTALTEN<br />
„Track-Systeme ermöglichen es erstmals, die individuelle Massenproduktion<br />
wirtschaftlich umzusetzen“, sagt Rovelli. Und zwar dort, wo es eine klare Abfolge<br />
verschiedener Prozessschritte gibt, die flexibel angepasst werden können.<br />
Allerdings gibt es auch Applikationen, bei denen die Reihenfolge der<br />
Prozessschritte ständig wechselt. Diese Applikationen benötigen eine völlige<br />
Freiheit des Produktionsablaufs. „Visionäre Vordenker haben daher seit vielen<br />
Jahren einen Traum“, sagt Rovelli: „Sie wollen den linearen Produkt-
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
02<br />
01<br />
03<br />
01 Mit einem Werkstück im Gepäck fahren<br />
die Shuttles auf den CNC-Pfaden die stationären<br />
Bearbeitungswerkzeuge an<br />
02 Produktmanipulationen und -transporte<br />
mit sechs Freiheitsgraden ermöglicht die<br />
Magnetschwebetechnologie<br />
03 Die Track-Systeme lösen den linearen<br />
Produkttransport auf und bereiten den Weg<br />
für einen offenen Produktionsraum für die<br />
individuelle Fertigung<br />
transport völlig auflösen und einen mehrdimensionalen Produktionsraum<br />
schaffen – in dem sich jedes Produkt individuell von Bearbeitungsstation zu<br />
Bearbeitungsstation bewegt, ohne an einen rigiden, sequenziellen Produktionstakt<br />
gebunden zu sein.“<br />
KONTAKTLOS, GERÄUSCHLOS, PRÄZISE<br />
Was lange Zeit nach einem kühnen Traum klang, wird nun durch moderne<br />
Magnetschwebetechnologie real. Shuttles gleiten wie von Geisterhand über einer<br />
Fläche und können nahezu beliebig beschleunigt und bewegt werden.<br />
„Seit ich diese Technologie zum ersten Mal im Einsatz sah, bin ich völlig fasziniert“,<br />
schwärmt Rovelli. „Sie ist kontaktlos, geräuschlos und extrem präzise.<br />
Mir war sofort klar, welch bahnbrechende Bedeutung das für die Fertigung<br />
der Zukunft haben würde. Und nun ist die Magnetschwebetechnologie so<br />
weit fortgeschritten, dass ein wirtschaftlicher Einsatz in der Produktion möglich<br />
wird.“<br />
Daher hat B&R die Magnetschwebetechnologie vollständig in sein Automatisierungssystem<br />
integriert und verfügt mit Acopos 6D nun über Technologie,<br />
welche den Wandel vom streng linearen Produktfluss hin zu einem offenen<br />
Produktionsraum einläutet. „Wir sprechen hier von nichts weniger als einer<br />
Revolution der Art und Weise, wie Produkte in Zukunft gefertigt, assembliert<br />
und verpackt werden“, sagt der Experte für mechatronische Systeme.<br />
Seit die Diskussion um Industrie 4.0 und das Industrial Internet of Things an<br />
Fahrt aufgenommen hat, wird immer wieder davon gesprochen, dass sich das<br />
Produkt den Weg durch die Produktion selbst suchen soll. Diese Vision möchte<br />
B&R mit der neuen Technologie in die Tat umsetzen. Maschinen können<br />
gleichzeitig unterschiedliche Produktvarianten oder unterschiedliche Produkte<br />
fertigen, indem jedes Produkt mithilfe von Acopos 6D die Station anfährt,<br />
die es benötigt.<br />
Fotos: B&R Industrial Automation<br />
www.br-automation.com<br />
DIE IDEE<br />
„Was bedeutet der Begriff Schwarmproduktion?<br />
Es geht darum, dass<br />
sich Produkte selbständig den Weg<br />
durch die Produktion suchen. Es gibt<br />
also keinen vorprogrammierten<br />
Produktionsablauf, sondern jedes<br />
Produkt fährt individuell zu den<br />
Bearbeitungsstationen, die es<br />
benötigt. Das erleichtert die<br />
simultane Produktion in sehr<br />
kleinen Losgrößen und in unterschiedlichen<br />
Ausführungen.“<br />
Dario Rovelli, Product Manager,<br />
Motion & Mechatronic Systems, B&R<br />
50 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
| AT12-20G |<br />
BLUETOOTH-LOW-ENERGY-SENSOREN<br />
EINBINDEN<br />
Das kompakte Funkmodul FL BLE 1300<br />
mit integrierter Antenne von Phoenix<br />
Contact verbindet bis zu acht industrielle<br />
Bluetooth-LowEnergy-fähige Sensoren<br />
mit industriellen Steuerungen und<br />
IoT-Systemen. Dies ermöglicht z. B. den<br />
Zugriff auf Sensordaten von einer<br />
Maschinensteuerung aus. Die erfassten<br />
betriebsrelevanten Daten und Informationen<br />
bilden die Grundlage für<br />
IoT-Anwendungen zur Optimierung von Produktionsprozessen.<br />
Die Schutzart IP65/67/68, ein erweiterter Temperaturbereich<br />
und M12- Anschlüsse ermöglichen den Betrieb auch in den<br />
industriellen Umgebungen, wo sich auch die Sensoren befinden.<br />
Die Montage ist einfach gehalten: Sie erfolgt über zwei<br />
Bohrungen direkt in einer Gehäusewand.<br />
www.phoenixcontact.de<br />
: Schwebend,<br />
kontaktlos, intelligent!<br />
Freie 2D-Produktbewegung<br />
mit bis zu 6 Freiheitsgraden<br />
KOMPAKTER SCHLEIFRING MIT<br />
DURCHGEHENDER HOHLWELLE<br />
Kübler erweitert sein Portfolio um<br />
den Schleifring SR130 für den<br />
Einsatz im allgemeinen Maschinenbau.<br />
Dieser schließt die Lücke<br />
zwischen den Standard- oder<br />
standardnahen und den kundenspezifischen<br />
großen Schleifringen<br />
für Spezialanwendungen. Bei<br />
einem Außendurchmesser von<br />
lediglich 130 mm besitzt die Bauform eine Hohlwelle bis<br />
50 mm. Der Schleifring überträgt zuverlässig Last, Signale und<br />
Daten. Der SR130 ist für eine lange Lebensdauer ausgelegt,<br />
lässt sich einfach auf große Wellen montieren und bietet<br />
ausreichend Platz für eine Kombination mit Mediendurchführungen<br />
für Luft und Flüssigkeiten. Das kompakte Design in<br />
modularer Bauweise verspricht eine sehr flexible Anpassung.<br />
www.kuebler.com<br />
KOMPAKTE HOHLWELLENPOTENTIOMETER<br />
kg<br />
12. – 16.04.<strong>2021</strong><br />
Wir sind dabei!<br />
www.beckhoff.com/hm-digital<br />
Schwebende<br />
Planarmover<br />
Skalierbare<br />
Nutzlast<br />
Individueller<br />
Produkttransport<br />
6D<br />
Bewegung<br />
Dynamisch<br />
mit bis zu 2 m/s<br />
Beliebiges<br />
Anlagenlayout<br />
Die Hohlwellen-Leitplastikpotentiometer<br />
der Serie MHP16 von<br />
Megatron finden auch in sehr<br />
engen Bauräumen Platz. Das<br />
Gehäuse der Komponente hat<br />
einen Durchmesser von 16,4 und<br />
eine Tiefe von 6 mm, der Wellendurchmesser<br />
beträgt 2 mm. Die<br />
Leitplastikpotentiometer bieten<br />
einen elektrisch wirksamen<br />
Drehwinkel von 320 ° (±5 °), einen mechanischen Drehwinkel<br />
von 360 ° und eine nahezu unendliche Auflösung bei ±2 %<br />
unabhängiger Linearität. Ein Multifinger-Edelstahl-Schleifer<br />
sorgt für ein stabiles analoges Ausgangssignal. Über die<br />
abgeflachte Nabe in der Hohlwelle lässt sich das Potentiometer<br />
direkt und ohne Kupplung verdrehsicher auf der Antriebswelle<br />
montieren. Anwender können das Hohlwellenpotentiometer<br />
mit Schutzart IP40 im Temperaturbereich zwischen -40 und<br />
+105 °C einsetzen.<br />
www.megatron.de<br />
www.beckhoff.com/xplanar<br />
XPlanar eröffnet neue Freiheitsgrade im Produkthandling: Frei schwebende<br />
Planarmover bewegen sich über individuell angeordneten Planarkacheln<br />
auf beliebig programmierbaren Fahrwegen.<br />
Individueller 2D-Transport mit bis zu 2 m/s<br />
Bearbeitung mit bis zu 6 Freiheitsgraden<br />
Transport und Bearbeitung in einem System<br />
Verschleißfrei, hygienisch und leicht zu reinigen<br />
Beliebiger Systemaufbau durch freie Anordnung der Planarkacheln<br />
Multi-Mover-Control für paralleles und individuelles Produkthandling<br />
Voll integriert in das leistungsfähige PC-basierte Beckhoff-Steuerungssystem<br />
(TwinCAT, PLC IEC 61131, Motion, Measurement,<br />
Machine Learning, Vision, Communication, <strong>HMI</strong>)<br />
Branchenübergreifend einsetzbar: Montage, Lebensmittel, Pharma,<br />
Labor, Entertainment, …
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
BERÜHRUNGSLOSE ANTRIEBSTECHNIK<br />
EMPFINDLICHE WERKSTÜCKE<br />
FLEXIBEL TRANSPORTIEREN<br />
DIE IDEE<br />
Die Plasmatreat GmbH hat eine Plasma Treatment Unit<br />
vorgestellt, die Werkstücke präzise und flexibel mit dem<br />
Planarmotorsystem Xplanar von Beckhoff transportieren<br />
kann. Dieser ersetzt das Bewegen der oft empfindlichen<br />
Werkstücke zum Beispiel PCBs sowie den aufwendigen<br />
Einbau von 6-Achs-Robotern bzw. Linearmotoren.<br />
„Unser Ziel war ein schnelles, frei<br />
programmierbares und verschleißfreies<br />
System für den Werkstücktransport.<br />
Und gerade hinsichtlich der<br />
frei programmierbaren Verfahrwege<br />
gab es keine passende Alternative zu<br />
Xplanar. Bei ebenen Bauteilen bietet<br />
sich Xplanar als geeignete Alternative<br />
zu Portal systemen an. Hier kommen<br />
vor allem auch die Eigenschaften des<br />
Planarmotorsystems hinsichtlich<br />
Verschleißfreiheit, Reinigungsfreundlichkeit<br />
und Reinraumanforderungen<br />
zum Tragen.“<br />
Uwe Prüßmeier ist Senior Produktmanager Antriebstechnik,<br />
XTS, Xplanar bei Beckhoff Automation, Verl<br />
Jochen Stichling, Konstruktions leiter,<br />
Plasmatreat, Steinhagen<br />
52 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
In der Plasma Treatment Unit von Plasmatreat, Hersteller von Plasmaanlagen für<br />
hocheffiziente Oberflächenbehandlungen und umweltfreundliche Fertigungsprozesse<br />
in Steinhagen, lassen sich diverse Materialproben in zwei Stufen behandeln.<br />
Im ersten Schritt wird das Substrat unter eine Düse befördert und<br />
dann gereinigt und aktiviert. Im zweiten Schritt erhält es durch eine weitere Düse<br />
eine funktionale Beschichtung. Das Ziel des Unternehmens war es, ein schnelles,<br />
frei programmierbares als auch verschleißfreies System für den Werkstücktransport<br />
zu konzipieren.<br />
SCHWEBEND MIT HOHER POSITIONIERGENAUIGKEIT<br />
Xplanar besteht aus beliebig angeordneten Planarkacheln und frei darüber schwebenden<br />
Planarmovern, mit denen eine flexible, exakte und hochdynamische Positionierung<br />
erreicht werden soll. Dabei sind die Mover ruck- und berührungsfrei mit<br />
bis zu 2 m/s Geschwindigkeit, 1 g Beschleunigung und 50 µm Positionierwiederholgenauigkeit<br />
zweidimensional verfahrbar, und das geräuschlos und ohne Verschleiß<br />
beziehungsweise Abrieb.<br />
Bei Bedarf lässt sich die zweidimensionale X/Y-Positio nie rung der Mover durch<br />
weitere Bewegungsfunktionen bis hin zu sechs Freiheitsgraden ergänzen. Darunter<br />
zählen das Heben und Senken um bis zu 4 mm (ohne Last), das Neigen um bis zu 5 °<br />
für Transport und Handhabung von Flüssigkeiten, sowie das Drehen um bis zu 360 °.<br />
Im Fall der Plasmatreat-Maschine ist das Xplanar-System aus sechs der 240 × 240 mm<br />
großen Planarkacheln und einem Planarmover aufgebaut.<br />
HOHE FLEXIBILITÄT BEI GERINGEM MECHANIKAUFWAND<br />
Durch den Einsatz des Planarmotorsystems Xplanar können sich die Plasmadüsen<br />
zur Oberflächenbehandlung nun fest montieren lassen und müssen nicht mehr<br />
verfahren werden. Da diese Düsen mechanisch und elektrotechnisch recht komplex<br />
sind, reduziert die Bewegung des Werkstücks anstelle der Plasmadüse den Verschleiß<br />
an den Zuleitungen. Außerdem können durch den Einsatz einfacher Adapter<br />
verschiedene Materialproben auf dem Mover befestigt und behandelt werden.<br />
Darüber hinaus lassen sich auf einfache Weise zusätzlich zu den Plasmadüsen<br />
noch weitere Stationen hinzufügen und flexibel anfahren. Dies können zum Beispiel<br />
Marker für Gut-Teile oder optische Messköpfe für eine 100-%-Teileprüfung<br />
sein. Materialproben können mit Xplanar zudem auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt<br />
werden, um z. B. bei dünnen Proben die Behandlungsdauer durch die<br />
starre Düse zu minimieren.<br />
Die funktionalen Eigenschaften von Xplanar zeigen sich laut Jochen Stichling,<br />
Konstruktionsleiter bei Plasmatreat in viel fältigen Applikationen: „Konventionell<br />
wird die Positionierung der Plasmadüse in Bezug auf das dann unbewegliche Werkstück<br />
über einen 6-Achs-Roboter oder Linearmotoren realisiert. Was die Investition<br />
anbelangt, liegt Xplanar hier ungefähr zwischen den Linearachssystemen und den<br />
Roboteranwendungen. Bei ebenen Bauteilen – also ohne größere Hub bewegungen<br />
in Z-Richtung, die für die Robotersysteme prädes tiniert sind – bietet sich Xplanar als<br />
gute Alternative zu Portalsystemen an. Hier kommen vor allem auch die Xplanar-<br />
Eigenschaften hinsichtlich Verschleißfreiheit und Reinigungsfreundlichkeit sowie<br />
Reinraumanforderungen zum Tragen.“<br />
AUSBLICK<br />
Optimierungspotenzial, das sich zukünftig durch Xplanar bei den Plasma Treatment<br />
Units abzeichnet, sieht Stichling vor allem in zwei Bereichen. Zum einen in der Integration<br />
von Inline-Tests für 100 %-Prüfungen direkt in den Bearbeitungsprozess und<br />
zum anderen in frei programmierbaren Verfahrwegen für den Endkunden.<br />
Dabei profitiert Plasmatreat auch davon, dass sich das Xplanar-System in kurzer<br />
Zeit – in weniger als zwei Monaten – in die Maschine integrieren ließ. Zumal das entsprechende<br />
Starter-Kit aufgrund vollständiger 3D-Daten und elektrischer Anschlussinformationen,<br />
die Beckhoff frühzeitig zur Verfügung gestellt hat, problemlos<br />
in das Maschinendesign eingebunden werden konnte. Seither arbeitet Xplanar robust<br />
und zuverlässig. Hinzu kommt, dass die gesamte Plasmabehandlungszelle nun<br />
vollständig mit PC-based Control automatisiert ist, also eine Systemlösung aus einer<br />
Hand genutzt werden könnte.<br />
Fotos: Die Idee Plasmatreat, Katrin Biller, sonst. Plasmatreat, Jan Düfelsiek<br />
www.beckhoff.de<br />
www.plasmatreat.de
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
CONDITION MONITORING<br />
MASCHINENEFFIZIENZ AUS DER CLOUD<br />
Ein effektives Condition Monitoring braucht ein effektives Beurteilen großer<br />
Datenmengen. Das ist die große Stärke von Künstlichen Intelligenzen und<br />
maschinellem Lernen. Deshalb bieten Unternehmen aus der IT-Branche<br />
leistungsfähige Systeme zur Vorhersage von Wartungsintervallen an.<br />
DIE IDEE<br />
Beim spanischen Unternehmen CEPSA mit Sitz in Madrid dreht sich alles um<br />
Energie. Unter anderem veredelt es Erdöl, importiert und vertreibt Erdgas<br />
und stellt Elektrizität aus nachhaltiger Erzeugung bereit. Das Unternehmen<br />
verfügt über einen stattlichen Maschinenpark, der ständig gewartet werden<br />
muss. Eine davon ist eine Strömungsturbine, bei der sowohl die Wartung als auch<br />
die Effizienz Optimierungsbedarf hatten. Bei Wartungsintervallen einer solchen<br />
komplexen Maschine stellt sich immer die Frage nach einer ausgewogenen Bemessung<br />
des Zeitraums. Ist das Intervall zu lange, fallen Verschleiß oder kleinere Defekte<br />
zu spät auf, mit der Folge, dass ein größerer Schaden entsteht. Dieses Risiko besteht<br />
bei kurzen Intervallen zwar nicht, aber dafür belasten diese unnötig das Budget.<br />
Um dieses Dilemma zu lösen, hat CEPSA sich für eine intelligente Cloud-Lösung<br />
von Amazon Web Services (AWS) entschieden, mit der die permanente Überwachung<br />
des Betriebszustands möglich ist. Hier kontrollieren über 175 Sensoren den<br />
Status der Strömungsturbine und melden diese Daten an das Condition Monitoring<br />
weiter. Mittels Amazon Lookout for Equipment können Verantwortliche Abnormalitäten<br />
45 Tage vor ihrem Eintreffen erkennen. Dabei erfasst das Condition Monitoring<br />
relevante physikalische Größen, etwa Schwingungen, Temperatur, Bewegung<br />
beziehungsweise Neigung und erstellt auf Basis dieser Informationen Prognosen,<br />
die kontinuierlich aktualisiert werden.<br />
„Mit Amazon Lookout for Equipment<br />
oder Amazon Monitron können<br />
Kunden abnormes Anlagenverhalten<br />
erkennen und rechtzeitig<br />
potenzielle Ausfälle identifizieren<br />
sowie ihre Maschineneffizienz<br />
optimieren. Und obwohl die Dienste<br />
auf Machine Learning Modellen<br />
basieren, benötigen unsere Kunden<br />
keine Expertise, um sie nutzen zu<br />
können. Diese Arbeit nehmen wir<br />
den Kunden ab.“<br />
KÜNSTLICHE INTELLIGENZ UND MASCHINELLES LERNEN<br />
Eine Prognose zum Maschinenzustand kann Condition Monitoring nur mithilfe von<br />
künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML) abgeben. Bei AWS kommen<br />
dabei mehrere Services zum Einsatz. Die Basis bildet Amazon SageMaker. Dabei<br />
handelt es sich um einen vollständig verwalteten Dienst, der die schnelle Erstel-<br />
Jan Metzner, Amazon Web Services Senior Specialist SA, Manufacturing<br />
Jan Metzner, Amazon Web Services<br />
Senior Specialist SA, Manufacturing<br />
54 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
lung, das Training und die Bereitstellung von Modellen für das<br />
maschinelle Lernen ermöglicht. Er dient somit als ML-Basis.<br />
Amazon Lookout for Equipment wurde explizit für die Überwachung<br />
von Industrieanlagen und Maschinen wie Pumpen, Kompressoren,<br />
Motoren und Turbinen aber auch von Wärmetauschern,<br />
Kesseln oder Gleichrichtern konzipiert. Der Dienst erkennt<br />
abnormes Anlagenverhalten, identifiziert potenzielle Ausfälle<br />
rechtzeitig und hilft dabei, Prognosemodelle für die Wartung<br />
zu erstellen und Anlagenprozesse zu optimieren. Dabei erfordert<br />
er keine umfangreichen ML-Kenntnisse. Er nimmt in einer Initialphase<br />
die im Betrieb der Maschine anfallenden, von Sensoren<br />
gelieferten Daten auf und transferiert sie in einen Amazon Simple<br />
Storage Service (S3) Bucket. Pro benutzerdefiniertem ML-Modell<br />
sind bis zu 300 Sensoren möglich. Amazon Lookout for<br />
Equipment erzeugt das jeweils beste Modell, um die normalen<br />
Betriebsbedingungen der Maschine zu lernen.<br />
Der Lernprozess gliedert sich dabei in vier Schritte (siehe Grafik).<br />
Zuerst wird ein Dataset geschaffen, indem historische Daten<br />
für die Eingabe formatiert und anschließend in einen S3 Bucket<br />
übertragen werden. Daraus werden die Daten ausgewählt, die relevant<br />
für eine Prognose sind. Nach diesem Schritt werden – soweit<br />
vorhanden – Informationen über vergangene Defekte<br />
eingepflegt. Nun geht es in die Trainingsphase des ML-Modells.<br />
Nach einer anschließenden Feinabstimmung kann das Modell<br />
für die Echtzeitüberwachung der Maschine eingesetzt werden.<br />
Für die Lernphase benötigt man Daten, die in einem Zeitraum<br />
von ungefähr sechs Monaten gesammelt wurden. Danach kann<br />
das Modell eigenständig Prognosen zu Wartungsintervallen oder<br />
etwaigen Ausfällen oder Fehlern stellen.<br />
Amazon Lookout for Equipment nutzt ein Dataset aus Sensordaten,<br />
die der Kunde selbst erzeugt hat. Zum Beispiel umfassen<br />
sie bei einer Pumpe die Leistung und das Verhalten des Motors,<br />
des Lagers und des Laufrads. Normalerweise bedeutet eine hohe<br />
Umdrehung zugleich eine hohe Pumpleistung. Erkennen Sensoren<br />
bei einer hohen Umdrehung eine geringere Leistung, liegt ein<br />
abnormes Verhalten der Maschine vor, das wahrscheinlich nach<br />
einiger Zeit zum Versagen der Pumpe führen wird.<br />
Jedem Bereich der Maschine wird in diesem Beispiel eine CSV-<br />
Datei zugeordnet, in der die Sensordaten mit einem Zeitstempel<br />
abgelegt sind. Damit die Daten für Amazon Lookout for Equipment<br />
Sinn ergeben, müssen sie zunächst in einem Datenschema<br />
erklärt werden. Zulässig sind nur numerische Daten.<br />
CONDITION MONITORING FÜR ALTGERÄTE<br />
Voraussetzung ist, dass die Maschinen über entsprechende<br />
Schnittstellen verfügen. Aber auch wenn das nicht der Fall ist,<br />
kann Condition Monitoring angewendet werden. AWS bietet<br />
hierzu Amazon Monitron, ein End-to-End-System, das ebenfalls<br />
maschinelles Lernen einsetzt. Es besteht aus vier Komponenten:<br />
Die an der Maschine außen angebrachten Sensoren messen die<br />
Vibration und die Temperatur. Über Bluetooth Low Energy (BLE)<br />
übermitteln sie die entsprechenden Daten an ein Gateway-Gerät,<br />
das sie dann über WLAN sicher an den Amazon Monitron Service<br />
weiterleitet. Jedes davon kann automatisch über „Over-the-Air“<br />
(OTA) aktualisiert werden, so dass kein weiterer Eingriff seitens<br />
der Produktionsverantwortlichen notwendig ist. Amazon Monitron<br />
analysiert die Daten mittels ML auf abnormale Maschinenmuster.<br />
Eine App dient zur Einrichtung der Geräte und zur Anzeige<br />
von Meldungen und warnt automatisch vor potenziellen Ausfällen.<br />
Dabei muss das System nicht erst langwierig angelernt<br />
werden, es ist binnen Minuten startbereit. Durch die nachrüstbaren<br />
Sensoren eignet es sich besonders für „Retrofit“ Use Cases,<br />
bei denen ältere Maschinen an ein Condition Monitoring angeschlossen<br />
werden. Sensoren und das Gateway sind dabei recht<br />
platzsparend. Ein Sensor wiegt lediglich 54 g und misst an seiner<br />
längsten Kante knapp über fünf Zentimeter. Das Gateway ist mit<br />
Amazon bietet Sensoren und ein Gateway an, mit denen auch<br />
Legacy-Maschinen ausgerüstet werden können<br />
einer maximalen Kantenlänge von neun Zentimetern und einem<br />
Gewicht von 95 g etwas größer.<br />
Ob Legacy-Maschinen oder bereits mit Sensoren ausgerüstete<br />
Geräte: Condition Monitoring ist in vielen Anwendungsfällen direkt<br />
aus der Cloud möglich und sinnvoll. Die Investition senkt<br />
den Verschleiß und sorgt so für einen nachhaltigen und Budgetschonenden<br />
Betrieb.<br />
Fotos: AWS<br />
www.aws.com<br />
Die optimale Fremdbelüftung<br />
für drehzahlvariable Motoren<br />
in allen Anwendungsbereichen.<br />
www.wistro.de<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 55
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
VORSATZMESSGETRIEBE<br />
PRÄZISE POSITIONIEREN<br />
Maßgeschneiderte Messgetriebe übermitteln die genaue Position der<br />
Zahnräder an den Drehgeber. Dadurch können Anwendungen auch unter<br />
kritischen Bedingungen mit hoher Übertragungsgenauigkeit gesteuert werden.<br />
Weltweit sind zahlreiche Maschinen und Anlagen<br />
unter widrigen Bedingungen im Einsatz.<br />
Das hat Folgen: Starke Staubentwicklung, hohe<br />
Temperaturen oder andere äußere Einflüsse<br />
belasten die Bauteile. Mit einem Ausfall muss jederzeit gerechnet<br />
werden. Maschinenbauer setzen deshalb bei kritischen<br />
Komponenten wie z. B. Drehgebern oder Resolvern<br />
auf Redundanz, d. h., sie werden in mehrfacher Ausführung<br />
verbaut. Dadurch soll die Anwendung bei Beschädigung eines<br />
Potentiometers weiterhin reibungslos funktionieren.<br />
Dasselbe gilt für Applikationen, in denen eine hohe Positioniergenauigkeit<br />
gewünscht oder sogar zwingend erforderlich<br />
ist. Die Integration eines Messgetriebes erhöht in beiden<br />
Fällen die Zuverlässigkeit der Anwendung. Mögliche<br />
Abweichungen und Ungenauigkeiten der Drehgeber-Signale,<br />
die u. a. durch Übersetzungsvorgänge entstehen können,<br />
werden dadurch ausgeglichen.<br />
INDIVIDUELL GEFERTIGTE ÜBERSETZUNGEN<br />
Messgetriebe sorgen also dafür, dass die Maschinen- oder<br />
Anlagensteuerung ein verwertbares, exaktes Positionssignal<br />
vom Drehgeber erhält. Die Vorsatzmessgetriebe von KBK<br />
Antriebstechnik zeichnen sich durch eine besonders hohe<br />
Präzision aus, da sie genau mit den Übersetzungen gefertigt<br />
werden, die der Anwender benötigt (Linearitätsfehler:<br />
1-2,5 Winkelminuten).<br />
Die Klingenberger haben zwei Standard-Baureihen im Programm,<br />
„die aber immer kundenspezifisch angepasst werden“,<br />
wie KBK-Geschäftsführer Sven Karpstein betont. Beide<br />
Messgetriebe-Typen unterscheiden sich hauptsächlich durch<br />
die Anbau-Optionen für den Drehgeber: Während das Potentiometer<br />
bei der Baureihe VGA (offene Ausführung) mit<br />
Klemmpratzen direkt an der „Synchro-Nut“ am vorderen Ende<br />
des Messgetriebes befestigt wird, erfolgt die Verbindung<br />
56 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
01 02<br />
01 Messgetriebe sind spielfrei, hochpräzise und werden mit maßgeschneiderten Übersetzungen gefertigt<br />
02 Metallbalgkupplungen sind das ideale Verbindungs element zwischen Messgetriebe und Drehgeber<br />
bei der Baureihe VGB (geschlossene Ausführung) über eine<br />
integrierte Metallbalg-Kupplung und eine Montage-Glocke.<br />
In beiden Fällen werden die Getriebe dem Lochbild der Anwendung<br />
angepasst.<br />
UNTERSTÜTZUNG BEIM ANBAU DES<br />
DREHGEBERS<br />
„Die VGB-Messgetriebe sind allerdings einfacher zu handhaben,<br />
weil der Anwender hier seinen Drehgeber nur noch oben<br />
draufstecken muss“, meint Karpstein. Bei den Messgetrieben<br />
der VGA-Baureihe ist dagegen vor der Montage erst ein Ritzel<br />
auf der Drehgeber-Welle zu befestigen. „Dadurch baut sich<br />
die Konstruktion zwar kompakter, es steigt aber auch das Risiko,<br />
dass der Anwender den Drehgeber falsch mit dem Getriebe<br />
verbindet. Wir bieten ihm deshalb an, den Drehgeber für<br />
ihn anzubauen.“<br />
KBK liefert jedes Messgetriebe mit der benötigten Übersetzung:<br />
Beide Vorsatzmessgetriebe übersetzen vom Schnellen<br />
ins Langsame (bis 625:1) bzw. umgekehrt (bis 1:50) und können<br />
bis zu einer Drehzahl von 4 000 min -1 eingesetzt werden.<br />
Die Zahnradpaarungen sind auf Lebensdauer geschmiert, sodass<br />
das Getriebe nicht gewartet werden muss. Darüber hinaus<br />
werden die Messgetriebe auf Wunsch abgedichtet (IP 44)<br />
und in einer Edelstahl-Ausführung geliefert.<br />
βKISSsoft Features<br />
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T. +41 55 254 20 50<br />
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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
MESSGETRIEBE SICHERN QUALITÄT<br />
UND PRODUKTIVITÄT<br />
03 In der<br />
Stahlindustrie<br />
sorgen Messgetriebe<br />
von KBK<br />
dafür, dass<br />
die Schlacke<br />
bestmöglich aus<br />
der Schmelze<br />
entfernt werden<br />
kann<br />
Seine Messgetriebe liefert KBK an Akteure aus verschiedenen<br />
Branchen. Sie kommen z. B. in sogenannten Abschlackmaschinen<br />
in der Stahlindustrie zum Einsatz. Das Abschlacken ist ein<br />
Prozess, bei dem die nichtmetallischen Rückstände (Schlacken),<br />
die beim Schmelzvorgang entstanden sind, technisch präzise aus<br />
der Schmelze entfernt werden. Der Zweck des Vorganges ist es,<br />
möglichst reinen Stahl zu erhalten. Dazu ist es unerlässlich, dass<br />
die Maschinensteuerung jederzeit die genaue Position des Abschlackauslegers<br />
und des Abschlackschildes kennt. Mit dieser<br />
Vorrichtung an der Spitze des Auslegers wird die Schlacke aus der<br />
Schmelze abgezogen. Das Messgetriebe stellt sicher, dass die exakte<br />
Position des Auslegers und des Schildes jederzeit an die Maschinensteuerung<br />
übermittelt wird. Der Maschinenführer kann<br />
Ausleger und Schild dann so positionieren, dass die größtmögliche<br />
Menge an Schlacke aus der Schmelze abgeschöpft wird. Die<br />
Messgetriebe halten den hohen Temperaturen, die in und an den<br />
Maschinen herrschen, problemlos stand (–14 bis +100 °C).<br />
Auch in Werkzeugmaschinen kommt es auf Genauigkeit an –<br />
und zwar nicht nur bei der Führung des Werkzeugs am Werkstück,<br />
sondern bereits beim Einwechseln des Werkzeugs aus<br />
dem Magazin an den Werkzeugträger. Je präziser die Einwechslung<br />
abläuft, desto geringer ist die Verzögerung im Bearbeitungsprozess<br />
und desto höher ist der Ausstoß der Maschine und<br />
damit ihre Produktivität. Die Messgetriebe von KBK erfassen an<br />
Werkzeugmaschinen präzise die Position der Werkzeugplätze im<br />
Magazin und sorgen so dafür, dass jeder Werkzeugplatz bei der<br />
Einwechslung exakt angefahren wird. Das ermöglicht nicht nur<br />
eine hohe Stückleistung, sondern bringt auch einen Präzisionsgewinn<br />
bei der Werkstückbearbeitung.<br />
SPEZIALANWENDUNGEN FÜR RADIOTELESKOPE<br />
ODER DIE SILIZIUM-KRISTALLZUCHT<br />
In Radioteleskopen stellen die spielfreien und robusten Messgetriebe<br />
die genaue Ausrichtung des Parabolspiegels sicher. Die<br />
Kippbewegungen des Teleskopreflektors (Elevation oder auch<br />
Schwenkachse) wird über einen großen Zahnkranz realisiert.<br />
Drehgeber melden die Position des Reflektors an die Prozessrechner,<br />
mit denen dann die Bewegungen des Spiegels gesteuert<br />
werden. Für die genaue Erfassung der Spiegel-Position reichen<br />
Drehgeber alleine allerdings nicht aus, da bei der Verstellung des<br />
Spiegels immer nur einzelne Segmente des Zahnkranzes durchlaufen<br />
werden. „So entstehen ungerade Positionssignale, die wir<br />
mit unserem Messgetriebe egalisieren“, berichtet der Dipl.-Ing.<br />
(FH) Karpstein.<br />
Ähnlich genau geht es bei Kristallzucht-Anlagen zu, in denen Silizium-Kristalle<br />
für die Wafer-Produktion gezüchtet werden. In<br />
sogenannten Czochralski-Anlagen wird der Kristall von oben<br />
langsam aus der Schmelze herausgezogen. Die Maschinen verfahren<br />
dabei sehr langsam und präzise, denn schon kleinste Fehler<br />
können extrem teure Produktschäden verursachen. Mithilfe<br />
der Messgetriebe wird die Höhe, in der sich der Silizium-Einkristall<br />
gerade befindet, an die Anlagen-Steuerung gemeldet. „Wir<br />
haben für diese Anwendung sogar extra eine neue Getriebeform<br />
– ein Nockenschaltgetriebe – entwickelt“, erzählt Karpstein.<br />
„Über dem Messgetriebe montieren wir dabei eine Säule von<br />
Schaltern, die über Schaltnocken betätigt werden. Immer, wenn<br />
die Anlage eine bestimmte Position im Kristallzuchtprozess erreicht<br />
hat, wird dies der Steuerung über die entsprechende<br />
Schaltnocke bestätigt.“<br />
SCHNELLE LIEFERZEITEN AB LOSGRÖSSE 1<br />
KBK hat also Erfahrung mit den verschiedensten Präzisions-Anwendungen<br />
weltweit. Das Unternehmen fertigt selbst kleinste<br />
Stückzahlen ab Losgröße 1 und ist auch Ansprechpartner für Ersatzteile.<br />
„Sollte einmal ein Messgetriebe ausfallen, versenden<br />
wir in der Regel innerhalb von zwei Stunden ein neues, exakt auf<br />
die Anwendung angepasstes Getriebe“, so der Geschäftsführer.<br />
Fotos: Aufmacher: vchalup/stock.adobe.com; 01-02: KBK Antriebstechnik;<br />
03: Panksvatouny/stock.adobe.com<br />
www.kbk-antriebstechnik.de<br />
DIE IDEE<br />
„Unsere Vorsatzmessgetriebe sind<br />
mit besonders präzisen Zahnrädern<br />
ausgestattet und bieten deshalb<br />
eine sehr hohe Übertragungsgenauigkeit.<br />
Darüber hinaus haben wir sie<br />
so kompakt konstruiert, dass sie<br />
sich auch in enge Bauräume schnell<br />
und einfach integrieren lassen. Der<br />
Anwender kann dank der beiden<br />
Baureihen zudem wählen, wie er<br />
seinen Drehgeber anbauen möchte.<br />
Das gibt ihm maximale Gestaltungsfreiheit.“<br />
Sven Karpstein, Geschäftsführer KBK<br />
Antriebstechnik GmbH<br />
58 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
OPTIMIERTE BESCHICHTUNG MACHT<br />
WÄLZLAGER LANGLEBIGER<br />
Für drehzahlgeregelte<br />
Elektroantriebe hat NSK<br />
Wälzlager mit verbesserter<br />
Keramikbeschichtung<br />
entwickelt. Die<br />
stromisolierende<br />
Wirkung der Beschichtung<br />
verhindert<br />
Stromdurchgänge und<br />
verlängert so die<br />
Einsatzdauer. Der<br />
Einsatz energieeffizienter,<br />
drehzahlgeregelter<br />
Elektroantriebe ist besonders dann wirtschaftlich, wenn<br />
bedarfsabhängig unterschiedliche Leistungen abgerufen<br />
werden. Aus der Drehzahlregelung ergibt sich aber ein<br />
verändertes Anforderungsprofil für Wälzlager, denn es ist<br />
nicht auszuschließen, dass Störströme über Motorwelle und<br />
Lager zu den angetriebenen Komponenten gelangen. NSK<br />
hat die Keramikbeschichtung in mehrerer Hinsicht optimiert:<br />
Zum einen wurde die isolierende Wirkung der<br />
Beschichtung bis zum Faktor 10 gesteigert. Zum anderen ist<br />
die Schlagfestigkeit der spröden Keramik mehr als dreimal<br />
so hoch wie die von konventionellen Beschichtungen.<br />
Überdies führt die optimierte Beschichtung auch die im<br />
Lager entstehende Wärme besser ab.<br />
www.nskeurope.de<br />
C<br />
M<br />
Y<br />
Leise unterwegs<br />
mit massgeschneiderten<br />
Gewindetrieblösungen<br />
von Eichenberger<br />
CM<br />
MASSGESCHNEIDERTES FLANSCHLAGER FÜR<br />
DIE OPTOELEKTRONIK<br />
In der optischen<br />
Industrie sind<br />
aufgrund des<br />
begrenzten Bauraums<br />
kleine und<br />
leichte Systeme<br />
sowie besondere<br />
Verpackungen<br />
gefragt. In diesem<br />
Kontext hat der<br />
Bereich Value Added<br />
Products (VAP) bei<br />
Rodriguez ein Flanschlager für einen Scanner entwickelt,<br />
das den Antrieb der Hauptachse lagert und eine 360-Grad-<br />
Bewegung ermöglicht. „Der Kunde wollte das Lager direkt<br />
an den Antrieb adaptieren“, so Ulrich Schroth, Geschäftsbereichsleiter<br />
VAP. „Wir haben deshalb den Innenring etwas<br />
erhöht, sodass ein Reibrad das System antreiben kann.“<br />
Geliefert wurde ein Lager mit einem Innen- und Außenflansch<br />
aus Edelstahl sowie einem für die Nutzung in der<br />
Optik freigegeben Käfig. Dank einer speziellen Beschichtung<br />
lässt sich das Lager ohne Fett betreiben. Es wurde zudem in<br />
ESD (Electro Static Discharge)-Folie verpackt und in einem<br />
ESD-Umkarton verschickt. Elektrostatische Entladungen<br />
waren ausgeschlossen, sodass das Lager direkt in die<br />
Montage geliefert werden konnte.<br />
www.rodriguez.de<br />
MY<br />
CY<br />
CMY<br />
K<br />
100% Swiss made<br />
Eichenberger Gewinde AG<br />
5736 Burg · Schweiz<br />
T: +41 62 765 10 10<br />
www.eichenberger.com<br />
Ein Unternehmen der Festo Gruppe<br />
Passion for Perfect Motion
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
KLEIN, ABER OHO – SPIELFREIER PRÄZISIONSARBEITER<br />
Geschwindigkeit, Spielfreiheit und Nanometerauflösung kennzeichnen den für<br />
OEMs entwickelten Piezomotor LT40 mit Direktantrieb. Spezialgebiet des Leichtgewichts<br />
im Miniaturformat sind Move- and Hold-Anwendungen. Spielfreie Hubbewegungen<br />
im Nanometer- oder Sub-Nanometer-Bereich werden durch die Piezo-LEGS-<br />
Technologie des schwedischen Herstellers PiezoMotor erreicht. Hierbei handelt es<br />
sich um paarweise angeordnete Keramik-Beine, die durch Anlegen einer Spannung<br />
verlängert oder seitlich gebogen werden. Sie laufen entlang einer 40 bis 100,8 mm<br />
langen Antriebstange und treiben diese an. Da stets ein Paar Beine die Antriebsstange<br />
klemmt, benötigt die Halteposition keine zusätzliche Kraft. Der Motor mit<br />
40 Newton Stillstandskraft weist Abmessungen von 32,1 × 24,2 × 23,1 mm auf, wiegt<br />
61 g und verfügt über eine Antriebsstange mit einer Länge von 50 mm. Einsetzbar ist der LT40, der mit verschiedenen Treibern<br />
und Controllern angeboten wird, auch in magnetischen Umgebungen und im Vakuum.<br />
www.piezomotor.se<br />
MODERNE<br />
SENSORTECHNIK<br />
DIE INTELLIGENTE KUPPLUNG.<br />
RW-KUPPLUNGEN.DE<br />
DIREKTANTRIEB MIT<br />
GROSSER ÖFFNUNG<br />
UND HOHER LEISTUNG<br />
Mit der Reihe<br />
DM66200H<br />
eröffnet Faulhaber<br />
eine neue<br />
Leistungsdimension<br />
für Motoren<br />
mit Innenöffnung<br />
(Apertur). Als<br />
Direktantrieb<br />
arbeitet der neue<br />
Hohlwellenmotor<br />
spielfrei und lässt<br />
sich mit nur<br />
minimalem<br />
Aufwand in<br />
unterschiedliche<br />
Anwendungen<br />
integrieren. Er<br />
erreicht sowohl<br />
bei der Geschwindigkeit<br />
als auch<br />
beim Drehmoment<br />
hohe<br />
Leistungswerte. Seine besonders<br />
große Apertur hat einen<br />
Durchmesser von 40 mm.<br />
Trotzdem bleibt die bewegte<br />
Masse des Rotors gering, sodass<br />
Geschwindigkeiten bis<br />
2 000 min -1 möglich sind. Der<br />
Motor erreicht ein dynamisches<br />
Drehmoment von bis zu<br />
180 mNm und kann entsprechend<br />
große Lasten bewegen.<br />
Mit einer hohen Auflösung von<br />
1,8 ° im Vollschritt kann er<br />
Positionieraufgaben im offenen<br />
Regelkreis präzise ausführen.<br />
Der Antrieb zeichnet sich durch<br />
geringes Gewicht und ein<br />
flaches Design aus.<br />
www.faulhaber.com
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
PRÄZISIONSARBEIT UNTER EXTREMBEDINGUNGEN<br />
Das Unternehme Schlaeger M-Tech entwickelt Messbaugruppen für die<br />
Erfassung der Temperaturwerte von Elektromotoren. Damit steht eine<br />
Alternative für NTC-Sensoren zur Verfügung, die direkt am Hotspot aufzeichnet<br />
und Ungenauigkeiten ausschließen soll. Bei jeder Sonderanfertigung<br />
wird zunächst der handelsübliche NTC-Sensor so nah wie möglich am<br />
Messort platziert und mithilfe einer elektrisch-isolierenden Abstandswand<br />
aus Thermoplast (Polyphenylensulfid) geschützt. Zusätzlich wird eine<br />
Kunststoffhülle gefertigt. „Umgeben wird dieses Element von einer mehrteiligen<br />
Thermoplastkomponente, die wir auch als Baukastensystem mit hoher<br />
Funktionsintegration auslegen können“, so Maximilian Küchler, Key Account<br />
Manager bei Schlaeger M-Tech. Damit könne der Einbau am Ende der<br />
Herstellung erfolgen, für verschiedene axiale Motorlängen und wiedermontierbar. Für einen Prototypen sind lediglich ein<br />
CAD-Modell des zu messenden Elektromotors sowie Informationen über geplante Sensorsysteme erforderlich.<br />
www.schlaeger.com<br />
DMS-BASIERTE, BERÜHRUNGSLOSE<br />
DREHMOMENTSENSOREN<br />
Althen Sensors & Controls<br />
führt neue berührungslose<br />
Drehmomentsensoren im<br />
Programm. Die Messtechnik<br />
basiert auf einer<br />
DMS-Vollbrücke und<br />
überträgt die Messsignale<br />
mit der Erkennung von<br />
akustischen Oberflächenwellen.<br />
Die TorqSense<br />
SGR510/520-Sensoren<br />
bieten eine Messkapazität von 250 % über dem Messbereich.<br />
Infolge lassen sich die Spitzen eines Drehmomentsignals ohne<br />
Datenverlust erfassen. Die mechanische Überlastfähigkeit wird<br />
mit rund 400 % beziffert. Störgeräusche und Signalverfälschungen<br />
sollen durch die induktive Übertragung nahezu vollständig<br />
eliminiert werden können. Die Brücke besteht im Kern aus vier<br />
auf die zu überwachende Welle geklebten Dehnungsmessstreifen<br />
(DMS), die im Winkel von 45 Grad zur Rotationsachse<br />
angeordnet sind. Ein am Rotor montierter Mikrocontroller, der<br />
von einer induktiven Spule angetrieben wird, misst die Differenzwerte<br />
in jedem Dehnungsmessstreifen und überträgt sie<br />
digital an den Empfänger zurück. Der Messbereich der SGR-Reihe<br />
liegt bei 1 bis 500 Nm.<br />
www.althen.de<br />
TAKTILE MESSTASTER MIT IO-LINK<br />
SCHNITTSTELLE<br />
Die neuen<br />
digitalen<br />
Messtaster der<br />
Peter Hirt<br />
GmbH mit<br />
IO-Link-Schnittstelle<br />
vereinfachen<br />
das taktile<br />
Messen in<br />
Maschinen und anderen industriellen Anwendungen. Die<br />
neuen IO-Link-Taster vereinen den Messwertaufnehmer,<br />
die Elektronik und die Kommunikation in einem intelligenten<br />
Sensor. Dadurch werden die Prozessdaten<br />
eindeutig und die Installation sowie die Wartung der<br />
Sensoren vereinfachen sich. Systeminterne Fehler sind<br />
weitgehend kompensiert. Damit haben IO-Link-Messtaster<br />
eine deutlich bessere Messmittelfähigkeit als<br />
konventionelle analoge Systeme. Das Pig-Tail-Konzept<br />
mit 200 mm Kabel zwischen Messwertaufnehmer und<br />
Messelektronik bietet verschiedene Vorteile: Alle<br />
Messwertaufnehmer sind mit IO-Link-Schnittstelle<br />
erhältlich, was auch bei unterschiedlichen Messaufgaben<br />
für Homogenität sorgt. Der Aufnehmer ist steckbar. Zum<br />
Anschluss wird ein A-kodiertes M8-Kabel verwendet.<br />
www.peterhirt.com<br />
Easy Encoder System EMI7913<br />
Inkrementelles Sensormodul für Linearmotoren<br />
Einfache Integration – direkte<br />
Messung am Statormagnet.<br />
Kein zusätzlicher Maßstab<br />
Hohe zulässige<br />
mechanische Toleranz<br />
Hohe Wiederholgenauigkeit<br />
< 5 µm<br />
Sensitec GmbH ∙ www.sensitec.com
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
ETHERCAT-KLEMMENSERIE UM VIER I/OS<br />
ERWEITERT<br />
INTELLIGENTE BREMSBELÄGE<br />
DIAGNOSTIZIEREN SICH SELBST<br />
Die meist kleinen und kostengünstigen Inkrementalencoder<br />
sind aus vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken.<br />
Dieser großen Bedeutung wird Beckhoff mit der umfassenden<br />
EtherCAT-Klemmenserie EL51xx zur Auswertung von 5-V-Inkrementalencodern<br />
mit RS422- und TTL-Signalen gerecht. Die<br />
Serie wurde jetzt um vier hochkompakte und leistungsfähige<br />
I/OS erweitert. Die vier neuen EtherCAT-Klemmen erfassen<br />
Inkrementalsignale mit hohen Frequenzen bis zu 5 MHz und<br />
verfügen über zahlreiche Parametriermöglichkeiten und<br />
integrierte Funktionen, die eine optimale Anpassung an die<br />
Steuerungsaufgaben ermöglichen. Jede einzelne EtherCAT-<br />
Klemme bietet eine integrierte Sensorversorgung, parametrierbar<br />
auf 5, 12 oder 24 V. Es können Encoder mit differenziellem<br />
RS422-, 5-V-TTL oder Open-Collector-Interface angeschlossen<br />
werden. Zahlreiche integrierte Funktionen, z. B. die<br />
Rundachsenfunktion, Werkstückmessung und Stillstandüberwachung,<br />
ermöglichen zudem eine Datenvorverarbeitung<br />
direkt in der Klemme. Darüber hinaus steht die Messung einer<br />
Periode, Frequenz und Geschwindigkeit mit einer Auflösung<br />
von 10 ns zur Verfügung. Zusätzlich ist eine Duty-Cycle-Messung<br />
des eingehenden Signals implementiert.<br />
www.beckhoff.de<br />
Forscher des Fraunhofer-Instituts LBF und der Firma<br />
LF haben eine Möglichkeit gefunden, Bremsbeläge<br />
an Autos mit Sensoren intelligent zu machen. Die Beläge<br />
können so ihren Zustand selbst melden. Die<br />
Experten des Mittelstand-4.0-Kompetenzzentrums<br />
Darmstadt vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit<br />
und Systemzuverlässigkeit (LBF) und der LF<br />
GmbH aus Leverkusen integrierten Sensoren in<br />
Bremsbeläge, um Informationen über den Betriebszustand<br />
zu gewinnen und den Belägen die Eigendiagnose<br />
zu ermöglichen. Dabei lassen sich Daten aus<br />
dem Reibbelag über die Schichtdicke und über den<br />
Verschleiß bestimmen. Langfristig soll es möglich<br />
sein, selbstoptimierende Bremssysteme anzulernen<br />
und Rückschlüsse über Bremsdruck, Reibwerte,<br />
Bremsmomente und das Regelverhalten der Bremsanlage<br />
zu ziehen. Außerdem sollen durch die<br />
eingebettete Sensorik auch Informationen über den<br />
Bremsbelag hinaus erhoben werden, etwa über das<br />
Verhalten von Brems- oder Kupplungsanwendungen.<br />
www.lbf.fraunhofer.de;<br />
www.mittelstand-digital.de<br />
FLEXCODER<br />
MOTOR- & POSITIONSFEEDBACK<br />
Leistungsdaten MSAC200<br />
• Magnetisch, rotativ, echt absolut<br />
• Flache, kompakte Bauhöhe 10 mm<br />
• Auflösung bis 20 Bit<br />
www.siko-global.com/p/msac200
INDUKTIONSGEHÄRTET GEGEN VERFORMUNG<br />
GEWAPPNET<br />
Bei schweren Lasten und hohen Zyklen empfehlen sich<br />
Linearführungen mit induktionsgehärteten Laufbahnen, die<br />
das Unternehmen Rollon anbietet. Dabei wird das Verfahren<br />
der martensitischen Umwandlung genutzt, in deren Verlauf<br />
der Stahl zunächst glühend heiß erhitzt und dann abgeschreckt<br />
wird. Resultat ist eine besonders harte und verschleißfeste<br />
Oberfläche. Induktionsgehärtete Führungssysteme<br />
erreichen hohe Laufleistungen, ohne dass es zu Beschädigungen<br />
oder Verformungen der Laufbahnen kommt. Direkt<br />
nach dem Härten kann die Oberfläche bearbeitet und durch<br />
Schleifen oder Hohnen die Oberflächengüte und somit die<br />
Reibungseigenschaften verbessert werden. Die Rollon-Schienen<br />
erreichen Rockwell-Härten zwischen 58 und 62 HRC<br />
sowie Härtetiefen von rund 1,2 mm. Induktionsgehärtete<br />
und geschliffene Laufbahnen sind zudem wartungsarm und<br />
langlebig. Folge sind verbesserte Leistungswerte in der<br />
Automatisierungstechnik, bei Werkzeugmaschinen und<br />
Schienenfahrzeugen sowie im Heavy-Duty-Bereich.<br />
www.rollon.de<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
WARTUNGSFREIE SERVOANTRIEBE OHNE<br />
KÜHLVENTILATOREN<br />
Die neuen CoolSi MOSFET-Leistungshalbleiter<br />
mit .XT-Verbindungstechnologie<br />
in einem<br />
1 200-V-optimierten D-2PAK-7<br />
SMD-Gehäuse der Infineon<br />
Techniologies AG erlauben eine<br />
passive Kühlung und können bei<br />
wartungsfreien Invertern für<br />
Motoren eingesetzt werden. Das<br />
reduziert die Verluste um bis zu<br />
80 Prozent im Vergleich zu einer<br />
Lösung auf Siliziumbasis und<br />
macht Kühlventilatoren überflüssig.<br />
Die Leistungshalbleiter ermöglichen einen hohen Wirkungsgrad<br />
in Servoantrieben für unterschiedliche Leistungsklassen.<br />
Die neuen Bauteile verfügen über eine Kurzschlussfestigkeit<br />
von drei µs. Das Portfolio bietet Produkte von 30 bis 350 mΩ.<br />
Dank der .XT-Technologie können Anwender bis zu 30 Prozent<br />
mehr Verlust in Form von Wärme abführen. Das neue<br />
CoolSiC-.XT-Portfolio weist eine sehr gute thermische<br />
Leistung und Zyklenrobustheit auf. Damit profitieren<br />
Anwender von einem um bis zu 14 Prozent höheren Ausgangsstrom,<br />
einer verdoppelten Schaltfrequenz oder einer<br />
um zehn bis 15 K niedrigeren Betriebstemperatur.<br />
www.infineon.com<br />
IN MISSIONSKRITISCHER FUNKTION AUF DEM<br />
MARS AKTIV<br />
Am 18. Februar<br />
<strong>2021</strong> ist der<br />
NASA-Rover<br />
Perseverance auf<br />
dem Mars<br />
gelandet und wird<br />
sich auf die Suche<br />
nach Spuren<br />
früheren Lebens<br />
begeben. Verantwortlich<br />
zeichnet<br />
das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, das bei der<br />
Handhabung der Bodenproben auf Technik von Maxon setzt.<br />
Zehn Elektroantriebe befinden sich im Rover und bewegen u. a.<br />
den Roboterarm, der die Proben von Station zu Station navigiert.<br />
Weiterhin kommen die Motoren bei der Versiegelung der<br />
Behälter und deren Platzierung zum Einsatz. Wie die Maxon<br />
Antriebe, die bisher auf dem Mars gearbeitet haben, basieren die<br />
Motoren für Perseveranc auf Standard-Katalogprodukten: Es<br />
handelt sich um neun bürstenlose DC-Motoren EC 32 flat und<br />
einen EC 20 flat in Kombination mit einem Planetengetriebe GP<br />
22 UP. Sechs bürstenbehaftete DCX-Motoren mit einem Durchmesser<br />
von 10 mm werden zudem die Neigung der Rotorblätter<br />
und somit die Flugrichtung der nur 1,8 kg schweren Helikopter-<br />
Drohne Ingenuity steuern.<br />
Bild: NASA/JPL-Caltech<br />
www.maxongroup.de<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 63
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
DIGITALE<br />
VIELFALT<br />
Statt Mitte April durch die Messehallen in Hannover zu streifen, klicken wir<br />
uns auch in diesem Jahr von unserem Schreibtisch aus rein. Das Event-<br />
Programm hält einige spannende Themen für Konstrukteure bereit, wie: „Die<br />
neue Effizienz des Engineerings“, „Vom digitalen Zwilling zum realen Bauteil“<br />
oder „Innovationen zu Robotik + Softwarelösungen“. Besonders spannend finde ich<br />
z. B. auch das Thema „Welchen Beitrag kann KI für die Nachhaltigkeit leisten?“.<br />
Schauen Sie mal rein ins Programm unter www.hannovermesse.de/de/conference/.<br />
Es ist äußerst vielfältig, genauso wie die Inhalte unseres <strong>Digital</strong> <strong>Scout</strong>s …<br />
Martina Klein<br />
Stv. Chefredakteurin DER KONSTRUKTEUR<br />
m.klein@vfmz.de<br />
FÜLL- UND PEGELSTÄNDE VIA IOT<br />
STETS IM BLICK<br />
Mit Wilsen.sonic.level<br />
präsentiert<br />
Pepperl+Fuchs einen<br />
Ultraschall-Funksensor<br />
zur Fernüberwachung<br />
von Füll- und Pegelständen.<br />
Er wird per Batterie<br />
betrieben und ist daher<br />
unabhängig von externer<br />
Spannungsversorgung.<br />
Die Messung der Füllund<br />
Pegelstände von<br />
Flüssigkeiten oder<br />
granularem Schüttgut erfolgt per Ultraschallabstandsmessung.<br />
Über die gewonnenen Informationen hinaus lassen sich<br />
zyklisch die Temperatur, der Batteriezustand sowie optional die<br />
Geoposition erfassen. Die Schallkeulenbreite ist via Mobile-App<br />
einstellbar und ausgewählte Auswerte- und Filtermethoden<br />
ermöglichen zuverlässige Messungen auch in verschmutzter<br />
Umgebung, engen Schächten oder Behältern mit Einbauten.<br />
Sämtliche Daten werden über LoRaWAN in das Internet<br />
übertragen. Es können sowohl öffentliche als auch privat<br />
betriebene Netze genutzt werden. Der Empfänger kann die<br />
Daten weiterleiten, speichern und verarbeiten. Da der Sensor<br />
autark arbeitet, ist ein Betrieb auch in infrastrukturarmen<br />
Gegenden sichergestellt.<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
IO-LINK-DREHGEBER FÜR VERBESSERTE<br />
REGELKREISE<br />
Turck bietet<br />
nun auch in<br />
den Kategorien<br />
„Efficiency<br />
Line“ sowie<br />
„Industrial<br />
Line“ Encoder<br />
mit IO-Link-<br />
Schnittstelle<br />
an. Mit Com3<br />
unterstützen<br />
die Drehgeber IIoT-Applikationen und erreichen Übertragungsgeschwindigkeiten<br />
bis 230,4 kBit/s. Die robust konzipierten<br />
Multiturn-Encoder sind zudem mit Temperatursensoren<br />
bestückt und geben bei Bedarf vorverarbeitete Positionsdaten<br />
an den IO-Link-Master weiter. Sie sind auf einen wartungsfreien<br />
Dauerbetrieb ausgelegt und erfassen auch im spannungslosen<br />
Zustand die Anzahl der Umdrehungen – ohne zusätzliche<br />
Batterie oder mechanische Getriebe. Eine einheitliche Informationsverarbeitung<br />
wird durch die Unterstützung des IO-Link-<br />
Smart-Sensor-Profils (SSP) erreicht. Dieses detailliert die<br />
Daten-Semantik des IO-Link-Informationsmodells herstellerübergreifend.<br />
Via Data-Storage-Funktionalität können Anwender<br />
defekte Geräte einfach austauschen. Denn der IO-Link-Master<br />
stellt dem neuen Encoder alle nötigen Parameter automatisch<br />
zur Verfügung.<br />
www.turck.com<br />
64 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
xxx<br />
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
WAS BEDEUTET 5G<br />
FÜR DEN KONSTRUKTEUR?<br />
Was bedeutet 5G für den Konstrukteur? Diese Frage<br />
ist nicht so einfach zu beantworten, da sich mit 5G<br />
die Vielfalt der Einsatzmöglichkeiten gegenüber<br />
existierenden Funktechnologien stark erweitert<br />
hat. Es gibt also nicht die eine Lösung für alle, die Bandbreite an<br />
Möglichkeiten ist dafür einfach zu groß. Aber anhand von ein<br />
paar Kriterien, lässt sich der Entscheidungsraum für den Anwender<br />
dennoch etwas übersichtlicher gestalten.<br />
Mit 5G gibt es erstmals einen Funkstandard, der mit dem<br />
Anspruch antritt, eine große Bandbreite unterschiedlicher<br />
Applikationen mit teilweise konträren Anforderungen zu<br />
ermöglichen. Im Wesentlichen gibt es für den Mobilfunkstandard<br />
drei ausschlaggebende Leistungsparameter, die häufig in<br />
einem Dreieck visualisiert werden: Auf der einen Seite steht mit<br />
„enhanced Mobile Broadband“ (eMBB) die Steigerung des Datendurchsatzes;<br />
hier werden bis zu 20 Gbps Peak-Datenrate und<br />
ca. 100 Mbps im Durchschnitt pro Nutzer erreicht. Der zweite<br />
Eckpunkt markiert die „Ultra-Reliable Low Latency Communication“<br />
(URLLC) mit einer Latenz kleiner gleich 1 ms. Der dritte<br />
Eckpunkt steht schließlich für „massive Machine Type Communication<br />
(mMTC)“ mit extrem vielen Endgeräten bei geringer bis<br />
moderater Datenrate und geringem Energieverbrauch.<br />
Allein hierdurch ergibt sich eine große Bandbreite an unterschiedlichen<br />
Einsatzmöglichkeiten und Anwendungen. Diese<br />
reichen vom IoT-Sensor zur Überwachung von Prozessparametern<br />
über den Einsatz bei der Maschinensteuerung bis hin<br />
zu klassischen Mobilfunkanwendungen, wie beispielsweise<br />
dem Einsatz von AR-Brillen bei der Maschinenwartung. Die<br />
Industrie 4.0 gehört damit sicherlich zu den Einsatzgebieten<br />
von 5G mit der größten Bandbreite an Anforderungen und<br />
Einsatzgebieten.<br />
Ein weiteres wichtiges Kriterium ist die Unterscheidung<br />
zwischen lokalen Campus-Netzen und den<br />
überregionalen öffentlichen Mobilfunknetzen.<br />
In Deutschland gibt es erstmals die Möglichkeit<br />
auf dem Firmengrundstück ein eigenes,<br />
lokales und geographisch beschränktes<br />
Mobilfunknetz in einem lizenzierten Band<br />
aufzubauen. Hierzu ist die Beantragung<br />
einer entsprechenden Lizenz bei der<br />
Bundesnetzagentur erforderlich. Der<br />
Frequenzbereich, der in Deutschland<br />
hierfür vorgesehen ist, liegt zwischen<br />
3,7 und 3,8 GHz. Die Vorteile für den<br />
Nutzer sind volle Kontrolle über<br />
Nutzung und Speicherung der Daten<br />
und die Auslegung bzw. Architektur<br />
des Netzes. Allerdings muss der<br />
Campusnetzbetreiber sein eigenes<br />
Mobilfunknetz planen, aufbauen und<br />
den laufenden Betrieb sicherstellen.<br />
Ebenfalls mitzudenken ist, dass es<br />
lokale Netze nur in wenigen Regionen<br />
der Welt gibt und dann auch nicht notwendigerweise<br />
im gleichen Frequenzbereich.<br />
Dies führt mich gleich zum nächsten<br />
Punkt: den Frequenzbändern sowie<br />
der Auslegung und Verfügbarkeit der öffent-<br />
lichen Netze am Einsatzort. Ist eine weltweite oder zumindest<br />
multi-nationale Nutzung einer Anlage geplant, so sollte darauf<br />
geachtet werden, dass passende Funkmodule für die landesspezifischen<br />
Frequenzbänder am Markt verfügbar sind. Überdies<br />
ist zu berücksichtigen, dass die genutzte 5G-Funktionalität<br />
auch von den jeweiligen lokalen Mobilfunkoperatoren unterstützt<br />
bzw. in der Campusnetz-Infrastruktur vorhanden ist. Es<br />
ist also wichtig, dass die Endgeräte (Funkmodule) zur genutzten<br />
Mobilfunk-Infrastruktur vor Ort passen.<br />
Eine weitere Dimension der Unterscheidung bietet der Einsatzzweck:<br />
Wird 5G genutzt, um einen anderen Funkstandard<br />
zu ersetzen? Dann ist mit den geringsten Herausforderungen<br />
für den Konstrukteur zu rechnen. Oder soll eine vorhandene<br />
Kabelverbindung durch ein Funkmodul ersetzt werden? In<br />
diesem Fall ist es nötig, auf die erforderliche Datenrate, Latenz,<br />
Zuverlässigkeit und Leistungsaufnahme zu achten, um die<br />
passende Wahl zu treffen. Oder geht es um völlig neue Anwendungen,<br />
die erst durch den Einsatz von 5G möglich werden? Das<br />
ist sicherlich die spannendste Variante, für deren Planung ich<br />
hoffentlich ein paar Anregungen liefern konnte.<br />
Bild: Fraunhofer IIS/Paul Pulkert<br />
www.iis.fraunhofer.de<br />
5G EIGNET SICH FÜR VIELFÄLTIGE<br />
APPLIKATIONEN MIT TEILS<br />
KONTRÄREN ANFORDERUNGEN<br />
BERNHARD NIEMANN, ABTEILUNGSLEITER BREITBAND UND RUNDFUNK,<br />
FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR INTEGRIERTE SCHALTUNGEN IIS<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/04 65
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
ALLES<br />
ANDERS<br />
Normalerweise sitzt Daniel Konrad tagsüber in<br />
einem Großraumbüro mit 22 Kollegen und<br />
arbeitet als technischer Projektleiter bei dem<br />
Hydraulik-Spezialisten Herbert Hänchen im<br />
Fachbereich Sondermaschinenbau Ratio-Drive.<br />
Seine drei Kinder im Alter von 6, 5 und 3 Jahren<br />
sind dann in der Schule oder im Kindergarten.<br />
In der Corona-Zeit ist jedoch alles anders …<br />
Im zweiten Lockdown ist Daniel Konrads Präsenz<br />
bei Hänchen gefragt; die Abstimmung mit<br />
den Kollegen, die vor Ort sind, geschieht unter<br />
Einhaltung der Hygienebestimmungen<br />
Dass Hydraulik zu seinem technischen Schwerpunkt werden<br />
sollte, ahnte Daniel Konrad während des Maschinenbau-Studiums<br />
bis hin zum Master an der Hochschule<br />
Offenburg nicht. Hydraulik war dort, wenn überhaupt,<br />
nur eine Randnotiz. Doch während seiner Tätigkeit bei einem<br />
Hersteller für Flughafenbodengeräte rutschte er durch eine frei<br />
gewordene Stelle genau in diesen Bereich und absolvierte noch<br />
in der Abendschule den Fachingenieur für Hydraulik an der<br />
Hochschule in Ulm. Nach sieben Jahren Konstruktion von Flughafenbodengeräten<br />
bewarb sich der heute 35-jährige auf eine<br />
Stelle als Hydraulik-Konstrukteur bei Hänchen, kam dann aber in<br />
den Bereich Ratio-Drive. Das ist viel mehr als Hydraulik. Denn<br />
das Systemangebot bietet Lösungen für Kunden, die Sondermaschinen<br />
benötigen. Von einzelnen Komponenten bis hin zur<br />
kompletten Maschine – für den Projektleiter ein komplett neues,<br />
herausforderndes Aufgabengebiet. Es begann mit einem komplexen<br />
Projekt und ist für ihn „total spannender Sondermaschinenbau<br />
mit unglaublich vielfältigen Aufgaben“.<br />
ARBEITEN VOR CORONA<br />
Mit seinem Eintritt in die Firma 2019 durfte er einen vielfältigen<br />
Arbeitsalltag entdecken. Bei Ratio-Drive wird die Aufgabenstellung<br />
vom Kunden vorgegeben und dann vor Ort bei ersten persönlichen<br />
Kontakten präzisiert. Auch der weitere Prozess, Präsentation<br />
von vergleichbaren Projekten und Lösungsansätzen,<br />
erfolgt so persönlich wie möglich. Anschließend wird die entsprechende<br />
Sondermaschine entwickelt, mit genau den Features,<br />
Autor: Jörg Beyer, Redakteur, mediaword, Tübingen<br />
die der Kunde benötigt – als Komplett- oder Teillösung. Die Kundenkontakte<br />
des Ratio-Drive-Teams sind dabei sehr vielfältig: in<br />
Stahlwerken für Kokillenoszillationsanlagen, im Maschinenbau<br />
für Wickelmaschinen zur Herstellung von Keilriemen, in der Automotive-Produktion<br />
von Montagelinien oder im Bereich Verfahrenstechnik<br />
in Chemieanlagen, um nur einige wenige zu nennen.<br />
Auch für den Prüfbereich bietet das Team unterschiedlichste Lösungen,<br />
von End-of-Line-Prüfständen bis hin zu Prüfmaschinen<br />
für Dichtungen oder das Testen von Sitzen und Lenkungen im<br />
Automotivbereich. Ratio-Drive bietet individuell abgestimmte<br />
Sondermaschinen statt Maschinen von der Stange. Ebenso möglich<br />
ist ein Retrofit für Maschinen oder die Erweiterung bestimmter<br />
Funktionen durch Hard- oder Software. Die Kollegen kommen<br />
aus den Bereichen Elektrotechnik und Software. Daniel<br />
Konrad übernimmt die Hydraulik, Antriebsmechanik, konstruktive<br />
Aufgaben sowie die Projektleitung an den Maschinen oder<br />
Teilmaschinen. Zusätzlich ist er vertriebsunterstützend tätig, etwa<br />
bei der Angebotserstellung.<br />
HOMEOFFICE IM ERSTEN LOCKDOWN<br />
Und dann – Lockdown im Frühjahr 2020. Die kurzen Wege fehlten<br />
– zu den Kunden, zu den Kollegen, in die Produktion. Der<br />
Konstrukteur konnte nicht mehr einfach schnell in die Montage<br />
gehen und fragen, „wie sieht‘s denn aus mit dem Projekt?“. Alles<br />
ging nur noch telefonisch oder online, teilweise bis heute. „Die<br />
Informationen bei einer spontanen Begegnung auf dem Flur<br />
entfallen und damit der kurze Input durch die Kollegen. Selbst<br />
die kurzen Unterhaltungen vor Teamsitzungen sind nur noch<br />
eingeschränkt möglich. Zwar datet man sich regelmäßig über<br />
die Projekte up, doch der so wichtige Austausch des Zwischenmenschlichen<br />
fehlt.“<br />
66 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
REPORTAGE<br />
FAULHABER Serie LM 1483<br />
EINE KURZE VIDEOKONFERENZ<br />
MIT KUNDEN KANN DURCHAUS<br />
EFFIZIENT SEIN<br />
Das Equipment war für Konrad weniger das Problem, denn „Hänchen hat im ersten<br />
Lockdown sehr schnell und unbürokratisch reagiert. Wir Mitarbeiter durften<br />
alles ins Homeoffice mitnehmen, was wir benötigten, egal ob Laptop, ein oder zwei<br />
Bildschirme, man musste nichts selbst anschaffen.“ Natürlich gab es kleinere Probleme<br />
bei der schnellen Einführung von Video-Software oder durch den Mangel<br />
an Webcams. Aber bald funktionierte die Technik gut. Was dagegen für den Vater<br />
schwieriger war: „das Jonglieren zwischen Job und Familie. Erklären sie mal einem<br />
Dreijährigen, der Papa ist zwar den ganzen Tag da, hat aber keine Zeit für dich.“ So<br />
schlich er sich morgens immer an den Kindern vorbei ins häusliche Büro und versteckte<br />
sich quasi, um ungestört arbeiten zu können. Dann war es auch möglich,<br />
besonders ungestört zu telefonieren.<br />
VOR ORT IM ZWEITEN LOCKDOWN<br />
Im zweiten Lockdown wäre ein Homeoffice gar nicht mehr möglich gewesen.<br />
Seine Frau begann nach der Elternzeit wieder mit der Arbeit, ist vollständig von<br />
Play it<br />
smooth<br />
Wenn es um hoch dynamische<br />
Linear bewegungen geht, dominieren<br />
lineare DC-Servomotoren von<br />
FAULHABER das Spiel.<br />
faulhaber.com/lm1483/de<br />
WE CREATE MOTION
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
POSITIVE ASPEKTE<br />
SEHEN UND AUS DER<br />
SITUATION LERNEN<br />
Insgesamt sind meine Erfahrungen in der von<br />
Corona geprägten Zeit nicht nur durch Belastungen<br />
geprägt, sondern ich kann durchaus auch positive<br />
Aspekte sehen. Allerdings würde ich mir<br />
wünschen, dass die politisch Verantwortlichen<br />
künftig ebenfalls aus der Situation lernen und<br />
gerade für Familien bessere Rahmenbedingungen<br />
schaffen. Darüber hinaus wäre ein deutlicher<br />
Ausbau der Netzinfrastruktur in vielen Regionen<br />
dringend nötig.<br />
DANIEL KONRAD, Technischer Projektleiter<br />
Ratio-Drive, Herbert Hänchen GmbH & Co. KG, Ostfi ldern<br />
zuhause aus tätig – und die Wohnung hat einfach Grenzen. Deshalb<br />
ist Konrad froh, dass er jetzt vor Ort bei Hänchen arbeiten<br />
kann, dort allerdings fast alleine im Großraumbüro. Und seine<br />
Präsenz ist auch gefordert, denn das aktuelle Projekt befindet<br />
sich in der Endphase und er muss sehr engmaschig mit den Kollegen<br />
an der Maschine zusammenarbeiten. „Eine Klemme oder<br />
einen Dichtringe montieren – das geht schlecht im Homeoffice“,<br />
lacht er. Und freut sich über etwas mehr Bewegung. Nicht nur<br />
im Unternehmen, sondern auch auf dem Arbeitsweg, den er<br />
täglich mit dem Rad zurücklegt. „Im Homeoffice sitzt man doch<br />
den ganzen Tag am Bildschirm und bewegt sich sehr wenig. Außerdem<br />
kann man so besser trennen: Hier fängt die Arbeit an,<br />
hier das Privatleben.“<br />
WAS DER KONSTRUKTEUR AUS DEN<br />
BESONDEREN ZEITEN MITNIMMT<br />
Insgesamt wägt Daniel Konrad ab: „Dass die Kundenkontakte wenig<br />
bis gar nicht vor Ort stattfinden können, ist ein klarer Nachteil.<br />
Doch bei einem allerersten Kontakt ist es durchaus möglich, am<br />
Bildschirm grob die Rahmenbedingungen abzustecken. Ein Beispiel<br />
ist die Frage, ob die Kundenvorstellung der technischen Lösung<br />
auch finanziell abbildbar ist. Das spart natürlich Reisezeit<br />
und somit auch Geld. So gesehen kann eine kurze Videokonferenz<br />
mit dem Kunden durchaus effizient sein. Doch sobald ein<br />
Projekt konkreter wird, ist ein persönlicher Kontakt quasi unausweichlich.<br />
Man kann sich gegenseitig kennenlernen und Vertrauen<br />
aufbauen. Außerdem erhalte ich so einen Einblick in die Begebenheiten<br />
vor Ort. Auf dem Papier ist es beispielsweise oftmals<br />
egal, ob ein Zugang auf der einen oder anderen Seite geplant<br />
wird. Vor Ort kann das aber durchaus relevant sein.“<br />
Das gilt auch für die Zusammenarbeit mit den Kollegen. „Ideenfinden<br />
funktioniert am besten im direkten Austausch mit anderen<br />
auf einem weißen Blatt Papier. Am Bildschirm ist es komplizierter<br />
und das Direkte fehlt“, ist der Projektleiter überzeugt. Auch<br />
die mechanischen Komponenten, ob rotatorisch, linear, mit oder<br />
ohne Hydraulik, sind im Videochat nicht einfach diskutierbar.<br />
Sehr gut dagegen geht online das Engineering. Detaillösungen im<br />
Softwarebereich beispielsweise lassen sich im Homeoffice mit<br />
dem entsprechenden Equipment gut realisieren. „Und die Software-Kollegen<br />
sind wahrscheinlich regelrecht dankbar über etwas<br />
mehr Ruhe und weniger Störungen.“ Auch die Fernwartung<br />
funktioniert problemlos online. Hier war Hänchen durch die eigene<br />
Programmierung bereits bestens vorbereitet. In der Vergangenheit<br />
scheiterte der Einsatz von Fernwartung oft an der kundenseitigen<br />
IT. Doch zu Corona-Zeiten ließen sich auch solche<br />
Hindernisse gemeinsam mit dem Kunden aus dem Weg räumen.<br />
EIN BLICK IN DIE ZUKUNFT<br />
Gute Chancen für das Homeoffice der Zukunft sieht Daniel<br />
Konrad vor allem im Bereich digitale Produktentwicklung und<br />
auch bei einzelnen, begrenzten Fragen von Kunden. Diese kann<br />
man durchaus per Videochat besprechen und das vielleicht sogar<br />
effizienter. Der Konstrukteur relativiert: „Natürlich müssen<br />
die Rahmenbedingungen Zuhause auch gegeben sein. Telefonkonferenzen<br />
mit Kindergeschrei sind schwierig und auch die<br />
Konzentration auf die Arbeit muss stimmen. Und nicht zuletzt<br />
müssen die Arbeitsbedingungen zuhause auch optimal sein,<br />
was ergonomische Arbeit und natürlich die Räumlichkeiten betrifft.<br />
Nicht jeder hat genügend Zimmer im Haus, um sich ein<br />
eigenes Büro einzurichten.“<br />
Bilder: Virus: Feydzhet Shabanov - stock.adobe.com,<br />
Laptop: peshkova - stock.adobe.com, Sonstige: Hänchen<br />
www.haenchen.de<br />
68 Unbenannt-2 DIGITAL SCOUT 1 Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong><br />
10.12.2020 10:40:33
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION – KONFERENZPROGRAMM IST ONLINE<br />
Mit mehr als 1 500 Programmpunkten startet am 12. April die fünftägige Hannover<br />
Messe <strong>Digital</strong> Edition. Sie versteht sich als zentrale Plattform für Innovationen, Networking<br />
und Orientierung im Zeitalter der industriellen Transformation. Das Konferenzprogramm<br />
ist nun online verfügbar unter www.hannovermesse.de/de/conference/.<br />
Der Messemontag steht ganz im Zeichen der politischen Diskussionen. Neben der<br />
Bundeskanzlerin Dr. Angela Merkel und dem niedersächsischen Ministerpräsidenten<br />
Stephan Weil, sprechen u. a. der Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier sowie die<br />
Bundesforschungsministerin Anja Karliczek. Die drei Verbandspräsidenten Siegfried<br />
Russwurm (BDI), Karl Haeusgen (VDMA) und Dr. Gunther Kegel (ZVEI) diskutieren die<br />
allgemeinen Konjunkturaussichten der deutschen Industrie. Von Dienstag bis Donnerstag stehen die Kernthemen der Hannover<br />
Messe im Vordergrund. Es geht um die <strong>Digital</strong>isierung der Industrie, Plattformökonomie, künstliche Intelligenz, Leichtbau,<br />
Cloudlösungen, Chancen für die Industrie durch Klimaschutz, Forecast in unsicheren Zeiten oder die Silicon Economy. Am<br />
Freitag veranstaltet die Deutsche Messe AG den Karrierekongress WomenPower unter dem Motto Reset.Rethink.Restart.<br />
www.hannovermesse.de<br />
EFFIZIENTE MOTOREN<br />
GEGEN DEN<br />
KLIMAWANDEL<br />
In dem Whitepaper „Achieving<br />
the Paris Agreement:<br />
The Vital Role of High-Efficiency<br />
Motors and Drives in<br />
MODERNE<br />
SENSORTECHNIK<br />
DIE INTELLIGENTE KUPPLUNG.<br />
Reducing Energy Consumption”<br />
zeigt ABB auf, in welchem<br />
Maß hocheffiziente Motoren<br />
und Antriebe die Energieeffizienz<br />
von Industrie und<br />
Infrastruktur verbessern<br />
können. Entsprechend dem<br />
Whitepaper sind in der<br />
Industrie immer noch rund<br />
300 Mio. von Elektromotoren<br />
angetriebene Systeme im<br />
Einsatz, die deutlich mehr<br />
Elektrizität aufnehmen als<br />
nötig. Der Austausch dieser<br />
Systeme durch optimierte,<br />
hocheffiziente Anlagen<br />
könnte laut ABB, unabhängigen<br />
Forschungsergebnissen<br />
zufolge, den weltweiten<br />
Strombedarf um bis zu 10 %<br />
senken. Dies würde mehr als<br />
40 % zur Gesamtminderung<br />
der Treibhausgasemissionen<br />
beitragen, die zur Erfüllung<br />
der im Pariser Klimaabkommen<br />
vereinbarten Ziele bis<br />
2040 notwendig ist.<br />
www.abb.de<br />
RW-KUPPLUNGEN.DE
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
MINI MIT FORMAT<br />
Kaffeekapseln, Hustenbonbons, Batterien oder Pflaster – jedes Produkt besitzt<br />
seine individuelle Verpackung. Damit Waren mit unterschiedlichen Abmaßen<br />
auf der gleichen Linie verpackt werden können, wird eine intelligente<br />
Formatverstellung eingesetzt. Kompakte elektronische Positionsanzeigen<br />
erleichtern dabei den Umstellungsprozess der Verpackungsmaschine und<br />
sorgen zudem für eine einfache Bedienerführung und mehr Prozesssicherheit.<br />
Autorin: Michaela Wassenberg, freie Journalistin, Nürnberg<br />
70 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
JAHRE<br />
ELEKTRONISCHER<br />
ÜBERSTROMSCHUTZ<br />
Somic ist bekannt für innovative Lösungen in Sachen Endverpackungsmaschinen,<br />
also für Sekundär- und Tertiärverpackungen. Dazu gehören Wraparound-<br />
Packer, Tray-Packer oder Tray-Deckel-Packer sowie Maschinen für Display-<br />
Verpackungen, die Kunden im Supermarkt präsentiert werden. Hier ist entweder<br />
beim Wraparound-Karton eine typische Aufreißperforation vorhanden oder bei<br />
der Tray-Deckel-Version wird der Deckel entfernt und das Produkt im Tray präsentiert.<br />
Somic-Maschinen zeichnen sich in erster Linie dadurch aus, dass der jeweilige<br />
Karton um das Produkt in seiner Primärverpackung herumgefaltet und nicht wie bei<br />
anderen Herstellern das Produkt über Picker in einen vorgefalteten Karton eingesetzt<br />
wird. In der Regel besteht eine Verpackungsmaschine aus der Produktzuführung,<br />
über die die Einzelprodukte in eine sogenannte Sammelgruppe gelangen. Typischer-<br />
DIE ELEKTRONISCHE POSITIONS-<br />
ANZEIGE GARANTIERT KORREKTE<br />
MASCHINENEINSTELLUNGEN UND<br />
KURZE UMRÜSTZEITEN<br />
weise ist dies ein Fächersammler, der die Produkte so gruppiert, wie sie auch später<br />
im Karton stehen sollen. Je nachdem, ob es sich um eine einteilige oder eine zweiteilige<br />
Verpackung handelt, wird ein flacher Kartonzuschnitt von einem oder zwei<br />
Kartonmagazinen aus weitertransportiert, bis das gruppierte Produkt auf den flachen<br />
Zuschnitt geschoben werden kann. Dieser wird schließlich um das vom Faltkopf<br />
geschützte Produkt herum gefaltet, was für das Produkt eine sehr schonende Handhabung<br />
bedeutet. In der nächsten Station wird das Produkt dann verdeckelt oder individuell<br />
verschlossen, je nachdem, ob es sich um eine Wraparound- oder eine Deckel-<br />
Tray-Maschine handelt.<br />
EINDEUTIG UND GUT ABLESBAR<br />
Für mögliche Formatverstellungen auf veränderte Produkt- oder Verpackungsgrößen<br />
sind in allen Somic-Maschinen mechanische Positionsanzeigen von Siko, Spezialist für<br />
industrielle Mess- und Antriebstechnik, verbaut. „Mit Siko verbindet uns bereits eine<br />
langjährige, gute Zusammenarbeit, was die mechanischen Positionsanzeigen angeht“,<br />
betont Dr. Johann Härtl, Leiter der Konstruktion bei Somic. „Seit nun circa neun Jahren<br />
setzen wir auch auf die elektronischen, busfähigen Siko-Anzeigen, zunächst auf die<br />
AP04 und inzwischen auf das Nachfolgemodell AP05. Diese sind sehr kompakt, einfach<br />
in die Maschinensteuerung zu integrieren und sehr bedienerfreundlich im Hinblick auf<br />
Ablesbarkeit und Eindeutigkeit.“ Verstellungen bei Somic-Kundenmaschinen sind sehr<br />
unterschiedlich: „Es gibt Maschinen mit nur einer einzigen Formateinstellung, sogenannte<br />
Highrunner-Linien. Andere Kunden dagegen haben bis zu 20 oder 30 Formate<br />
auf den Anlagen und nutzen die volle Flexibilität aus. Manche fertigen sogar Wraparound-<br />
und Tray-Verpackungen auf einer einzigen Maschine, wo unterschiedlichste<br />
Produkte verpackt werden müssen. Somic deckt ein großes Produktspektrum im<br />
Lebensmittelbereich, aber auch bei Non-Food, Pharmazie und Kosmetik ab. Dazu<br />
berichtet Härtl: „Alles, was im Supermarkt in einer Tray-Verpackung steht, könnte in<br />
einer Somic-Maschine verpackt worden sein!“<br />
ROT/GRÜN-SYSTEM FÜR MEHR PROZESSSICHERHEIT<br />
Die Vorteile der überwachten Formatverstellung, wie sie durch die Integration der elektronischen<br />
Siko-Positionsanzeigen möglich ist, sind kürzere Umrüstzeiten, eine<br />
ergonomische Bedienung und eine hohe Prozesssicherheit. Der Bediener wählt das<br />
jeweilige Format, das in der Maschinensteuerung als Rezept hinterlegt ist, einfach an,<br />
und die Maschinensteuerung sendet die neuen Sollwerte an die zu verstellenden Anzeigen.<br />
Die hinterleuchteten LCD-Displays sind gut ablesbar und darüber hinaus mit<br />
grünen und roten Status-LEDs versehen. Wenn über das Drehen einer Kurbel der<br />
20 JAHRE<br />
ELEKTRONISCHER<br />
ÜBERSTROMSCHUTZ<br />
E-T-A hat’s erfunden!<br />
Automatisierung ist ohne elektronischen<br />
Überstromschutz nicht<br />
mehr denkbar – eine wegweisende<br />
Innovation vom Weltmarktführer<br />
E-T-A.<br />
Schon damals konnte nur E-T-A<br />
alle Formen der Absicherung anbieten.<br />
Und auch heute erhalten Sie in<br />
Sachen elektronischem Überstromschutz<br />
nur von E-T-A die maßgeschneiderte<br />
Antwort:<br />
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Trennung<br />
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Bitte sprechen Sie uns an oder<br />
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ENGINEERING TECHNOLOGY
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
01<br />
01 Der Deckel-Tray-Packer Somic 424 DT sammelt,<br />
gruppiert und verpackt Produkte in offene Kartons<br />
oder in Deckel-Tray-Verpackungen<br />
02 Überwachte Formateinstellung an einer<br />
Tray-Deckel-Maschine durch eine Positionsanzeige:<br />
sobald der Istwert im oberen Anzeigenfeld durch<br />
Drehen der Kurbel mit dem unteren Sollwert<br />
übereinstimmt, schaltet die Status-LED von Rot<br />
auf Grün um<br />
korrekte Wert erreicht ist, springt die LED auf Grün um: Position<br />
erreicht. Andernfalls leuchtet die LED weiterhin rot und es muss<br />
nachjustiert werden. Zudem zeigen Pfeile auch bequem die Richtung<br />
an, in die verstellt werden muss. Da durch die Kommunikationsschnittstelle<br />
der Siko-Positionsanzeigen in der Maschinensteuerung<br />
immer die aktuellen Positionsinformationen vorliegen,<br />
wird effektiv ausgeschlossen, dass beim Wiederanfahren der<br />
Maschine fehlerhafte Einstellungen zu Qualitätsproblemen oder<br />
sogar Beschädigungen an Maschinenteilen führen könnten. Die<br />
Verstellung mit elektronischen Anzeigen ist gerade bei Maschinen<br />
mit vielen Verstellpunkten und häufigen Wechseln deutlich<br />
effizienter. Die Maschine hat alle Vorgabewerte eingespeichert;<br />
Sollpositionen müssen nicht mehr händisch aus Formatlisten<br />
herausgesucht werden.<br />
ÜBERWACHTE FORMATVERSTELLUNG<br />
UND QUICK-CHANGE-PRINZIP<br />
02<br />
Die Faktoren Zeitersparnis und Effizienz werden bei Somic nicht<br />
nur über elektronische Siko-Positionsanzeigen beim Formatwechsel,<br />
sondern auch über das Quick-Change-Prinzip gewährleistet.<br />
Hierbei werden Formatteile im Ganzen in der Maschine<br />
gewechselt. Dazu reicht ein Schnellhebelverschluss, durch den<br />
kein weiteres Werkzeug benötigt wird. Zusammengenommen<br />
(Verstellung durch elektronische Positionsanzeige und Quick<br />
Change Prinzip) können die Verpackungsmaschinen von Somic<br />
sehr effizient auf neue Maße umgerüstet werden.<br />
Die Resonanz der Kunden auf die elektronisch überwachte<br />
Formatverstellung ist sehr positiv, weiß Härtl: „Die Ausrüstung<br />
mit der AP05 ist optional, standardmäßig sind mechanische Siko-<br />
Zähler verbaut. Der Trend geht aber ganz klar zu den elektronisch<br />
überwachten Anzeigen, zumal circa 90 bis 95 % unserer<br />
Maschinen Formatverstellungen erfordern.“ Ungefähr 50 % der<br />
Kunden setzen bereits auf die elektronische Variante, wobei<br />
Somic hier noch einen weiteren Anstieg erwartet. Härtl: „Die<br />
<strong>Digital</strong>isierung der Maschinen nimmt weiter zu. Und die AP05 ist<br />
ein Sensor, der mir hilft, Maschinendaten aufzunehmen. So weiß<br />
ich zum Beispiel auch, wann ich mit welcher Charge welche<br />
Einstellung gefahren habe, und kann die Daten speichern.“<br />
ERSTE KONZEPTE ZUR VOLLAUTOMATISIERUNG<br />
Der nächste Ausbauschritt wäre die Vollautomatisierung der<br />
Formatverstellung über Stellantriebe. Hier werden bei Somic bereits<br />
erste Konzepte erprobt, da auf Kundenseite der Wunsch<br />
nach einer zunehmenden Flexibilisierung der Maschinen bei<br />
gleichzeitig großer Prozesssicherheit hoch ist, um möglichst<br />
wirtschaftlich viele verschiedene Formate abbilden zu können.<br />
Je mehr Verstellpunkte es gibt und je häufiger die Formate gewechselt<br />
werden müssen, desto interessanter wird die vollautomatische<br />
Verstellung. Somic ist hinsichtlich vollautomatischer<br />
Stellantriebe bereits mit Siko im Gespräch. „Wir unterstützen<br />
gern bei Weiterentwicklungen und neuen Projekten“, betont<br />
Moritz Müller, Produktmanager Positionline bei Siko. „Dazu<br />
zählen zum Beispiel die Einbindung von IO-Link-Schnittstellen<br />
zur Vereinfachung der Integration in die Maschinensteuerung<br />
oder die Vollautomatisierung über unsere anbaukompatiblen<br />
Kompaktstellantriebe.“<br />
Bilder: Aufmacher Hintergrund: alphaspirit – stock.adobe.com,<br />
Sonstige: SOMIC Verpackungsmaschinen GmbH & Co. KG<br />
www.siko-global.com<br />
72 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
EPLAN VIRTUAL FAIR STARTET IM APRIL<br />
Zum sechsten Mal öffnet die Eplan Virtual Fair ihre<br />
digitalen Pforten. Besucher erwartet am 28. und 29. April<br />
<strong>2021</strong> jeweils von 6:00 bis 22:00 Uhr ein vielfältiges<br />
Themenspektrum rund um professionelles Engineering<br />
und durchgängige Prozesse. Leadership-Talks auf Managementebene<br />
zum Ökosystem der industriellen Automatisierung,<br />
den Potenzialen im industriellen Steuerungs- und<br />
Schaltanlagenbau und dem Thema Roundtrip-Engineering<br />
stehen auf der Tagung. Ergänzt werden sie in diesem Jahr<br />
um neue Live-Talks. Pro Tag finden sechs unterschiedliche<br />
Live-Demos zu Software-Themen statt und Experten geben praktische Einblicke in die Neuerungen der Eplan-Plattform. Auch die<br />
Chancen der neuen Cloud-Services im Rahmen von Eplan ePulse sowie die Effizienzpotenziale der integrierten Wertschöpfungskette<br />
im Steuerungs- und Schaltanlagenbau stehen auf dem Programm. Neu ist ein Community-Bereich, der eine Präsenzmöglichkeit<br />
für alle beteiligten Unternehmen im neuen Eplan Partner Network bietet. Interessierte können sich kostenlos anmelden unter:<br />
www.eplan.de/virtual-fair/.<br />
www.eplan.de<br />
KOOPERATION:<br />
ENGINEERING UND<br />
SYSTEMKOMPONENTEN<br />
Um integrierte Produktionslösungen<br />
für die Automotiveund<br />
Non-Automotive-Industrie<br />
bieten zu können, sind<br />
Edag und SEW-Eurodrive eine<br />
Kooperation eingegangen.<br />
Die Tochterfirma Edag PS<br />
bietet 360°-Engineering bei<br />
der Entwicklung von Produktionsfabriken<br />
und -anlagen<br />
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5-Sterne-Service inklusive!<br />
von der Planung, über die<br />
virtuelle Inbetriebnahme bis<br />
zur Übergabe. SEW-Eurodrive<br />
ist Systemanbieter von<br />
Getriebemotoren, Industriegetrieben,<br />
dezentraler<br />
Technik, Servotechnik,<br />
Software, Steuerungs- und<br />
Regelungstechnik sowie<br />
funktionaler Sicherheit.<br />
Darüber hinaus forciert der<br />
Anbieter mit der Marke<br />
Maxolution smarte Systemlösungen<br />
für die Logistik- und<br />
Produktionsplanung sowie<br />
für mobile Assistenz- und<br />
schienengeführte Transportund<br />
Montagesysteme. Der<br />
integrierte Lösungsansatz der<br />
beiden Unternehmen soll die<br />
Prozesssicherheit für ein<br />
Gesamtkonzept in der smarten<br />
Fertigung verbessern.<br />
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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
FÜR DEN<br />
PERFEKTEN<br />
AUFTRITT<br />
Autor: Peter Lucke, Ansprechpartner Bühnentechnik,<br />
mayr Antriebstechnik, Mauerstetten<br />
76 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Sicherheitsbremsen von Mayr Antriebstechnik kommen in<br />
einer Vielzahl von klassischen Industrieanwendungen<br />
zum Einsatz – zum Beispiel in Werkzeugmaschinen, Krananlagen<br />
oder Robotern. Aber auch in einem ganz anderen<br />
Bereich, in Bühnenantrieben, erfüllen die Bremsen eine verantwortungsvolle<br />
Aufgabe: Sie müssen dort im Notfall Leben retten.<br />
Denn gerade bei großen Theater- und Opernaufführungen sind<br />
aufwendig komponierte Bühnenbilder keine Seltenheit. Während<br />
einer Vorstellung halten und bewegen die Züge der Obermaschinerie<br />
zum Teil schwere Bühnenelemente, Dekoration und<br />
Beleuchtungseinheiten über den Köpfen der Künstler millimetergenau<br />
– und sie befördern die Personen auch. Deshalb müssen<br />
nach DIN 56950 (BGV C1) und der neuen Norm DIN EN 17206<br />
besondere Sicherheitsanforderungen erfüllt werden. Die Sicherheitsbremsen<br />
in den Antrieben bringen bei Stromausfall oder<br />
Not-Aus die Lasten schnellstmöglich zum Stillstand. Um die<br />
Schauspieler auf der Bühne zuverlässig vor abstürzenden Lasten<br />
zu schützen, sind Bühnenantriebe in der Regel mit zwei Bremsen<br />
bzw. einer Bremse mit zwei Bremskreisen ausgestattet, die<br />
komplett unabhängig voneinander arbeiten. Jede der beiden<br />
DIE SICHERHEITSBREMSEN<br />
SIND KOMPAKT UND ERLAUBEN<br />
ES, DIE ANLAGEN KLEINER ZU<br />
DIMENSIONIEREN<br />
Sicherheitsbremsen in Bühnenantrieben<br />
haben eine verantwortungsvolle<br />
Aufgabe: Sie müssen im Notfall Leben<br />
retten. Ein neues Bühnenbremssystem<br />
erfüllt alle Sicherheitsanforderungen der<br />
neuen Norm DIN EN 17206. Die Bremsen<br />
sind redundant, arbeiten bei Not-Stopp<br />
aber trotzdem ohne Bremsmomentverdoppelung.<br />
Damit bremsen<br />
sie sanft und bauteilschonend – die<br />
Belastung der Tragwerke ist deutlich<br />
reduziert.<br />
Bremsen allein ist in der Lage, die Last sicher zu halten. Das gewährleistet,<br />
dass auch bei Ausfall einer Bremse keine Gefahr für<br />
die Akteure entsteht. Wenn beide Bremsen funktionieren, führt<br />
dieses Konzept bei einer Notbremsung allerdings zu einer Verdopplung<br />
des Bremsmoments und damit zu einer erheblichen<br />
Belastung aller Bauteile – Stichwort Störfallbelastung. Um die<br />
geltenden Sicherheitsbestimmungen zu erfüllen, werden die<br />
Bühnenkonstruktionen regelmäßig getestet und durch Sachverständige<br />
abgenommen. Dabei zeigt sich, dass durch die Störfallbelastung<br />
Defekte an Seilen, Rollen oder Traversen entstehen<br />
können. Als Konsequenz müssen dann die Konstruktionen entweder<br />
abgerüstet werden oder die Züge langsamer verfahren –<br />
beides keine idealen Lösungen. Deshalb hat Mayr Antriebstechnik<br />
mit der Roba-stop-stage-Baureihe eine neue Generation von<br />
Bühnenbremsen entwickelt, die bei Not-Stopp ohne Bremsmomentverdoppelung<br />
arbeitet und gleichzeitig höchste Sicherheit<br />
für Personen und Material gewährleistet.<br />
100 % SICHERHEIT – ZERTIFIZIERT<br />
UND PRAXISERPROBT<br />
„Die Roba-stop-stage-Bremsen haben zwei einzelne, gegeneinander<br />
gedrehte Bremskreise“, erläutert Bernd Kees, Produktmanager<br />
bei Mayr Antriebstechnik in Mauerstetten. „Damit erreichen<br />
sie die nötige Redundanz. Durch die spezielle Konstruktion verdoppelt<br />
sich das Bremsmoment aber beim Bremsen nicht. Die<br />
Bremsen arbeiten damit sanft und bauteilschonend.“ Die Robastop-stage-Bremsen<br />
sind durch ihren speziellen Aufbau nicht<br />
nur selbst äußerst kompakt. Zudem ermöglichen sie es durch ihr<br />
geringeres Bremsmoment auch, die Anlagen insgesamt kleiner<br />
zu dimensionieren – z. B. kann eine kleinere Getriebegröße gewählt<br />
werden. „Wir haben die Bremsen jetzt neu aufgelegt und<br />
ganz aktuell vom Tüv Süd zertifizieren lassen“, betont Bernd Kees.<br />
„Allerdings haben wir bereits über 20 Jahre Erfahrung mit dieser<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 77
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
MEHR ALS MAN SIEHT<br />
Prächtige Kulissen, bewegte Bühnenbilder und schwebende Darsteller.<br />
Wer schon einmal ein aufwendiges Theaterstück oder eine Oper besucht<br />
hat, weiß von der beeindruckenden Inszenierung. Der Einsatz elektrisch<br />
angetriebener Bühnentechnik wird hierbei zunehmend beliebter, denn<br />
sie vergrößert die kreative Freiheit der Szenenbildner und erhöht die<br />
Immersion beim Publikum. Teils in atemberaubendem Tempo und scheinbar<br />
lautlos bewegen sich die Szenerien, wobei die Sicherheit der Akteure durch<br />
den Einsatz von Bremsen zu jeder Zeit gewährleistet ist, selbst bei einem<br />
Stromausfall. Die eingesetzte Sicherheitstechnik bleibt für den Zuschauer<br />
jedoch verborgen, damit er das Schauspiel in seinem ganzen Glanz<br />
genießen kann.<br />
INGA RONSDORF, Redakteurin<br />
und dabei gleichzeitig Einstellfehler ausschließen.<br />
„Für Anwender bedeutet das neben größtmöglicher<br />
Sicherheit sozusagen auch eine Plugand-play-Lösung“,<br />
ergänzt Bernd Kees. „Die<br />
neuen Bremsen sind wartungsfrei und arbeiten<br />
geräuscharm.“ Damit eignen sie sich bestens für<br />
die geräuschsensible Umgebung einer Theateroder<br />
Opernaufführung.<br />
Zusätzlich sind die Roba-stop-stage-Bühnenbremsen<br />
mit einer steckbaren Handlüftung ausgestattet.<br />
Mit dieser können im Notfall beide<br />
Bremskreise gleichzeitig geöffnet werden. Im laufenden<br />
Betrieb allerdings wird die Handlüftung<br />
entfernt, um Unfälle, z. B. durch Fehlbedienung<br />
auszuschließen.<br />
Technologie, weil die Bremsen in ähnlicher Form bereits bei einem Großkunden<br />
als Sonderlösung im Einsatz und somit in der Praxis erprobt sind.“<br />
PLUG-AND-PLAY-LÖSUNG<br />
01 Die Roba-stop-stage-<br />
Sicherheitsbremsen haben<br />
vielseitige Einsatzfelder in<br />
der Bühnentechnik<br />
Die neuen Roba-stop-stage-Bühnenbremsen werden komplett montiert und<br />
eingestellt, d. h. einbaufertig, ausgeliefert. Sie sind also so konstruiert, dass sie<br />
eine möglichst einfache und schnelle Montage und Anwendung ermöglichen<br />
01<br />
DEN SCHALTZUSTAND<br />
DER BREMSE IM BLICK<br />
Ein unverzichtbares Element für normkonforme<br />
Sicherheitsbremsen (nach DIN 56950 (BGV C1)<br />
und DIN EN 17206) ist eine integrierte Funktionsüberwachung,<br />
die Rückmeldung gibt über den<br />
Schaltzustand der Bremse. Diese sogenannte<br />
Lüftüberwachung verhindert unzulässige Betriebszustände<br />
wie zum Beispiel, dass der Motor<br />
gegen die geschlossenen Bremsen fährt. Dafür<br />
sind die Roba-stop-stage-Bühnenbremsen mit<br />
der bewährten berührungslosen Lüftüberwachung<br />
von Mayr Antriebstechnik ausgestattet.<br />
Das Familienunternehmen bietet diese Neuerung<br />
als erster Bremsenhersteller bereits seit<br />
einigen Jahren als Alternative zur Lüftüberwachung<br />
mit Mikroschaltern. Das berührungslose<br />
System mit induktivem Näherungsinitiator ermöglicht<br />
der Steuerung, den Betriebszustand der<br />
Bremse zu erfassen und auszuwerten. Somit<br />
kann die Steuerung dem Motor erst nach dem<br />
Lüften der Bremsen die Freigabe zum Anlaufen<br />
erteilen. Die berührungslose Lüftüberwachung<br />
ist gegenüber Magnetfeldern resistent, sowie unempfindlich<br />
gegen Stöße und Erschütterungen,<br />
da keine beweglichen Elemente vorhanden sind<br />
und die Elektronik komplett vergossen ist. Sie ist<br />
78 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
zuverlässig und gewährleistet größtmögliche Funktions- und<br />
Betriebssicherheit: Denn während einer Vorstellung – zum Beispiel<br />
wenn die Dekoration im Sekundentakt, passend zur Musik,<br />
gefahren wird – muss der technische Hintergrund reibungslos<br />
und zuverlässig funktionieren. „Die berührungslose Lüftüberwachung<br />
ist nicht nur weniger anfällig gegen Störungen, sondern<br />
hat auch keine verschleißbehafteten Schaltkontakte wie<br />
etwa Mikroschalter“, erklärt Bernd Kees.<br />
INTELLIGENTES DESIGN UND<br />
SORGFÄLTIGE ENDPRÜFUNG<br />
Bei der Herstellung der Bremsen achtet das Unternehmen nicht<br />
nur darauf, durch das Design der Bremsen mögliche Einstellfehler<br />
von vornherein auszuschließen, sondern führt zudem eine<br />
sorgfältige Endprüfung durch. So muss jede einzelne Sicherheitsbremse,<br />
die das Werk verlässt, nach der Komplettmontage und<br />
Einstellung eine 100%-Prüfung bestehen. Dabei werden funktionsrelevante<br />
Parameter wie Anzugs- und Abfallspannung, Spulenwiderstand,<br />
Durchschlagfestigkeit der Spule, Isolation der<br />
Spule zum Gehäuse, Axialkraft, Ankerscheibenhub und die Funktionsweise<br />
der Schaltzustandsüberwachung ermittelt. Alle ermittelten<br />
Messwerte werden zusammen mit der dazugehörigen<br />
Seriennummer der Bremse in einer elektronischen Datenbank<br />
archiviert. Dies gewährleistet eine 100-prozentige Rückverfolgbarkeit.<br />
Umfassende, und in dieser Form einzigartige, Tests und<br />
Kontrollen sind zentrale Bestandteile des Mayr-Sicherheits- und<br />
Qualitätsverständnisses. Sie stellen sicher, dass die Sicherheitsbremsen<br />
von Anfang an zuverlässig funktionieren.<br />
02 Aufbau der Roba-stop-stage: Die beiden Bremskreise sind<br />
zueinander gedreht, d. h. die Ankerscheiben pressen beide Rotoren<br />
über eine schwimmend gelagerte Zwischenplatte gegeneinander<br />
Bilder: Aufmacher: Byelikova Oksana – stock.adobe.com,<br />
shutterstock/Trum Ronnarong, Einklinker und 02: mayr Antriebstechnik,<br />
01: mayr Antriebstechnik/Michael Paetow<br />
www.mayr.com<br />
02<br />
Sondermaschinenbau<br />
Antriebssysteme nicht von der Stange<br />
Sie benötigen eine Sondermaschine<br />
die genau das kann, was Ihre<br />
Anwendung fordert?<br />
• Wir projektieren und bauen<br />
individuelle Sonder- und<br />
Prüfmaschinen<br />
• Hydraulisch oder elektrisch<br />
• Von Teillösungen in Form<br />
einzelner Achsen bis zur<br />
vollständigen Maschine<br />
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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
GETRIEBE UND MOTOR IN EINEM<br />
Mit DuoDrive stellt Nord Drivesystems ein Konzept im Washdown-Design vor, bei dem der<br />
IE5+-Synchronmotor in ein einstufiges Stirnradgetriebe integriert worden ist. Diese Kombination<br />
erzielt einen Wirkungsgrad von bis zu 92 % und soll auch im Teillastbetrieb eine hohe Systemeffizienz<br />
erreichen. Ein weiteres Merkmal ist die glatte, unbelüftete und kompakte Bauweise. Da<br />
Verschleißteile entfallen, sinkt der Wartungsaufwand. Die erste Baugröße der Plug-and-play-<br />
Lösung deckt Übersetzungen von i = 3,24 bis i = 16,2 ab und ist für Drehmomente bis 80 Nm und<br />
Drehzahlen bis 1 000 min -1 ausgelegt. DuoDrive eignet sich für Einsätze in der Lebensmittel- und<br />
Pharmaindustrie sowie in der Intralogistik und ist kompatibel mit der Nord-Antriebselektronik. Die<br />
Einheit kann mit gängigen Hohlwellenabmessungen (20 bis 40 mm), Flanschausführungen (B5<br />
und B14) oder einer Drehmomentstütze ausgestattet werden. Für den Motoranschluss sind<br />
Harting HAN-Stecker, M12-Rundsteckverbinder oder eine Klemmenleiste vorgesehen.<br />
www.nord.com<br />
ELEKTRISCHER KOMPAKTSCHLITTEN MIT SPINDELANTRIEB<br />
Viele Pick-and-Place-Anwendungen laufen mit hoher Geschwindigkeit ab, und gleichzeitig<br />
ist hö chste Präzision gefragt. Der elektrische Kompaktschlitten mit Spindelantrieb<br />
LESYH-X171 von SMC bietet beides und erreicht bei einer hohen vertikalen Nutzlast bis<br />
20 kg eine Beschleunigung bis zu 3 000 mm/s 2 und eine Positionier-Wiederholgenauigkeit<br />
von ±0,01 mm. Ein batterieloser Absolut-Encoder spart Zeit und Energie. Der<br />
Kompaktschlitten wird von einer Kugelumlaufspindel angetrieben. Dies ermöglicht<br />
engere Bauteiltoleranzen, weniger Ausschuss in der Produktion und reduziert Störungen<br />
im Maschinenablauf. In Kombination mit seiner Beschleunigung und einer Geschwindigkeit<br />
von bis zu 400 mm/s vereint er Kraft und gute Führungseigenschaften. Die integrierte<br />
lineare Linienführung verringert die Konstruktions- und die Montagezeit. Weitere<br />
Vorteile bieten die optionale Motorbremse, verkürzte Abmessungen bei geringem<br />
Gewicht und eine hohe Flexibilität durch mehrere Motormontagevarianten.<br />
www.smc.de<br />
SPEZIALSC<strong>HMI</strong>ERSTOFF FÜR<br />
PLANETENGETRIEBE<br />
NEU<br />
Beta<br />
Release<br />
<strong>2021</strong><br />
KISSsoft AG<br />
A Gleason Company<br />
T. +41 55 254 20 50<br />
info@KISSsoft.com<br />
βKISSsoft Features<br />
▪ Lagerberechnung mit innerer Geometrie in der<br />
„SKF Cloud“<br />
▪ Kollisionsprüfung beim Honen und „Power Skiven“<br />
▪ Import des Messgitters für Stirnradflanken<br />
▪<br />
▪<br />
Systemzuverlässigkeit auf einen Blick gemäss<br />
AGMA 6006-B20<br />
Varianten von Verzahnungsmodifikationen<br />
definieren und vergleichen<br />
Kostenlose Testversion unter www.KISSsoft.com<br />
Einen verbesserten Verschleißschutz in einem gleichzeitig<br />
erweiterten Temperaturbereich bietet Getriebehersteller<br />
Neugart mit einem neuen, gezielt für Planetengetriebe<br />
entwickelten Spezialschmierstoff. Das neue Schmierfett<br />
„Klübersynth GE 14-112“ ist das Ergebnis einer Entwicklungspartnerschaft<br />
mit dem Schmierstoffspezialisten<br />
Klüber. Als Spezialfett für hochbelastete Kleingetriebe<br />
zeichnet es sich durch spezifische Additive aus, die genau<br />
auf die Anforderungen von Planetengetrieben abgestimmt<br />
wurden. „Herausgekommen ist eine passgenaue<br />
Lösung mit zahlreichen Vorteilen für die Kunden von<br />
Neugart“, erklärt Jürgen W. Gehrig, Vertriebsbezirksleiter<br />
bei Klüber Lubrication. „Die neue Lösung geht noch stärker<br />
auf kundenspezifische Anforderungen ein, da sie einen<br />
noch weiteren Anwendungsbereich ermöglicht“.<br />
www.neugart.com<br />
80 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
DIREKTANTRIEB MIT SEHR GROSSER ÖFFNUNG<br />
UND HOHEN LEISTUNGSWERTEN<br />
Mit der Reihe DM66200H eröffnet Faulhaber eine neue Leistungsdimension<br />
für Motoren mit Innenöffnung (Apertur). Als Direktantrieb arbeitet der neue<br />
Hohlwellenmotor spielfrei und lässt sich mit minimalem Aufwand in unterschiedliche<br />
Anwendungen integrieren. Er erreicht sowohl bei der<br />
Geschwindigkeit als auch beim Drehmoment hohe Leistungswerte. Seine<br />
besonders große Apertur hat einen Durchmesser von 40 mm. Trotzdem bleibt<br />
die bewegte Masse des Rotors gering, sodass Geschwindigkeiten bis 2 000<br />
min -1 möglich sind. Der Motor erreicht ein dynamisches Drehmoment von bis<br />
zu 180 mNm und kann entsprechend große Lasten bewegen. Mit einer hohen<br />
Auflösung von 1,8 ° im Vollschritt kann er Positionieraufgaben im offenen<br />
Regelkreis präzise ausführen. Der Antrieb zeichnet sich durch geringes Gewicht<br />
und ein flaches Design aus. Dank minimalem Verschleiß ist er für den<br />
wartungsfreien Dauerbetrieb ausgelegt.<br />
www.faulhaber.com<br />
Das<br />
Original.<br />
Seit 1970<br />
Harmonic Drive®<br />
PU-TRANSPORTRIEMEN MIT REDUZIERTER GLEITREIBUNG<br />
Brecoroll ist ein neu entwickelter Polyurethan-Zahnriemen, bei dem Rollen in die Zähne des<br />
Riemens integriert sind. Dadurch wird in Material-Transportsystemen die Gleitreibung<br />
zwischen Zahnriemen und Auflageschiene<br />
reduziert und der Wirkungsgrad des Antriebs<br />
sowie die Lebensdauer des Zahnriemens<br />
deutlich erhöht. Entwickler und Hersteller des<br />
Transportriemens ist Mulco-Mitglied Breco<br />
Antriebstechnik. Die Rollen in den Riemenzähnen<br />
des Brecoroll bewirken, dass die<br />
Gleitreibung (µ>0,5) durch eine wesentlich<br />
kleinere Rollreibung (µ
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
NACHHALTIGKEIT<br />
AHOI!<br />
Studenten verschiedener technischer<br />
Fachrichtungen haben im Projekt „Técnico<br />
Solar Boat“ (TSB) vom Instituto Superior<br />
Técnico in Lissabon ein elektrisch<br />
angetriebenes Boot entworfen, das mit<br />
erneuerbaren Energie angetrieben wird.<br />
Für die Auslegung, Optimierung und<br />
Nachrechnung einzelner Maschinenelemente,<br />
aber auch ganzer Getriebe<br />
nutzten die Studenten ein modulares<br />
Berechnungsprogramm.<br />
Bereits im Jahr 2019 erlangte die TSB-Mannschaft den<br />
2. Platz bei der „Monaco Solar & Energy Boat Challenge“.<br />
In der vergangenen Saison konzentrierte sich das Team<br />
im Wesentlichen auf die Umsetzung von Optimierungen<br />
am Solar-Prototyp São Rafael 02 und auf die Analyse sowie Entwicklung<br />
ihres ersten mit Wasserstoff angetriebenen Bootes.<br />
Unter den vielen Verbesserungen im Hinblick auf São Rafael 02<br />
war das Tragflächensystem die erfolgreichste. Dieses System hebt<br />
das Boot über die Wasseroberfläche, sodass es Geschwindigkeiten<br />
nahe 50 km/h erreichen kann. Es besteht aus einem am Boden<br />
des Bootes befestigten Flügel, der das Boot mit zunehmender<br />
Geschwindigkeit anhebt.<br />
EIN HERAUSFORDERNDES JAHR<br />
Im Jahr 2020 fand die 7. Veranstaltung der „Monaco Solar & Energy<br />
Boat Challenge“ aufgrund der Pandemie online statt und<br />
bestand dabei aus drei Wettbewerben: Innovation, Mannschaftsgeist<br />
und Umweltkonzept. Das Team von TSB erhielt den Innovationspreis<br />
aufgrund seiner Teilnahme mit dem neuesten Projektkonzept,<br />
das auf Wasserstoffbasis laufen wird. Unter den<br />
erschwerten Bedingungen ist der Preis für die Studenten umso<br />
motivierender.<br />
Autorin: Mariana Nunes, Técnico Solar Boat,<br />
Instituto Superior Técnico, Lissabon (Portugal)<br />
MIT EINEM SYSTEMAUFSATZ ZUR<br />
SOFTWARE KONNTE DIE EFFIZIENZ<br />
DER GETRIEBE ZUSÄTZLICH<br />
VERBESSERT WERDEN<br />
Ohne Zweifel war die Saison 2020 für alle schwierig, und auch<br />
das Team von TSB musste Alternativen finden, um nicht nur das<br />
Projekt selbst, sondern auch die Weiterentwicklung des Entwurfs<br />
unter Berücksichtigung der erschwerten Bedingungen durchzuführen.<br />
Für den Bau des dritten, mit Solarenergie betriebenen<br />
Prototyps SR03, der gerade in Entwicklung ist, musste ein neues<br />
Antriebssystem ausgelegt werden. Hierfür wurden die Berechnungsprogramme<br />
von Kisssoft hinzugezogen, die sich für die<br />
Auslegung, Optimierung und Nachrechnung einzelner Maschinenelemente,<br />
aber auch ganzer Getriebe eignen.<br />
OPTIMAL DIMENSIONIERT<br />
Um ein optimales Getriebedesign für den neuen solarbetriebenen<br />
Prototyp SR03 entwerfen zu können, wurden verschiedene<br />
Module von Kisssoft eingesetzt. In einem ersten Schritt wurden<br />
die Zahnräder dimensioniert – von den schrägverzahnten Stirnrädern<br />
bis zu den spiralverzahnten Kegelrädern. Dabei nahm die<br />
Software eine Bewertung verschiedener Kriterien vor, um eine<br />
zuverlässige, gleichmäßige, effiziente und geräuscharme Übertragung<br />
zu erzielen: der Sicherheiten, Drehwegabweichung und<br />
82 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Das Entwicklungsteam besteht aus Studenten<br />
verschiedener technischer Fachrichtungen<br />
der Steifigkeit des Zahneingriffs. Außerdem wurden die verschiedenen<br />
Wellen mit Kisssoft so ausgelegt, dass sie allen Belastungen<br />
standhalten und die Auswirkungen ihrer Biegung im<br />
System auf ein Minimum reduziert werden konnten. Auch wurde<br />
KISSSOFT FEATURES<br />
BETA-RELEASE <strong>2021</strong><br />
Am 8. April erscheint die neue Beta-Version von<br />
Kisssoft und präsentiert zahlreiche Innovationen<br />
und Neuerungen der Software. Dazu zählen:<br />
■ Lagerberechnung mit innerer Geometrie<br />
in der „SKF Cloud“<br />
■ Kollisionsprüfung beim Honen und „Power Skiven“<br />
■ Import des Messgitters für Stirnradflanken<br />
■ Systemzuverlässigkeit auf einen Blick gemäß<br />
AGMA 6006-B20<br />
■ Varianten von Verzahnungsmodifikationen<br />
definieren und vergleichen<br />
Eine kostenlose Testversion ist verfügbar unter:<br />
www.kisssoft.com<br />
auf die Kisssoft-Datenbank zugegriffen, um für die geplante<br />
Lebensdauer des Getriebes geeignetere Lager mit möglichst<br />
kleinen Dimensionen auszuwählen – und somit Zuverlässigkeit<br />
und Robustheit zu gewährleisten. Anschließend ist das Team bei<br />
der Analyse noch einen Schritt weitergegangen und hat für die<br />
Systembewertung Kisssys hinzugezogen, den Systemaufsatz<br />
von Kisssoft – mit dem Ziel, die systemweite Effizienz und das<br />
thermische Verhalten zu verbessern. Außerdem verwendeten<br />
sie Kisssys, um die Resonanzdrehzahlen des Systems zu eruieren,<br />
alle Spannungen zu minimieren, das dynamische Verhalten<br />
des Systems zu analysieren, den Lärm zu reduzieren und die<br />
thermische Sicherheit zu gewährleisten.<br />
WEITERE PROJEKTE IN PLANUNG<br />
Bereits in Planung ist derzeit, Kisssoft und Kisssys für den Entwurf<br />
eines brandneuen Projekts zu verwenden – einer elektrischen<br />
autonomen Lenkung auf der Basis eines Schneckenrads.<br />
Kisssoft wird auch weiterhin verschiedene Projekte unterstützen<br />
und Synergien mit Ingenieuren schaffen, die sich dem Umweltschutz<br />
verschreiben. Die Nutzung erneuerbarer Energieressourcen<br />
führt zu den besten und nachhaltigsten Resultaten und<br />
die Firma Kisssoft bringt das dafür benötigte Fachwissen sowie<br />
die Funktionalitäten in der Software für eine Investition in die<br />
Zukunft mit ein.<br />
Bilder: KISSsoft AG<br />
www.kisssoft.ag<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 83
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
BAUTEILE<br />
CLEVER<br />
REDUZIEREN<br />
Die systematische Reduzierung von Bauteilen<br />
ist ein entscheidender Erfolgsfaktor für eine<br />
kostensparende Konstruktion. Oft übersehen<br />
wird dabei, dass sich schon am Netzeingang<br />
einer Maschine bzw. eines Geräts die Anzahl<br />
der eingesetzten Bauteile durch den Einsatz<br />
von Kaltgerätesteckermodulen spürbar<br />
verringern lässt.<br />
Autor: Konrad Sörgel, Leiter Sparte Equipment,<br />
E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf<br />
84 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Hochwertige Geräte und Maschinen für die Bereiche Office,<br />
Messtechnik, Informationstechnologie sowie Medizintechnik<br />
sind netzeingangsseitig bei Wechselstrom in<br />
aller Regel mit Gerätesteckern nach IEC 60320 ausgestattet.<br />
Aufgrund eines separat benötigten Netzkabels mit Kupplung<br />
und Stecker für die Installationssteckdose ist diese Lösung,<br />
im Gegensatz zu Produkten mit fest installierten Netzkabeln,<br />
zwar aufwendiger, bietet dafür jedoch zahlreiche Vorteile.<br />
Die meisten dieser Geräte werden weltweit vertrieben und eingesetzt,<br />
sie sind daher betreffend der Stromzuführungen an die<br />
länderspezifischen Gegebenheiten anzupassen. Dies geschieht<br />
in diesem Falle ganz einfach durch das Beilegen von unterschiedlichen<br />
Netzkabeln mit Anschlusssteckern für Deutschland, das<br />
Vereinigte Königreich oder die USA. Auch ist es beispielsweise<br />
möglich, Netzzuleitungskabel bei Kabelbrüchen schnell auszutauschen,<br />
wodurch ein zeitaufwendiges Abklemmen alter und<br />
ein Anklemmen neuer Zuleitungen entfällt.<br />
DIE FUNKTIONEN VON SECHS<br />
BAUTEILEN SIND IN EINER EINZIGEN<br />
KOMPONENTE INTEGRIERT<br />
Wirft man einen genaueren Blick auf Produkte mit Wechselstrom-anschluss,<br />
so fällt auf, dass in vielen Fällen der Ein-/Ausschalter<br />
an der Hinterseite des Geräts in unmittelbarer Nähe zu<br />
dem IEC-Gerätestecker verbaut ist. Dies ist immer dann der Fall,<br />
wenn die Geräte nur selten ein- und ausgeschaltet werden oder<br />
dauerhaft am Netz sind.<br />
Zwei Schmelzsicherungen mit Schmelzsicherungshalter können<br />
den eingangsseitigen Überstromschutz, der selektiv zur Absicherung<br />
des Steckdosenstromkreises wirkt, übernehmen. Die<br />
Schmelzsicherungen sollten dann ebenfalls in nächster Nähe zum<br />
Gerätestecker installiert sein. Für den Hersteller bedeutet dies<br />
aber, dass er in seinem Gehäuse separate Einbauöffnungen für<br />
Gerätestecker, Ein-/Ausschalter sowie für ein oder zwei geschlossene<br />
Sicherungshalter der Schmelzsicherung benötigt. Die Verdrahtung<br />
all dieser Bauteile im Innern des Geräts ist entsprechend<br />
aufwendig. Der Aufwand im Einkauf, der Logistik und im Lager ist<br />
ebenfalls groß. Zusammen mit den notwendigen Schmelzsicherungen<br />
müssen sechs Bauteile disponiert und verarbeitet werden.<br />
AUS SECHS MACH EINS<br />
Als deutlich einfachere Lösung haben sich Kaltgerätesteckermodule<br />
bewährt, die einen IEC-Stecker und einen Wipp-Schutzschalter<br />
in einer einzigen Komponente integrieren. Unmittelbarer<br />
Vorteil: Der Maschinen- und Gerätehersteller benötigt nur<br />
noch eine Einbauöffnung und reduziert gleichzeitig seinen Montage-<br />
und Verkabelungsaufwand spürbar. Gleichzeitig entsteht<br />
durch den Einsatz des Wipp-Schutzschalters ein rückstellbarer<br />
Überstromschutz. Diese intelligenten Produkte kombinieren<br />
nämlich thermischen Überstromschutz durch integrierte Bimetalle<br />
und die Funktion des Ein- und Ausschalters.<br />
Nach einer Überstromauslösung lässt sich der Schutzschalter<br />
einfach und schnell wieder einschalten. Ein zeitaufwendiger Sicherungswechsel<br />
– was streng genommen eine Reparatur darstellt<br />
– entfällt. Alle Funktionen der oben genannten sechs Bauteile<br />
sind nun in einer einzigen Komponente integriert.<br />
Bei Geräten und Maschinen, die das Bedienpersonal häufig einund<br />
ausschalten muss, ist eine Installation der Netzschalter auf<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 85
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Geräte<br />
Ein-/Ausschalter<br />
Resetschutzschalter<br />
IEC C14<br />
Gerätestecker<br />
01 02<br />
01 Verwendet der Gerätehersteller Kaltgerätesteckermodule,<br />
benötigt er nur noch eine<br />
Einbauöffnung und reduziert gleichzeitig seinen<br />
Montage- und Verkabelungsaufwand<br />
02 Gerät mit rückseitigem Netzschalter<br />
der Rückseite unpraktisch. Daher platziert man die Schalter in diesen<br />
Produkten in aller Regel frontseitig. Häufig kommen in diesen<br />
Fällen Schmelzsicherungen mit Sicherungshaltern als Überstromschutz<br />
im Zusammenspiel mit dem Gerätestecker zum Einsatz.<br />
EIN SIMPLER KLICK REICHT AUS<br />
Aber auch hier lässt sich netzeingangsseitig die Anzahl der Einzelbauteile<br />
reduzieren. Die Lösung sind Kaltgerätesteckermodule<br />
mit integrierten Reset-Schutzschaltern, also rein rückstellbaren<br />
Schutzschaltern ohne manuelle Ein-/Ausschaltfunktion. Ein<br />
Beispiel hierfür ist die neue E-T-A-Serie XR38.<br />
Das Kaltgerätesteckermodul der Serie XR38 von E-T-A enthält<br />
einen C14-Gerätestecker und einen ein- oder zweipoligen rücksetzbaren<br />
E-T-A-Schutzschalter in einer einzigen Komponente.<br />
Das Modul ersetzt somit die sonst einzeln einzubauenden IEC-<br />
Gerätestecker, Schmelzsicherungen und Sicherungshalter. Im Falle<br />
einer zweipoligen Absicherung sind dies fünf Bauteile. Auch die<br />
hier eingesetzten Schutzschalter lassen sich im Gegensatz zu<br />
Schmelz sicherungen nach einer Überstromauslösung einfach, sicher<br />
und bequem wieder einschalten. Ein simpler Klick reicht aus.<br />
Der Anwender hat die Wahl zwischen fünf rücksetzbaren<br />
Schutzschaltern des E-T-A-Portfolios. Anhand der Anforderungen<br />
der elektrischen Geräte kann er den für sich jeweils am besten<br />
passenden Schutzschalter auswählen. Neben vier thermisch<br />
auslösenden Schutzschaltern ist der ein- oder zweipolige hydraulisch-magnetische<br />
Schutzschalter Typ 8330 speziell für medizinische<br />
Anwendungen erhältlich.<br />
ZUSATZANFORDERUNG NETZFILTER<br />
Um der europäischen EMV-Richtlinie zu entsprechen, müssen<br />
viele Geräte und Maschinen mit Netzfiltern ausgestattet sein. Der<br />
Grund dafür: Elektronische Komponenten, wie beispielsweise<br />
Schaltnetzteile, Frequenzumrichter und Motorsteuerungen, erzeugen<br />
während ihres Betriebs unerwünschte Funkstörspannungen.<br />
Dies hat möglicherweise auch negative Auswirkungen auf<br />
Verbraucher im gleichen Netz. Hersteller können Netzfilter problemlos<br />
in Kaltgerätesteckermodule integrieren. Dafür ist es lediglich<br />
notwendig, die IEC-Gerätestecker durch sogenannte IEC-<br />
Steckerfilter zu ersetzen.<br />
Die XR38-Module von E-T-A sind ebenfalls mit C14-Steckerfilter<br />
erhältlich. Neben einem Netzfilter für allgemeine Industrieanwendungen<br />
bietet E-T-A zwei Versionen ohne Y-Kondensatoren<br />
speziell für medizinische Geräte an – einen Med-Tech-Standard-<br />
Filter und einen Med-Tech-Hochleistungsfilter. Beide Versionen<br />
CLEVERE LÖSUNGEN<br />
IM ÜBERSTROMSCHUTZ<br />
SIND GEFRAGT<br />
Die Vielfalt im Überstromschutz von elektrischen<br />
Geräten ist groß: Verschiedene Architekturen,<br />
verschiedene Technologien, verschiedene<br />
Gerätetypen. Hier sind universell einsetzbare<br />
Lösungen, wie Kaltgerätesteckermodule, sinnvoll<br />
und gefragt. Sie ermöglichen eine flexible<br />
Verschaltung, Integration und Absicherung.<br />
Gleichzeitig können hierdurch Einsparpotenziale<br />
im Lebenszyklus der Geräte aktiviert werden.<br />
KONRAD SÖRGEL, Leiter Produktsparte<br />
Equipment, E-T-A, Altdorf<br />
erlauben nur kleinste Ableitströme von max. 2 μA und schützen<br />
Patienten und Bediener. Die verwendeten Schutzschalter und<br />
Netzfilter sind perfekt aufeinander abgestimmt, sodass der<br />
Schutzschalter auch den Netzfilter im Fehlerfall zuverlässig vor<br />
Überhitzung schützt.<br />
Bilder: Aufmacher Hintergrund: romaset – stock.adobe.com,<br />
Sonstige: E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH<br />
www.e-t-a.de<br />
86 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
Fachmodul-Staffel Zeichnungstechnik<br />
Für Konstruktion und Produktion im Fokus von Industrie 4.0 und des ISO-GPS-Systems.<br />
NEU<br />
Die modular aufgebaute Fachmodul-Staffel vermittelt praxisnah die Anwendung des ISO-GPS-Systems anhand<br />
vieler Beispiele und Übungen.<br />
Geometrische Tolerierung – Grundlagen<br />
Dieses Fachmodul beschreibt anhand vieler Beispiele die<br />
geometrische Tolerierung in Abhängigkeit des ISO GPS-<br />
Systems. Das Fachmodul versteht sich als Fachliteratur<br />
und beinhaltet keine Übungen.<br />
Leseprobe<br />
Geometrische Tolerierung – Methodik und Übungen<br />
Als Ergänzung zum Fachmodul «Geometrische Tolerierung<br />
– Grundlagen» ist diese Ausgabe mit einen umfangreichen<br />
Übungsteil ausgestattet worden. Es bietet<br />
die Möglichkeit, die erarbeitete Theorie aus dem Grundlagen-Modul<br />
zu festigen.<br />
Leseprobe<br />
Weitere Produkte aus der Staffel:<br />
Weitere Informationen entnehmen Sie dem eSHOP: www.swissmem-berufsbildung.ch<br />
Swissmem Berufsbildung<br />
Brühlbergstrasse 4<br />
8400 Winterthur<br />
Telefon +41 52 260 55 00<br />
www.swissmem-berufsbildung.ch
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
PROBEN<br />
SICHER BEWEGEN UND FIXIEREN<br />
Um Proben in der biomedizinischen Forschung<br />
mit hohem Durchsatz bearbeiten zu können,<br />
benötigt das Laborpersonal ergonomische<br />
Arbeitsplätze. Bei der Neukonstruktion eines<br />
Probenkopfhalters entschieden sich die<br />
Ingenieure für hochwertige mechanische<br />
Maschinenelemente, die Geschwindigkeiten<br />
sicher regulieren und schwere Massen<br />
zuverlässig fixieren.<br />
Bei Konstruktionslösungen unkonventionelle Wege zu beschreiten,<br />
gehört zum Tagesgeschäft der Tech-solute<br />
GmbH. Das auf technische Produktinnovationen spezialisierte<br />
Unternehmen aus Bruchsal wurde 2002 durch die<br />
seinerzeit am Institut für Produktentwicklung (IPEK) der Universität<br />
Karlsruhe tätigen Maschinenbauingenieure Dr.-Ing. Marcus<br />
Saak und Dr.-Ing. Dirk Schweinberger gegründet. Während deren<br />
Fokus zu Beginn der reinen Konzeptentwicklung galt, erweiterte<br />
sich das Angebotsspektrum ihres Unternehmens mit den zuneh-<br />
Autor: Robert Timmerberg, Fachjournalist, Düsseldorf<br />
menden Wünschen der Kunden, die technischen Ideen bis zu<br />
seriennahen Konstruktionen umzusetzen. Entsprechend entwickelt<br />
Tech-solute heute unter der Leitung der beiden Eigentümer<br />
eine Vielfalt von Ideen bis zur Serienreife, erstellt Funktionsmuster<br />
sowie Prototypen und begleitet den Prozess der eigenen und<br />
kundenseitigen Innovationsentwicklung. So wurde zum Beispiel<br />
vor kurzem für einen Kunden, der Messtechnik für den medizinischen<br />
Bereich entwickelt und fertigt, von Tech-solute eine Montagehilfe<br />
für die Arbeit an Laborproben entwickelt und als Prototyp<br />
hergestellt. Diese Neukonstruktion ermöglicht es, den Probenkopf<br />
in unterschiedlichen Ebenen frei zu bewegen und ohne<br />
Kraftaufwand zu positionieren. Anschließend wird die Montagehilfe<br />
in der für das Personal und die Proben bestmöglichen Position<br />
sicher fixiert. Zu diesem Zweck sind bei der Anwendung vier<br />
Klemmelemente sowie eine Gasdruckfeder der ACE Stoßdämpfer<br />
GmbH in einer Konstruktion vereint.<br />
EFFIZIENTE LÖSUNG GESUCHT,<br />
SERIENKOMPONENTEN GEFUNDEN<br />
Durch die geschickte Kombination dieser und anderer Komponenten<br />
sowie dank agiler Produktentwicklung ist es dem Mechanik-Entwicklungsteam<br />
rund um Projektleiter Philipp Aders von<br />
Tech-solute gelungen, in kurzer Zeit einen funktionsfähigen Probenkopfhalter<br />
als Prototyp aufzubauen, der sich bereits bei Produktionstests<br />
bewährt hat. Zum Vorgehen merkt Geschäftsleiter<br />
Dr.-Ing. Dirk Schweinberger an: „Da wir eine schnelle, kostengünstige<br />
und effiziente Lösung gesucht haben, war der Plan, auf<br />
Standardkomponenten zurückzugreifen. Aus vergangenen Projekten<br />
kannten wir die Vorzüge der Maschinenelemente von<br />
ACE. So erlauben die Klemmelemente eine Fixierung in jeder Position,<br />
und dank der Gasdruckfeder vollziehen sich die Auf- und<br />
Abwärtsbewegungen ruckfrei und kraftsparend.“<br />
88 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
02<br />
01 Die ACE Industrie-Gasdruckfedern der Typen<br />
GS-8 bis GS-70 sind mit individuellen Hüben zwischen<br />
20 und 1 000 mm und Ausschubkräften zwischen<br />
10 und 13 000 N lieferbar<br />
01<br />
02 Eine ergonomische Montagehilfe ermöglicht<br />
es, zu montierende Probenköpfe möglichst frei<br />
zu orientieren und zu fixieren<br />
5
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Auftragsgemäß und den Anforderungen moderner Laborarbeit<br />
entsprechend, steht der Handhabungskomfort für das Bedienpersonal<br />
des Probenkopfs im Vordergrund. Die Neukonstruk tion<br />
von Tech-solute ermöglicht es, alle vier Achsen einzeln verstellen<br />
zu können. Dabei ist nur eine Hand zum Lösen der jeweiligen<br />
Achse und die andere zum Neu-Positionieren des Probenkörpers<br />
nötig. Im Vergleich mit den zuvor beim Kunden hierfür verwendeten<br />
Kugelspannstöcken ist es gelungen, die Bedienung auch<br />
buchstäblich deutlich leichter zu machen. „Bis dato kam es im<br />
Labor vor, dass die Bewegungsrichtung bei einem Probengewicht<br />
von bis zu 10 kg nicht immer wirklich vorhersehbar gewesen ist.<br />
Das führte dazu, dass das Personal die Proben zusätzlich manuell<br />
sichern, halten und ausrichten musste“, beschreibt Philipp Aders<br />
den vormals umständlichen, zeitraubenden und fehleranfälligen<br />
Arbeitsvorgang. Die neue Montagehilfe erlaube hingegen eine<br />
zeitgemäße Montage, so der Konstrukteur, der hinzufügt: „Durch<br />
die vier Achsen lässt sich der Proben körper jetzt so positionieren,<br />
dass alle Bereiche, in denen montiert und gelötet werden muss,<br />
ohne Verrenkungen der Monteure bequem erreicht werden.“<br />
Die Montagehilfe ist an einem höhenverstellbaren Tisch befestigt,<br />
an dem sich eine senkrechte Linearführung aus Aluminium<br />
befindet. Diese ermöglicht es, den gesamten Gelenkkopf elektrisch<br />
angetrieben relativ zur Tischplatte nach oben und unten zu<br />
fahren. Um das Heben und Senken des Probenkopfhalters zu erleichtern,<br />
ist eine Gasdruckfeder des Typs GS-22-250 von ACE<br />
verbaut. Bei deren Auswahl wurde die gewünschte schnelle Umsetzung<br />
dadurch unterstützt, dass die ACE Stoßdämpfer GmbH<br />
auf der Homepage www.ace-ace.de Berechnungs- und Konfigurationstools<br />
anbietet. Innerhalb kurzer Zeit sind damit kundenspezifische<br />
Auslegungen und Bestellungen möglich. Im Fall von<br />
ACE-Industriegasfedern vollzieht sich die anschließende kundenspezifische<br />
Befüllung und Lieferung in der Regel innerhalb<br />
eines Arbeitstages.<br />
MEHR SICHERHEIT<br />
UND KOMFORT<br />
Wie von unserem Kunden gefordert, ist durch den<br />
Einsatz von Klemmelementen und einer Gasdruckfeder<br />
eine Gesamtkonstruktion entstanden, die<br />
ein optimales Wechselspiel zwischen kontrollierter<br />
Bewegung und sicherer Fixierung in jeder vom<br />
Laborpersonal gewünschten Position erlaubt.<br />
DR.-ING. DIRK SCHWEINBERGER,<br />
Geschäftsleiter Tech-solute GmbH, Bruchsal<br />
ERGONOMIE IM BLICK<br />
HYDRAULISCH UNTERSTÜTZT<br />
Gasdruck- oder Gaszugfedern kommen generell am besten dann<br />
zum Einsatz, wenn zuverlässige Unterstützung der Muskelkraft<br />
mittels eines hydraulisch funktionierenden Maschinenelements<br />
gewünscht wird. Ist der Probenkopfhalter dann dank der mechanischen<br />
Hilfe in der gewünschten Position, übernimmt eine<br />
Klemmeinheit für Linearführungen als weitere Strom sparende<br />
Mechanikkomponente von ACE die Arretierung. Das Maschinenelement<br />
vom Typ Locked PLK30-1-4B zeichnet sich durch eine<br />
kompakte Bauform aus und steht selbst bei gefetteten Schienen<br />
für höchste Haltekräfte. „Das Lösen erfolgt über einen Knopf am<br />
Gelenkkopf, der die Klemmeinheit durch Druckbeaufschlagung<br />
löst“, freut sich Philipp Aders über den präzisen Halt und die Arbeitserleichterung.<br />
Weitere Klemmkräfte wirken am Gehäuse,<br />
das auf dem Linearschlitten befestigt ist. Dort ist die erste, senkrecht<br />
zur Linearführung angeordnete Rotationsachse der Montagehilfe<br />
zu finden. Für Rotation und Arretierung sind zwei Rotationsklemmeinheiten<br />
des Typs R70-4B von ACE zuständig. Zudem<br />
DIE KLEMMELEMENTE ERLAUBEN<br />
EINE FIXIERUNG DES PROBEN-<br />
KOPFS IN JEDER POSITION<br />
ist ein Element zur Stangenklemmung vom Typ PN63-20-2-4B<br />
mittig zwischen den Rotationsklemmungen verbaut. Zusätzlich<br />
sorgen Gleitlager dafür, dass im gelösten Zustand der Stangenklemmung<br />
nur eine Rotation und keine Translation ermöglicht<br />
und die Achse in der vorgesehenen Position gelagert wird. Diese<br />
drei Achsen dienen zur flexiblen Orientierung des Probenkopfs.<br />
Alle Komponenten zur Fixierung werden über Pneumatikventile<br />
gelöst und sind im Normalzustand angezogen. Für die Rotation<br />
des Probenkopfs um dessen eigene Achse hat das Team von Techsolute<br />
eine Lagerung über drei Rollen vorgesehen, die durch einen<br />
Bremsklotz gehalten wird. Der Innenring dieses Lagers ist zu<br />
teilen und ermöglicht es, eine Vielzahl unterschiedlicher Probenköpfe<br />
an der Montagehilfe anzubringen.<br />
Bilder: Aufmacher und 01: ACE Stoßdämpfer GmbH, Sonstige: tech-solute GmbH,<br />
www.ace-ace.de<br />
90 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
GESCHLOSSENE ENERGIEKETTE SCHÜTZT LEITUNGEN<br />
DAUERHAFT<br />
Eine optimierte Deckelkonstruktion schützt<br />
die Energieführung UAT1555 von Tsubaki<br />
Kabelschlepp gegen das Eindringen von<br />
Schmutz und Spänen. Die Vollkunststoff-<br />
Energieführung der Uniflex-Serie ist so für<br />
raue Um-gebungsbedingungen ausgestattet.<br />
Darüber hinaus ist die Kette durch die<br />
Geometrie der Kettenglieder sehr stabil und<br />
hat eine große freitragende Länge. Sie ist für<br />
freitragende und gleitende Anordnungen<br />
geeignet. Das integrierte Dämpfungssystem<br />
macht sie sehr leise und damit auch geeignet für die Medizintechnik oder den<br />
Werkzeugmaschinenbau. Die nahezu glatte Seitenbandkontur der einzelnen<br />
Kettenglieder weist fast keine Spalte auf, in die Fremdkörper eindringen können. Für<br />
eine schnelle Leitungsbelegung sind außen zu öffnende Bauarten verfügbar. Mit<br />
den UMB-Anschluss-Stücken kann die Energieführungskette von oben, von unten<br />
oder vor Kopf angeschlossen werden. Die Leitungen lassen sich mit C-Schienen und<br />
LineFix Bügelschellen fixieren.<br />
www.kabelschlepp.de<br />
TORSION GEPAART MIT HORIZONTALEN<br />
LINEARBEWEGUNGEN<br />
Die Ethernetleitung Etherline Robot PN Cat.5e von Lapp<br />
entspricht dem Typ-R-Standard für Profinet-Leitungen an<br />
Robotern. Die mechanischen Anforderungen an solche<br />
Leitungen sind hoch: 5 Mio. vertikale Torsionszyklen bei<br />
± 180 ° pro Meter, 5 Mio. Zyklen in der horizontalen<br />
Schleppkette bei Beschleunigungen bis zu 10 m/s² und<br />
Geschwindigkeiten von 3 m/s über einen Verfahrweg von<br />
5 m, zusätzlich 1 Mio. Biegungen im Wechselbiegetest<br />
nach EN 50396 bei einem Biegeradius von<br />
nur 7x Außendurchmesser. Die Profinet-Nutzerorganisation hat nun in Abstimmung<br />
mit der Automatisierungsinitiative der deutschen Automobilisten (Aida) die<br />
notwendige Spezifikation erarbeitet. Durch Füllelemente und Materialien wie dem<br />
robusten PUR-Außenmantel deckt die Leitung nicht nur die Anforderungen an die<br />
mechanische Belastung ab, sondern bietet auch eine UL-Konformität gemäß AWM<br />
Recognized. Diese ermöglicht einen Export als Bauteil in einer Maschine in den<br />
nordamerikanischen Markt.<br />
www.lappkabel.de<br />
ETHERNET-TEILNEHMER KOMPAKT VERNETZT<br />
Unmanaged Switches von<br />
Murrelektronik kommen zum<br />
Einsatz in hochentwickelten<br />
Roboterzellen von Handling-<br />
Tech. Dort leisten die 8-Portund<br />
16-Port-Switches einen<br />
wichtigen Beitrag zur kompakten<br />
Vernetzung von Ethernet-<br />
Teilnehmern. Aktuell werden<br />
vorwiegend Emparro-Schaltnetzteile<br />
eingesetzt, auch bei den E/A-Verteilern im Schaltschrank werden Produkte<br />
von Murrelektronik eingesetzt. Derzeit fassen I/O-Systeme der Baureihe Cube20S<br />
die kompletten digitalen Ein- und Ausgänge in einer Zelle zusammen und bringen<br />
sie in den Feldbus. Die kompakten Xelity-Switches mit Spannungsversorgung über<br />
Push-In-Klemmen werden in Neuanlagen, aber auch in älteren Modellen verbaut. In<br />
Standard-Roboterzellen von HandlingTech sind heute je zwei Xelity-Switches<br />
vorgesehen, um Ethernet und Profinet zu trennen.<br />
www.murrelektronik.de<br />
Der schnellste<br />
Draht zum<br />
Schaltschrank<br />
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Schaltschrankbau
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
ALLES<br />
IM GRIFF<br />
Ein Handschuh, der die Greifkraft verstärkt? Mit<br />
ihm können z. B. die anatomischen Unterschiede<br />
zwischen den Geschlechtern ausgeglichen<br />
werden. So können auch Frauen in Bereichen<br />
arbeiten, in denen besonders viel Muskelkraft<br />
und Ausdauer gefordert sind. Das Herzstück des<br />
Robotik-Handschuhs bilden fünf elektrisch<br />
angetriebene filigrane Kugelgewindetriebe.<br />
In der Berufswahl hat sich in den vergangenen Jahrzehnten viel<br />
getan, doch auf Augenhöhe sind Frauen und Männer bei weitem<br />
noch nicht. Die Herausforderungen von heute liegen<br />
schwerpunktmäßig in der Vereinbarkeit von Erwerbs- und Privatleben,<br />
der Lohngleichheit, der Chancengleichheit in Führungspositionen<br />
sowie des geschlechterunabhängigen Berufs.<br />
Chancengleichheit zu fördern bedeutet, vorhandene Barrieren<br />
abzubauen und unterstützende Maßnahmen zu entwickeln.<br />
DER EINSATZ<br />
Autorin: Ursula Schädeli, Eichenberger Gewinde AG, Burg (CH)<br />
Ein Beispiel ist der Robotik-Handschuh Ironhand des schwedischen<br />
Herstellers Bioservo Technologies. Er bietet zusätzliche<br />
Greifkraft und kann so anatomische Unterschiede zwischen den<br />
Geschlechtern ausgleichen. Darüber hinaus entlastet er die Muskeln<br />
bei repetitiven Arbeiten und kann so Muskel-Skelett-Erkrankungen<br />
vorbeugen. In verschiedenen Branchen wurde der Roboter-Handschuh<br />
bereits getestet. Im Handlingbereich, wo z. B. Kabel<br />
mit einer Zange manuell abisoliert, gecrimpt oder geschnitten<br />
werden, hilft die Ironhand dem Träger, indem sie den<br />
Aufwand bei der Arbeit reduziert. Sie unterstützt, wenn Gegenstände<br />
lange Zeit gehalten werden müssen, beispielsweise bei<br />
Glasinstallationen oder wenn auf dem Bau mit schweren Geräten<br />
wie Schleifern, Schraubendrehern oder gar Presslufthammermaschinen<br />
hantiert wird. Auch beim Schneiden von Metall mit Winkelschleifern<br />
oder beim Entladen und Beladen von Teilen aus<br />
Karton in der Logistik kann der Handschuh hilfreich sein. Und es<br />
gibt noch viele weitere mögliche Einsatzfelder …<br />
DIE FUNKTIONSWEISE<br />
Ironhand verstärkt den menschlichen Griff mithilfe der sogenannten<br />
Soft-Extra-Muscle-Technologie. Ein Handgriff wird normalerweise<br />
von den Muskeln des Unterarms und der Hand eingeleitet.<br />
Diese Muskeln ziehen die Sehnen, die von den fünf Fingern<br />
ausgehen. Ironhand funktioniert genauso: Die druckempfindlichen<br />
Sensoren in den Fingerspitzen des Handschuhs<br />
erkennen, wann der Benutzer ein Objekt ergreift. Ein Mikroprozessor<br />
berechnet die erforderliche Leistung. Servomotoren treiben<br />
fünf filigrane Kugelgewindetriebe an. Diese sind durch dünne<br />
Drahtsehnen mit den Fingern des Handschuhs verbunden<br />
und bewegen sie. Je höher der Druck auf die Sensoren ist, desto<br />
mehr Leistung liefert der Handschuh. Ironhand erkennt also,<br />
DIE KUGELGEWINDETRIEBE<br />
VEREINEN SCHNELLIGKEIT,<br />
PRÄZISION UND MINIMALEN<br />
PLATZBEDARF<br />
wie der Benutzer einen Gegenstand greift und passt die Greifbewegung<br />
intuitiv und automatisch an. Der Handschuh ist in vier<br />
verschiedenen Größen erhältlich und kann von Links- und<br />
Rechtshändern getragen werden. Im Akkupack, das wie ein<br />
Rucksack getragen wird, befinden sich sowohl die Rechnereinheit<br />
als auch die Kugelgewindetriebe mit den Motoren, die den<br />
einzelnen Fingergliedern ihr Leben einhauchen.<br />
Die Benutzer können verschiedene Programme voreinstellen.<br />
92 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Die Ironhand ermöglicht<br />
kraftvolles Zupacken und<br />
entlastet die Muskulatur<br />
bei repetitiven Arbeiten<br />
wie dem Crimpen<br />
Ironhand unterscheidet bei den Bewegungen unter den Kombinationen<br />
Sensorempfindlichkeit, Kraft, Fingersymmetrie und<br />
Verriegelungstendenz. Um die Profile zu wechseln, reicht ein<br />
Knopfdruck auf die im Brustbereich angebrachte Fernbedienung.<br />
Über diese Einstellungen ist es möglich, im Laufe eines Arbeitstags<br />
flexibel auf unterschiedliche Anforderungen zu reagieren.<br />
Etwa, wenn man am Vormittag leicht belastende Aufgaben<br />
durchführt und am Nachmittag Tätigkeiten anstehen, die die<br />
Muskulatur stark belasten. Auch können so verschiedene Nutzer<br />
mit einem System arbeiten. Maximal kann das System innerhalb<br />
von Millisekunden 80 N Griffkraft zur Verfügung stellen.<br />
DIE SERVOANTRIEBE<br />
Um die einzelnen Fingerglieder zu steuern, setzt Bioservo bei der<br />
Ironhand auf DC-Kleinstmotoren der Serie 1741 … CXR von Faulhaber.<br />
Die Baureihe kombiniert Kraft, Robustheit und Kontrolle<br />
in kompakter Bauform. Dafür sorgen eine Graphitkommutierung,<br />
hochwertige Neodym-Magnete und die bewährte Wicklung<br />
des Faulhaber-Rotors. Der leistungsstarke Neodym-Magnet verleiht<br />
den Motoren eine hohe Leistungsdichte mit einem Dauerdrehmomentbereich<br />
von 3,6 bis 40 mNm.<br />
DIE KUGELGEWINDETRIEBE<br />
Die fünf Kugelgewindetriebe setzen die Drehbewegung der kleinen<br />
Servomotoren in eine saubere Linearbewegung um. Der<br />
enorme Wirkungsgrad von über 94 % gewährleistet eine optimale<br />
Antriebsleistung. Und die Anforderungen sind hoch: Geringer<br />
Bauraum bei großer Belastung, geräuschlose Bewegungen auf<br />
kleinstem Raum. Darüber hinaus sind hohe Positioniergenauigkeiten<br />
bei kleinsten Hüben und hohe Dynamik im Dauereinsatz<br />
zu bewältigen. Sicherheit und Zuverlässigkeit stehen dabei im<br />
Mittelpunkt. Die Wartungsintervalle, die Lebensdauer und nicht<br />
zuletzt die Kosten spielen eine große Rolle.<br />
Die Eichenberger Gewinde AG passt ihre Produkte durch individuelles<br />
Design oder spezielle Herstellungsverfahren der Applikation<br />
an. So auch in diesem Fall. Die kaltverformten, induktiv<br />
gehärteten Ironhand-Kugelgewindetriebe, in der Dimension<br />
5 × 2 mm (Durchmesser 5 mm, Steigung 2 mm), erfüllen die bemerkenswerten<br />
Anforderungen. Sie bringen Schnelligkeit, Präzi-<br />
sion und minimale Platzverhältnisse unter einen Hut. Zusätzlich<br />
verstärkt das ideale Steigungsverhältnis der Spindel die Effizienz<br />
der Bewegung. Die Gewindetriebe verfügen über jeweils drei in<br />
der Mutter eingebaute ausgeklügelte Einzelgangrückführungen.<br />
Sie sind besonders leicht und steigern die Wirtschaftlichkeit der<br />
Gesamtlösung.<br />
Martin Remning Wahlstedt, Development Director bei Bioservo,<br />
bringt es folgendermaßen auf den Punkt: „Das Herzstück im<br />
Bausatz von Ironhand bilden die fünf elektrisch angetriebenen,<br />
kaltgerollten Kugelgewindetriebe. Sie setzen die Drehbewegung<br />
der kleinen Motoren in eine Linearbewegung um und gewährleisten<br />
eine für uns überraschend gute Antriebsleistung. Dank<br />
dieser feinen, leichtgewichtigen und doch sehr zuverlässigen und<br />
genauen Antriebskomponenten konnten wir eine effiziente, bequem<br />
zu tragende Steuereinheit entwickeln, die optimal in den<br />
Rucksack passt.“<br />
Bilder: Eichenberger Gewinde AG, Bioservo Technologies<br />
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Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 93
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
94 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
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SMARTE<br />
MASCHINEN<br />
SMART<br />
KONSTRUIERT<br />
Längst hat das Wörtchen „smart“ die Industrie<br />
erobert. Aber was sind smarte Komponenten,<br />
was kann eine smarte Maschine und was muss<br />
der Konstrukteur bei ihrer Entwicklung<br />
beachten? Wir sprachen mit<br />
Prof. Berend Denkena. Als Leiter<br />
des Instituts für Fertigungstechnik<br />
und Werkzeugmaschinen (IFW)<br />
der Leibniz Universität Hannover,<br />
Mitglied der Deutschen<br />
Akademie der Technikwissenschaften<br />
und Leiter des Projekts<br />
„Konstrukteur 2020“<br />
beschäftigt er sich seit<br />
Jahren mit diesem Thema.
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
01 02<br />
Prof. Denkena, was ist in Ihren Augen eine smarte Maschine?<br />
DIE ENTWICKLUNG SMARTER<br />
PRODUKTE ERFORDERT DIE<br />
VERNETZUNG DER GESAMTEN<br />
WERTSCHÖPFUNGSKETTE<br />
Smarte oder „fühlende“ Maschinen, wie wir es in Hannover seit<br />
2005 bezeichnen, sind in der Lage, die in ihnen ablaufenden<br />
technologischen Prozesse zu bewerten und möglichst selbstständig<br />
auf eine aktuelle Situation zu reagieren. Der Kern der<br />
smarten Maschine sind die Daten aus den Prozessen. Diese<br />
gesammelten Daten dienen anschließend der Entwicklung von<br />
Assistenzsystemen für die Arbeitsplanung, der Fertigungsteuerung<br />
sowie der Prozess- und Zustandsüberwachung. Durch eine<br />
intelligente Überwachung des Maschinenzustands können<br />
smarte Maschinen beispielsweise Komponentenausfälle frühzeitig<br />
vorhersagen. Ungeplante Instandhaltungsmaßnahmen<br />
werden dadurch verhindert. Auch die Beeinflussung neuer Produktgenerationen<br />
ist mit der smarten Maschine möglich. Wir<br />
konnten bereits in dem von 2005 bis 2017 laufenden Sonderforschungsbereich<br />
„Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus“ zeigen,<br />
dass smarte bzw. „fühlende“ Maschinen durch die kontinuierliche<br />
Datenerfassung auch bei der Verbesserung der nächsten<br />
Produktgeneration helfen. Durch aufgezeichnete Belastungshistorien<br />
können die Schwachstellen aktueller Konstruktionen<br />
behoben oder einzelne Komponenten an die Belastung angepasst<br />
werden.<br />
Was muss der Konstrukteur bei der Entwicklung einer<br />
solchen Maschine grundsätzlich beachten?<br />
Die präzise Erfassung von Prozessdaten ist eine wesentliche<br />
Grundlage der smarten Maschinen. Nur durch intelligent ausgelegte<br />
Sensorsysteme können alle notwendigen Informationen<br />
01 <strong>Digital</strong>er Zwilling für die autonome Produktion<br />
02 Integrierte Sensorik und künstliche Intelligenz<br />
machen Maschinen „fühlend“ und smart<br />
erfasst werden. Geeignete Sensorpositionen müssen bereits<br />
frühzeitig identifiziert und notwendige konstruktive Maßnahmen<br />
vorgenommen werden. Zum Beispiel wurden für unsere<br />
„fühlenden Maschinen“ gezielt Kerben in den Spindelschlitten<br />
eingebracht, die zu einer lokalen Dehnungsüberhöhung führen,<br />
ohne die Gesamtsteifigkeit des Schlittens zu beeinträchtigen.<br />
Am Kerbengrund applizierte Sensoren können so selbst geringe<br />
Prozesskräfte erfassen. Dies ermöglicht somit eine hochgenaue<br />
Erfassung des Prozesszustands. Neben der Sensorpositionierung<br />
müssen auch die Kabelführung, Wartungsmöglichkeiten,<br />
Schutzgehäuse und Schnittstellen bedacht werden. Bereits in<br />
der Konstruktion muss festgelegt werden, was überwacht werden<br />
soll und welche Sensortechnologien zum Einsatz kommen.<br />
Ich kann mir vorstellen, dass das – je nach Applikation – recht<br />
komplex werden kann. Welche Methoden und Werkzeuge<br />
können dabei helfen?<br />
Neben einer geschlossenen CAD/CAM-Software sind Softwaretools<br />
zur Simulation des statischen und dynamischen Verhaltens<br />
unerlässlich, um geeigneter Sensorpositionen zu identifizieren<br />
und auszulegen. Die Entwicklung smarter Maschinen<br />
erfordert dabei die gemeinsame Zusammenarbeit unterschiedlichster<br />
Fachbereiche. So werden neben Konstrukteuren auch<br />
Fachkräfte aus dem Bereich der Sensortechnologie, Datenanalyse<br />
und Regelungstechnik benötigt. Nur mit durchgängigen Plattformen<br />
und cross-funktionalen Teams kann die Entwicklung<br />
smarter Maschinen gelingen. Durch agile Methoden können<br />
zudem Fehlentwicklungen bereits frühzeitig erkannt und Produkteinführungszeiten<br />
verkürzt werden.<br />
Das heißt, um smarte Lösungen entwickeln zu können, ist auch<br />
eine smarte Konstruktion gefragt – oder anders: Ein smartes<br />
Produkt ist bereits in seiner Entwicklung smart?<br />
96 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Ja, aus meiner Sicht ist ein smartes Produkt nur durch eine<br />
smarte Entwicklung realisierbar. Die Entwicklung smarter Produkte<br />
erfordert die Vernetzung der gesamten Wertschöpfungskette.<br />
Smarte Softwarelösungen und Kommunikationsplattformen<br />
für den schnellen Austausch zwischen unterschiedlichen<br />
Fachbereichen sind hier unerlässlich. Smarte Produkte sammeln<br />
Daten über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg. Durch smarte<br />
Algorithmen, z. B. aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz<br />
(KI), können aus diesen Daten wertschöpfende Informationen<br />
für die gezielte Verbesserung der nächsten Produktgeneration<br />
generiert werden.<br />
Was muss eine intelligente Komponente für eine<br />
smarte Maschine mitbringen?<br />
Intelligente Komponenten für smarte Maschinen sind mit Sensoren<br />
und dezentraler Intelligenz ausgestattet. Dadurch können<br />
sie ihren Zustand selbstständig bewerten und notwendige Wartungsarbeiten<br />
bereits frühzeitig ankündigen. Durch standardisierte<br />
Schnittstellen können sie ohne großen Konfigurationsaufwand<br />
in das Gesamtsystem der Maschine integriert werden.<br />
Durch moderne Softwaretools werden die Datenströme koordiniert<br />
und smarte Überwachungslösungen aufgebaut. Und durch<br />
die Vernetzung der intelligenten Komponenten können beispielsweise<br />
smarte Überwachungslösungen umgesetzt werden.<br />
Und was muss der Konstrukteur einer smarten Maschine<br />
für deren Integration in eine Smart Factory mitgeben?<br />
Die Konstruktion bildet die Basis jeder smarten Maschine. Konstrukteure<br />
müssen die Integration von Sensorsystemen und<br />
Datenschnittstellen bereits in den ersten Schritten der Produktentwicklung<br />
mitberücksichtigen. In der Smart Factory spielt<br />
auch die Flexibilität von Maschinen eine bedeutende Rolle.<br />
Durch kurze Produkteinführungszeiten und eine hohe Produktvielfalt<br />
müssen Maschinen zunehmend flexibler sein und<br />
eine größere Bandbreite an Aufgaben erfüllen. Für die Integration<br />
smarter Maschinen in eine Smart Factory müssen einzelne<br />
Komponenten zusätzlich flexibel und effizient austauschbar<br />
sein: Der Konstrukteur muss auf einheitliche Schnittstellen und<br />
einen modularen Aufbau der Maschinen achten.<br />
Wo sehen Sie aktuell die größten Herausforderungen bei<br />
der Konstruktion smarter Lösungen im Maschinenbau?<br />
Aus meiner Sicht ist die zunehmende horizontale Integration<br />
eine der größten Herausforderungen bei der Konstruktion smarter<br />
Lösungen. Das notwendige Fachwissen für die Konstruktion<br />
ist längst nicht mehr auf klassische Disziplinen wie der Mechanik<br />
oder Maschinenelemente begrenzt. Beispielsweise zeigt die<br />
Studie „Faszination Konstruktion – Berufsbild und Tätigkeitsfeld<br />
im Wandel“, dass viele der „klassischen Konstrukteurfähigkeiten“<br />
als weniger wichtig eingestuft werden, während Mechatronik<br />
sowie betriebswirtschaftliche und fachübergreifende Aspekte<br />
zunehmend in den Vordergrund treten. Dieses in die Konstruktion<br />
effizient einzubinden ist hier eine große Herausforderung.<br />
Welche Tipps können Sie Konstrukteuren an die Hand geben?<br />
Der starke Wandel im Tätigkeitsfeld der Konstruktion stellt viele<br />
junge, aber auch die bereits erfahrenen Konstrukteure vor neue<br />
Herausforderungen. Wie bei jedem Wandel ergeben sich dadurch<br />
allerdings auch neue Chancen. Durch die bessere Vernetzung<br />
der Konstrukteure innerhalb der Wertschöpfungskette<br />
ergeben sich neue Aufstiegschancen und weitreichende Gestaltungsmöglichkeiten.<br />
Mein wichtigster Tipp an die Konstrukteure<br />
ist es daher, den Wandel nicht als zusätzliche Belastung, sondern<br />
als Chance zu begreifen, sich stetig weiter zu qualifizieren. Der<br />
Konstrukteur der Zukunft vereint fachübergreifendes Wissen<br />
und stärkt und erweitert damit seine Position im Unternehmen.<br />
Vielen Dank für das Gespräch.<br />
Das Interview führte Martina Klein, stv. Chefredakteurin.<br />
Bilder: Aufmacherbild: Nico Niemeyer, Sonstige: IFW Leibniz Universität<br />
Hannover<br />
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MEHR ERFAHREN<br />
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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
INTELLIGENTE KOMPONENTE –<br />
JETZT AUCH AUS DEM DRUCKER!<br />
Um Maschinenstillstände zu vermeiden, gilt<br />
es für Betreiber, Verschleißteile wie Gleitlager<br />
stets im Blick zu behalten. Ziel ist es, bei der<br />
Instandhaltung vom Reagieren in ein Agieren zu<br />
kommen – Stichwort Predictive Maintenance.<br />
Hier sind smarte Komponenten gefragt. Ein<br />
Kunststoffspezialist integriert daher seit Jahren<br />
zunehmend Sensorik in seine Bauteile. Jetzt hat<br />
er auch für Sonderteile eine Lösung gefunden:<br />
Er hat es geschafft, intelligente Komponenten<br />
im 3D-Druck herzustellen.<br />
Autor: Richard Habering, Leiter Geschäftsbereich<br />
smart plastics, igus GmbH, Köln<br />
Der Motion-Plastics-Spezialist Igus hat für seine Maschinenteile<br />
aus Hochleistungskunststoffen wie Energieketten,<br />
Leitungen, Linearführungen oder auch Gleitlager<br />
unter dem Namen Smart Plastics intelligente Lösungen<br />
für die Zustandsüberwachung und die vorausschauende<br />
Wartung entwickelt. Das Ergebnis: Die Komponenten gehen<br />
unter harten Umgebungsbedingungen nicht einfach in den<br />
Status „defekt“, sie kündigen vielmehr erst einmal ein Wartungsbedürfnis<br />
an. Mit dieser Entwicklung etabliert Igus die Einbindung<br />
seiner Maschinenelemente in eine intelligente Industrie-4.0-fähige<br />
Produktion.<br />
LEBENSDAUER ÜBERWACHEN<br />
Die Lebensdauer aller Igus-Produkte lässt sich mit Onlinetools<br />
berechnen. Dazu betreibt der Kunststoffspezialist ein hauseigenes<br />
3 800 m 2 großes Testlabor. Alle Daten aus dem Labor dienen<br />
bei i.Cee – den softwarebasierten Igus-Lösungen für die vorausschauende<br />
Wartung – als Basis für die Berechnung der voraussichtlichen<br />
Lebensdauer. Damit Anwender auch im Betrieb ihre<br />
Komponenten überwachen können, bietet der Hersteller seit<br />
2016 Smart-Plastics-Lösungen für seine Energieketten und Leitungen<br />
an. Kurz darauf folgten das intelligente Rundtischlager,<br />
98 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
DER MULTIMATERIAL-3D-DRUCK<br />
HAT EINE NEUE TÜR AUFGEMACHT<br />
Der 3D-Druck umfasst verschiedene Fertigungstechnologien, die<br />
faszinierende Möglichkeiten bieten. Dabei wird in alle Richtungen gedacht:<br />
Lebensmittel und sogar ganze Häuser kommen bereits aus dem 3D-Drucker.<br />
Und auch die Projekte rund um 3D-gedruckte Organe werden immer<br />
zahlreicher und vielversprechender. Eine neue Tür hat dabei der Multimaterial-3D-Druck<br />
aufgemacht. Denn wenn es möglich ist, ein Objekt aus<br />
mehreren Werkstoffen in einem Arbeitsschritt aufzubauen, eröffnen sich<br />
noch einmal ganz neue Perspektiven. So auch die Integration von Sensorik<br />
in additiv gefertigte Bauteile. Ich bin sehr gespannt, was in Zukunft noch<br />
alles aus dem 3D-Drucker kommt ...<br />
DIPL.-ING. MARTINA KLEIN, Stv. Chefredakteurin<br />
die smarten Linearführungen und 2019 das erste intelligente<br />
Gleitlager aus dem Spritzguss. Das Prinzip des schlauen Gleitlagers:<br />
Eine im Lager integrierte Technik erkennt den Verschleiß<br />
bereits vorab und gibt dem Anwender rechtzeitig ein Signal, bevor<br />
die Verschleißgrenze erreicht ist. Wartungen lassen sich bedacht<br />
planen, ein unnötiger Austausch und ungeplante Maschinen-<br />
und Anlagenausfälle vermeiden. Nach vielen Testreihen im<br />
Labor hat Igus 2020 das erste Isense-Standardprogramm für seine<br />
schmierfreien Iglidur-Gleitlager entwickelt. Dabei besteht der<br />
Grundkörper des Gleitlagers aus zwei Komponenten: dem innenliegenden<br />
kundenindividuellen Iglidur-Werkstoff sowie einer äußeren<br />
harten polymeren Schale, die das Lager schützt. Um den<br />
Verschleiß zu messen, kommt zwischen den zwei Komponenten<br />
ein Sensor zum Einsatz. „Im Katalogprogramm sind fünf Werkstoffe<br />
enthalten, mit denen wir einen großen Teil hochbeanspruchter<br />
Anwendungen abdecken können“, sagt Stefan Loockmann-Rittich,<br />
Geschäftsbereichsleiter Iglidur-Gleitlagertechnik<br />
bei der Igus GmbH. Mit dabei ist der FDA-konforme Werkstoff<br />
Iglidur A180, der speziell für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie<br />
ausgelegt ist, das Hochlastlager Iglidur Q2E für den Einsatz<br />
in Baumaschinen und der Agrartechnik, der Allrounderwerkstoff<br />
Iglidur G, der Dauerläufer Iglidur J sowie als Spezialist<br />
für Schwenk- und walkende Anwendungen Iglidur P210. „Vor allem<br />
für schwer zugängliche Lagerstellen und Anwendungen, bei<br />
denen keine regelmäßigen Wartungsintervalle geplant sind, haben<br />
wir Smart Iglidur entwickelt“, berichtet Loockmann-Rittich.<br />
INTELLIGENZ AUS DEM 3D-DRUCKER<br />
Doch wie sieht es mit der Überwachung von Sonderteilen aus?<br />
Hier bietet Igus mit dem 3D-Druck eine neue Lösung: Additive<br />
Fertigung trifft auf Industrie 4.0. Den Ingenieuren des Kunststoffspezialisten<br />
gelang es jetzt, beides in einem einzigen Fertigungsschritt<br />
zu vereinen: Sensorik wird erstmals in das additiv<br />
gefertigte Tribo-Bauteil per Multimaterialdruck eingedruckt.<br />
„Weit vor dem Ausfall meldet das intelligente 3D-gedruckte Bauteil<br />
bereits, dass ein Austausch bevorsteht. Zudem kann es Überlast<br />
detektieren, um die Anwendung sofort zu stoppen und so
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
01 02<br />
01 Vom Gabelstapler bis zur Verpackungsmaschine: Isense-Gleitlager<br />
informieren über ihren Verschleiß und warnen rechtzeitig vor einem<br />
Anlagen- oder Maschinenstillstand<br />
02 Für die Anbindung der gedruckten intelligenten Verschleißteile<br />
werden entweder Gewindeeinsätze vorgesehen (unten), über die die<br />
Kontakte angeschraubt werden können, oder alternativ offene<br />
Kontakte an der Außenhaut des Gleitlagers (Bild oben)<br />
weiteren Schaden an der Lagerstelle und der ganzen Anlage zu<br />
verhindern“, erklärt Tom Krause, Leiter des Geschäftsbereichs<br />
der additiven Fertigung bei der Igus GmbH. Die Entwickler des<br />
Motion-Plastics-Spezialisten sind mithilfe des Multimaterialdrucks,<br />
auch 2k-Druck genannt, in der Lage, in nur einem einzelnen<br />
Arbeitsschritt solche intelligenten Sonderteile herzustellen.<br />
Die Sensorschicht wird dabei an den zu belastenden Stellen des<br />
Bauteils aufgetragen. Die Komponenten werden aus den Filamenten<br />
Iglidur I150 oder Iglidur I180 und einem speziell entwickelten<br />
elektrisch leitfähigen 3D-Druck-Material hergestellt, welches<br />
sich gut mit dem Tribo-Filament verbindet. Der Anwender<br />
kann auf hohe Werkzeugkosten verzichten und erhält bereits innerhalb<br />
von fünf Tagen sein individuelles Gleitlager.<br />
VERSCHLEISS ODER BELASTUNG<br />
WERDEN ÜBERWACHT<br />
Aktuell sind zwei Konzepte möglich: Befindet sich das elektrisch<br />
leitfähige Material zwischen den verschleißbeanspruchten<br />
Schichten, kann es vor Überlastung warnen. Denn ändert sich die<br />
Belastung, so verändern sich auch die elektrischen Eigenschaften.<br />
Die Maschine kann angehalten werden und weitere Schäden<br />
lassen sich verhindern. Um die Belastungsgrenzen festzulegen,<br />
muss das Lager entsprechend kalibriert sein.<br />
Ist die Leiterbahn hingegen in der Gleitfläche eingebracht, ist<br />
der Verschleiß über die Änderung der elektrischen Eigenschaften<br />
messbar. Predictive Maintenance wird bei dem 3D-Druck-Bauteil<br />
möglich. Dabei kann es sich um eine Schicht handeln oder auch<br />
um mehrere Schichten. Das mehrschichtige Verfahren lohnt sich<br />
vor allem für Teile, die sich in der z-Ebene bewegen. Werden die<br />
3D-gedruckten Komponenten zudem im Vorserienstadium eingesetzt,<br />
geben die erhobenen Verschleiß- oder Belastungsdaten<br />
schon im Vorfeld zusätzlich Auskunft über die Lebensdauer der<br />
einzelnen Komponente oder der geplanten Anwendung in der<br />
Serie. Anpassungen und Optimierungen im Entwicklungsprozess<br />
sind dadurch leichter möglich.<br />
SYSTEMANBINDUNG NACH WUNSCH<br />
Für die Anbindung der gedruckten intelligenten Verschleißteile<br />
bietet Igus zwei Möglichkeiten der Kontaktierung an. Entweder<br />
nutzt der Anwender Gewindeeinsätze, über welche die Kontakte<br />
angeschraubt werden können, oder es befinden sich offene Kontakte<br />
an der Außenhaut des Gleitlagers, wie bei der Isense-Gleitlagertechnik.<br />
Die Gleitlager müssen dafür in ein Gehäuse eingesetzt<br />
und ausgerichtet werden. Über eine Bohrung in diesem Gehäuse<br />
werden die Kontakte anschließend mit einem Stecker verbunden.<br />
Die gemessenen Daten der Sensoren lassen sich auf<br />
unterschiedliche Arten seitens der Maschinen- und Anlagenbetreiber<br />
integrieren. Im einfachsten Fall kommen simple Leuchtdioden<br />
zum Einsatz, die den Zustand temporär oder stationär in<br />
Rot oder Grün anzeigen. Des Weiteren sind kostengünstige Isense-Auswerteeinheiten<br />
verfügbar, hier wird der Zustand optisch<br />
angezeigt und über WLAN im lokalen Netz des Kunden zur Verfügung<br />
gestellt. Richtig interessant sind für den Kunden die vorausschauenden<br />
Informationen. Wenn den sogenannten „i.Cee:local<br />
devices“ die Bewegungsinformationen bekannt sind, können<br />
frühzeitig Informationen zu einem bevorstehenden Produktaustausch<br />
oder Warnungen bei unerwarteten Ereignissen bereitgestellt<br />
werden. Die Verbindung zwischen Sensoren und<br />
„i. Cee:local device“ kann drahtgebunden wie drahtlos erfolgen,<br />
Letzteres beispielsweise bei bewegten Anlagenteilen ohne eigene<br />
Stromversorgung (LoRa-Funkstandard). Von hier aus ist die Integration<br />
der Daten an das IoT, Cloudsystem oder an das Kundennetzwerk<br />
leitungsgebunden möglich. „So hat der Kunde die freie<br />
Auswahl, die Daten so auszulesen und die Serverinformationen<br />
so aufzubereiten, wie es sich für ihn am besten eignet“, konstatiert<br />
Richard Habering, Geschäftsbereichsleiter Smart Plastics.<br />
Bilder: igus GmbH<br />
www.igus.de<br />
SENSORIK WIRD PER MULTI-<br />
MATERIALDRUCK IN DAS ADDITIV<br />
GEFERTIGTE TRIBO-BAUTEIL<br />
EINGEDRUCKT<br />
100 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
WIRBELSTROM-MESSSYSTEM FÜR KLEINE MESSBEREICHE<br />
Das neue induktive Wegmesssystem EddyNCDT 3070 von Micro-Epsilon ist<br />
für kleine Messbereiche unter 1 mm konzipiert. Eingesetzt wird es zur<br />
Messung von Weg, Abstand, Position, Wellenbewegung und Spalt. Da<br />
sowohl der Sensor als auch der Controller temperaturkompensiert sind, ist<br />
eine sehr hohe Temperaturstabilität gegeben. Die Sensoren sind für Temperaturen<br />
bis 200 °C und einen Umgebungsdruck von bis zu 700 bar ausgelegt.<br />
Auch bei schwankenden Umgebungstemperaturen erfasst das System<br />
genaue Messwerte. Diese werden in Submikrometergenauigkeit und mit<br />
einer Grenzfrequenz von bis zu 20 kHz ermittelt. Das System lässt sich mit<br />
rund 100 Sensormodellen kombinieren und bietet dadurch einen hohe<br />
Anwendungsvielfalt. Das EddyNCDT 3070 besteht aus Sensor, Kabel und<br />
Controller. Werksseitig wird es auf ferromagnetische oder nicht ferromagnetische<br />
Messobjekte abgestimmt.<br />
www.micro-epsilon.com<br />
E-GREIFER-VARIANTE FÜR KLEINTEILE-HANDLING<br />
Die elektrisch angetriebenen GEP2000-Greifer hat die Zimmer Group speziell für Montageaufgaben<br />
und das Handling von Kleinteilen entwickelt. Nun erweitert das Unternehmen die<br />
Serie um die Greifer-Variante 03. Diese ist jetzt frei positionierbar, das heißt der Anwender<br />
kann den Greifer vorpositionieren. Dadurch lässt sich der Hub flexibel an das Werkstück<br />
anpassen, der Nutzer spart Zeit im Prozess und vermeidet Störkonturen. Die neuen Greifer<br />
besitzen zudem eine Werkstückverlustkontrolle. Sollte ein Werkstück durch äußere Einflüsse<br />
verloren gehen, erkennt der Greifer dies und sendet die Information an die Steuerung. Alle<br />
Greifer der Serie GEP2000 sind mit einer integrierten Steuerung und einer mechanischen<br />
Selbsthemmung ausgestattet, die den Verlust des Werkstücks bei Stromausfall verhindert.<br />
www.zimmer-group.de<br />
MAGNETOSTRIKTIVE SENSOREN<br />
MIT IO-LINK<br />
Gefran erweiterte seine Palette an kontaktlosen<br />
magnetostriktiven Positionsaufnehmern um die Serie<br />
Hyperwave WPL. Diese sind nicht nur sehr messgenau<br />
und resistent gegen EMV-Störungen und Vibrationen,<br />
sondern auch mit der Schnittstelle IO-Link 1.1 ausgestattet.<br />
Die neuen Hochleistungssensoren sind mit<br />
den meisten industriellen Feldbussen kompatibel und<br />
besitzen eine verbesserte digitale Konnektivität. Der<br />
Datenaustausch erfolgt sehr schnell, da der IO-Link-<br />
Master die Parameter neu konfiguriert und so an den<br />
Sensor anpasst. Standardisierte IO-Link-Verbindungskabel<br />
ermöglichen zudem eine einfache Installation.<br />
Die magnetostriktiven WPL-Sensoren können zyklische<br />
Daten über Cursor-Position und Bewegungsgeschwindigkeit<br />
liefern. Zudem erfassen sie auch azyklische<br />
Informationen wie beispielsweise gefahrene Kilometer,<br />
Bewegungszeit, Höchstgeschwindigkeit und -beschleunigung.<br />
Das erlaubt dem Anwender, den Betriebszustand<br />
der Maschine und des Sensors zu bewerten.<br />
www.gefran.com<br />
Wer die Wahl hat...<br />
... wählt Vakuum-Komponenten von Schmalz: Das Vorzugsprogramm<br />
Schmalz Select passt für 80 Prozent aller Standardanwendungen.<br />
Einfach selektiert, Versand am selben Tag, weltweit erhältlich.<br />
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T: +49 7443 2403-201<br />
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Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 101
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
MY<br />
DIGITALISIERUNG<br />
DIGITAL ERLEBEN<br />
Wer hätte gedacht, dass die Corona-Pandemie auch ein Jahr nach ihrem<br />
Ausbruch noch so massiv unser Leben bestimmt?! Klar, wir haben uns<br />
mittlerweile an die Segnungen der <strong>Digital</strong>isierung gewöhnt und<br />
gehen versiert mit Homeoffice und virtuellen Meetings etc. um.<br />
– Dennoch hatten viele die Hoffnung, dass in diesem Jahr spätestens mit Einzug des<br />
Frühlings wieder mehr Normalität in unser Leben kommt. Doch nein, alles läuft so<br />
weiter wie bisher – einschließlich der Messeveranstaltungen. Und so steht auch die<br />
Hannover Messe wieder als digitales Event an. Aber sehen wir es einmal positiv:<br />
Was liegt in Zeiten der Industrie 4.0 näher, als Neuheiten für die Smart Factory auch<br />
digital kennenzulernen und zu erleben? Einen Vorgeschmack auf Themen von<br />
Ausstellern, die für Sie als Produktionsverantwortliche interessant sind, finden Sie<br />
bei uns schon mal auf den folgenden Seiten dieses Kompendiums. Lassen Sie sich<br />
inspirieren für Ihren virtuellen Messebesuch!<br />
Martina Laun<br />
Redakteurin<br />
m.laun@vfmz.de<br />
WERKZEUGKASTEN FÜR IIOT-PROJEKTE<br />
Mit der neuen <strong>Digital</strong>isierungsplattform moneo hat ifm ein<br />
System vorgestellt, das dem Anwender einen kompletten<br />
Werkzeugkasten für seine IIoT-Projekte zur Verfügung stellt.<br />
Die Softwarearchitektur von moneo basiert auf Modulen, die<br />
nach dem Motto „plug & work“ zusammenarbeiten. Dadurch<br />
lässt sich das System ganz individuell an die Bedürfnisse<br />
anpassen und, wenn die Anforderungen zunehmen, auch<br />
einfach skalieren. Um den Einstieg zu erleichtern, bietet ifm<br />
ein Starterkit an, das neben den notwendigen moneo-Modulen<br />
auch die passende Hardware enthält. Zentrale Komponente<br />
ist ein IPC, auf dem das moneo Appliance Management<br />
System bereits installiert<br />
ist. Dieses ermöglicht eine<br />
einfache Installation und<br />
Wartung der Applikation<br />
ohne IT-Kenntnisse und<br />
ohne notwendigerweise die<br />
IT-Abteilung einbinden zu<br />
müssen. Inklusive sind auch<br />
verschiedene moneo-Module,<br />
beispielsweise moneo|configure zur Parametrierung von<br />
IO-Link-Sensoren, moneo|RTM für das Real Time Maintenance<br />
sowie die zentrale moneo|OS Lizenz. Ebenfalls enthalten sind<br />
Sensoren für die Messgrößen Temperatur, Drehzahl und<br />
Schwingung zusammen mit einem IO-Link-Master sowie allen<br />
notwendigen Kabeln und einem Netzteil.<br />
www.ifm.com<br />
AUCH PORÖSES<br />
FEST IM GRIFF<br />
Bei Leichtbau- und<br />
Industrierobotern ist der<br />
Roboterarm eine wichtige<br />
Komponente. Noch<br />
wichtiger ist jedoch die<br />
Schnittstelle zwischen<br />
Roboterarm und Werkstück<br />
– also Greifer, Sensoren oder Werkzeugwechsler. Denn<br />
diese Komponenten sind dafür verantwortlich, Werkstücke<br />
und Produkte sicher zu handhaben. Das kann zur Herausforderung<br />
werden – etwa wenn die Gegenstände porös sind wie<br />
Kartonverpackungen oder wenn sie Unebenheiten aufweisen.<br />
Schwierig kann es auch bei biegeschlaffen Gegenständen<br />
sein. Genau für solche Anforderungen und für Werkstücke mit<br />
einem Gewicht bis 10 kg hat die J. Schmalz GmbH nun den<br />
Vakuum-Erzeuger RECB entwickelt. Im Gegensatz zu seinen<br />
Schwestern der ECBPi- und ECBPMi-Baureihen erzeugt er das<br />
Vakuum rein pneumatisch. Der neue RECB ist besonders<br />
kompakt und dabei extrem leistungsstark mit einem Saugvermögen<br />
von 59 Normlitern pro Minute. Der Anwender kann<br />
damit unter anderem kurze Takt- und Evakuierungszeiten in<br />
vollautomatisierten Prozessen umsetzen und profitiert dazu<br />
noch von einer hohen Leckagekompensation. Der Vakuum-<br />
Erzeuger lässt sich sehr einfach mechanisch und elektrisch<br />
an den Roboter anbinden.<br />
www.schmalz.com<br />
102 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
UM DIE ECKE MIT DER „8. ACHSE“ FÜR ROBOTER<br />
Um auch den Anforderungen komplexester Anwendungen gerecht<br />
werden zu können, kann die Flexibilität von Robotern durch zusätzliche<br />
Verfahrachsen erweitert werden. Expert-Tünkers bietet hierzu<br />
eine schnelle, präzise und innovative Lösung an: Die 7. Achse kann<br />
nun durch eine Drehstation mit integriertem Drehtisch um eine<br />
„8. Achse“ erweitert und damit um die Ecke geführt werden. Diese<br />
Anwendung erweitert die Reichweite und Beweglichkeit von<br />
Robotern. Mehrere Achsen können dank Modulbauweise mit<br />
individuellen Abtriebswinkeln und Längen bis 30 m maßgerecht nach Kundenwunsch kombiniert werden. Die Anlage<br />
kann je nach Konfiguration mittels einer Adapterplatte die gängigen Robotersysteme, Schweißzangen oder andere<br />
Handling-Geräte mit einem Gewicht bis zu 4 t aufnehmen und transportieren. Dank vielseitigem Zubehör und individuellen<br />
Anpassungen lässt sich die Anlage mit allen gängigen Robotersysteme und deren Steuerungen verbinden.<br />
www.expert-tuenkers.de<br />
GETRIEBEBAUKASTEN<br />
FÜR COBOTS<br />
Damit sich neue Roboter-<br />
Konzepte einfach und<br />
kostengünstig umsetzen<br />
lassen, stellt Igus einen<br />
neuen Getriebebaukasten<br />
für Cobots vor. Dieser<br />
ergänzt Igus‘ Angebot bei<br />
der Low-Cost-Automation.<br />
Die Plug-&-Play-Lösung hilft<br />
dabei, Cobot-Ideen schnell<br />
und einfach in die Tat umzusetzen.<br />
Der Getriebebaukasten<br />
besteht aus Tribo-<br />
Wellgetrieben in den<br />
Größen 80 und 105 mit<br />
integriertem Motorcontroller,<br />
Kraftregelungselektronik,<br />
Absolutwert-Encoder<br />
und Motor. Im Getriebe<br />
kommen Tribo-Wellgenerator<br />
und Tribo-Flexring mit<br />
Außenverzahnung sowie ein<br />
Außenläufer-Brushless-DC-<br />
Motor zum Einsatz. Auf<br />
Basis der Getriebe lässt sich<br />
mithilfe von Verbindungselementen<br />
ein individueller<br />
Roboter konstruieren, dank<br />
der zusätzlichen elektronischen<br />
Komponenten auch<br />
als Cobot.<br />
www.igus.de<br />
DriveRadar ® IoT Suite für Industriegetriebe:<br />
Heute wissen, was morgen passiert<br />
Prädiktives Instandhaltungs-Management – Daten digital erfassen und auswerten. Erhöhen Sie die Verfügbarkeit<br />
und verlängern Sie die Lebensdauer Ihrer Komponenten und Anlagen mit DriveRadar ® . Das System sorgt für eine<br />
kontinuierliche Transparenz, damit Sie Ihre Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen optimal planen und somit<br />
Störungen und ungeplante Ausfälle vermeiden können.<br />
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Gerne beraten wir Sie auch persönlich.<br />
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www.sew-eurodrive.de
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
THOMAS PILZ<br />
Geschäftsführender Gesellschafter, Pilz GmbH & Co. KG, Ostfildern<br />
Gehacked! Und nun? Viele Unternehmen zahlen Lösegeld oder<br />
versuchen, den Kampf alleine aufzunehmen. Sie scheuen den Weg<br />
der Anzeige, noch mehr die Öffentlichkeit. Doch: Unverzüglich<br />
die Behörden verständigen, unverzüglich an die Öffentlichkeit<br />
gehen, das muss der Weg sein! Weil: Cyberkriminalität braucht<br />
technisch versierte, speziell hierfür ausgebildete Experten für die<br />
Bekämpfung, braucht schnellen Zugriff auf verunreinigte IT-Infrastrukturen.<br />
Ansonsten lässt sich kaum Beweismaterial sichern.<br />
Das spielt Hackern in die Karten: Sie agieren – weil sie nicht zur<br />
Rechenschaft gezogen werden können, wo der Beweis fehlt – im<br />
Sinne des Wortes ungestraft weiter. Und Lösegeldforderungen zu<br />
trotzen, ist der richtige Schritt. Nur so kann den Cyberkriminellen<br />
zum einen die Geschäftsgrundlage entzogen werden und zum<br />
anderen verhindert werden, dass Angreifer ein immer noch tieferes<br />
Wissen über ihre Opfer erlangen können. Ganz abgesehen davon,<br />
dass eine Zahlung nicht Garant dafür ist, verschlüsselte Daten<br />
wiederzubekommen.<br />
WIE SIEHT EINE<br />
EFFEKTIVE CYBER-<br />
SECURITY AUS?<br />
LÖSEGELD-<br />
FORDERUNGEN ZU<br />
TROTZEN, IST DER<br />
RICHTIGE SCHRITT<br />
Die Sicherheit ist ein kritischer<br />
Erfolgsfaktor der <strong>Digital</strong>isierung<br />
der industriellen Produktion.<br />
Denn durch die digitalen<br />
Abbilder, die zunehmende<br />
Vernetzung und die fortschreitende<br />
Öffnung der Netzwerke<br />
machen sich Unternehmen in<br />
einer neuen Dimension<br />
angreifbar. Wie sieht also eine<br />
effektive Cybersecurity aus?<br />
EIN HOLISTISCHES<br />
UND RISIKOBASIERTES<br />
SICHERHEITSKONZEPT<br />
IST GEFRAGT<br />
Um aktuelle Themen und Trends aus<br />
unterschiedlichen Blickwinkeln zu<br />
beleuchten, fragen wir<br />
bei Firmen, Verbänden und<br />
Forschungseinrichtungen nach.<br />
SEBASTIAN ARTZ<br />
Referent Informationssicherheit & Sicherheitspolitik, <strong>Digital</strong>verband Bitkom, Berlin<br />
Klassische IT und Operation Technology (OT) zur Steuerung der Produktionsprozesse<br />
rücken enger zusammen – dadurch gewinnt Sicherheit in der<br />
Industrie noch einmal an Bedeutung. Mit der zunehmenden Softwareisierung<br />
der Hardware wird zudem klar, dass wir die digitale Transformation<br />
nur dann erfolgreich gestalten können, wenn wir die richtigen Antworten<br />
im Bereich der Cybersicherheit geben. Für die Unternehmen sind ein holistisches<br />
und risikobasiertes Sicherheitskonzept sowie der darauf abgestimmte<br />
adäquate Einsatz von Sicherheitstechnologien der Schlüssel zum Erfolg.<br />
Es gilt, ein auf das Unternehmen abgestimmte Information Security<br />
Management System (ISMS) aufzubauen und kontinuierlich lebendig zu<br />
halten. Dafür bedarf es der Einsicht, dass Cybersicherheit Qualitätsmerkmal<br />
und keine lästige Kostenposition ist. In Zukunft kann es sich – unabhängig<br />
von seiner Größe – kein Industrieunternehmen mehr erlauben, zu<br />
produzieren, ohne Cybersicherheit im Blick zu haben.<br />
104 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
www.gfos.com/mes<br />
DR. ERICH BÜRGEL<br />
Geschäftsführer Siemens Industry Software GmbH, Vice President and CEO GSCS DACH, Köln<br />
Effektive Cybersicherheit ermöglicht es Produktionsunternehmen, ihre Fertigung<br />
wirkungsvoll vor Cyberangriffen zu schützen und somit auch vertrauensvoll in einer<br />
Cloud-Umgebung zu arbeiten. Die Sicherheit wird von Grund auf integriert, orientiert<br />
an branchenübergreifenden Standards wie der IEC 62443, und nicht, wie in der<br />
Vergangenheit oft üblich, als nachträgliche Maßnahme aufgesetzt. Mit der steigenden<br />
Anzahl von Cloud-Plattformen und vernetzten Geräten vergrößert sich auch die<br />
mögliche Angriffsfläche. Bildlich gesehen wirft effektive Cybersicherheit einen Mantel<br />
über diese Oberfläche, damit Informationen kontrolliert zwischen dem Rand und<br />
dem Zentrum ausgetauscht werden können (boundary protection), ohne auf Systeme<br />
bzw. organisatorische und geografische Grenzen Rücksicht nehmen zu müssen.<br />
Dies ist leichter gesagt als getan und kann sicherlich nicht unabhängig von anderen<br />
erreicht werden. Es erfordert, dass Produktionsunternehmen in ihrer kompletten<br />
Lieferkette mit Partnern zusammenarbeiten, die über umfangreiche Erfahrungen<br />
mit Industrie- und Cloud-Technologien verfügen. Wenn ihre Geschäftsprozesse und<br />
-abläufe durch eine Reihe von Sicherheitstechnologien unterstützt werden, die sich<br />
vom Perimeter bis zum Rechenzentrum erstrecken, werden Hersteller im<br />
21. Jahrhundert erfolgreich sein.<br />
DIE SICHERHEIT<br />
MUSS VON GRUND<br />
AUF INTEGRIERT<br />
WERDEN<br />
DR. THORSTEN HENKEL<br />
CYBER-SECURITY IST<br />
EIN ENABLING-FACTOR<br />
IN DER INDUSTRIELLEN<br />
PRODUKTION<br />
Division Director Industrial Security Solutions – ISS, Fraunhofer SIT, Darmstadt<br />
IT-Sicherheit wird oft als limitierender Faktor für digitale Systeme wahrgenommen.<br />
Zudem wurde das Thema in der Entwicklung von Soft- und Hardwareprodukten<br />
lange vernachlässigt. Insbesondere in der industriellen Produktion sind lange Betriebszyklen<br />
von Maschinen und ein geringer Vernetzungsgrad Argumente gegen IT-<br />
Sicherheitstechnologien. Industrie 4.0 jedoch verwandelt das industrielle Datum in<br />
einen Wert an sich, der neue Geschäftsmodelle und optimierte Produktionsprozesse<br />
ermöglicht. IT-Sicherheit als Schutz dieser Werte ist die Schlüsseltechnologie, mit<br />
der sich Firmen zukünftig sicher in unsicheren Umgebungen bewegen können.<br />
Das bedingt die Identifikation der zu schützenden Werte im Unternehmen. Hier bedarf<br />
es neuer Ansätze zur Bedrohungsmodellierung und Risikoabschätzungen. Das<br />
Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT hat hier neue Methoden<br />
entwickelt, um diese Ziele erreichen zu können. Zusammen mit einem IT-Security-<br />
Produktion-Readiness-Ansatz können wir Sicherheitspolitiken ableiten und<br />
passende Technologien zur Risikominderung identifizieren.<br />
INDUSTRIE 4.0<br />
IHR SOFTWARE-PARTNER<br />
FÜR DIE INDUSTRIE<br />
Sind Sie bereit für Industrie 4.0? GFOS<br />
bietet das MES zur smarten Steuerung<br />
Ihrer Produktion.<br />
12. - 16. April<br />
<strong>Digital</strong> Edition
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
PRODUKTIVITÄTSPUSHER<br />
VIELSEITIGE ROBOTIK<br />
FÜR SMARTE FABRIKEN<br />
Stäubli Robotics ist ambitioniert in das Jahr<br />
<strong>2021</strong> gestartet und wartet mit einigen<br />
Neuheiten auf. Christophe Coulongeat, neuer<br />
Group Division Manager Robotics weltweit, gab<br />
anlässlich der Innovation Days Anfang März<br />
einen Überblick über die jüngsten technologischen<br />
Entwicklungen des Unternehmens.<br />
Auf den Innovation Days erläuterte Christophe Coulongeat,<br />
wie Stäubli Robotics seine gesamte Wertschöpfungskette<br />
zur Entwicklung digitaler Lösungen für die<br />
intelligenten Fabriken seiner Kunden einsetzt. „Stets nah<br />
an den Anforderungen der Anwender ausgerichtet, konzentriert<br />
sich Stäubli mehr denn je auf wertstiftende Strategien und<br />
gesamtheitliche Robotik-Lösungen. Ein wichtiger Werttreiber ist<br />
die Sicherstellung höchster Leistungsparameter der Stäubli-<br />
Produkte in immer anspruchsvolleren Einsatzbereichen, gepaart<br />
mit einer hervorragenden Gesamtbetriebskostenbilanz (TCO)“,<br />
fasste er zusammen.<br />
Die Hochleistungsroboter und -anwendungen von Stäubli<br />
kommen überall dort zum Einsatz, wo eine exzellente kinematische<br />
Leistung erforderlich ist und wo Präzision, Zykluszeit und<br />
Wiederholgenauigkeit entscheidend sind. Die jüngsten Entwicklungen,<br />
die auf den Stäubli Robotics Innovation Days vorgestellt<br />
wurden, umfassen die vier Produktfamilien Industrieroboter,<br />
kollaborative Roboter, mobile Roboter und fahrerlose<br />
Transportsysteme (FTS oder englisch AGV, Automated Guided<br />
Vehicles).<br />
LEISTUNGSFÄHIGE SECHS-ACHS-ROBOTER<br />
So hat Stäubli durch umfangreiche Investitionen im Bereich<br />
Industrieroboter besonders leistungsfähige Sechs-Achs-Roboter<br />
für den unteren und mittleren Lastbereich entwickelt: Die neuen<br />
Modelle TX2-140, TX2-160 und TX2-160L komplettieren die TX2-<br />
Generation und empfehlen sich mit ihrer steifen Struktur und ihrem<br />
Hygienedesign für eine ganze Reihe von Applikationen unter<br />
Umgebungsbedingungen von rau bis steril.<br />
Während der TX2-160 über eine Reichweite von 1710 verfügt,<br />
bietet die Langarm-Version TX2-160L eine Reichweite von 2010<br />
mm. Beim TX2-140 sind es 1510 mm. Die Traglast beträgt beim<br />
TX2-140/160 jeweils 40 kg, bei der Langarmversion reduziert<br />
sich dieser Wert auf 25 kg. Die Wiederholgenauigkeit gibt<br />
106 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Stäubli bei allen drei Maschinen mit ± 0,05 mm an. Damit gehören<br />
die Roboter zu den präzisesten auf dem Weltmarkt. In Kombination<br />
mit ihren vorbildlichen Dynamikwerten lassen sich<br />
kürzeste Zykluszeiten realisieren. Hinzu kommt eine im Vergleich<br />
zum Vorgängermodell RX160 deutlich gesteigerte Steifigkeit<br />
des Handgelenks durch den Einsatz der Stäubli-eigenen<br />
Antriebstechnik.<br />
Was zudem an den neuen Robotern auffällt, ist ihre kompakte<br />
Bauform einhergehend mit einem konsequent auf Reinraumtauglichkeit<br />
getrimmten Design. Kein außenliegendes Kabelund<br />
Schlauchpaket, stattdessen innenliegende Medien- und<br />
Versorgungsleitungen ohne Störkonturen und ein komplett<br />
abgedichtetes Gehäuse in Schutzart IP65 (optional mit Überdruckeinheit<br />
IP67).<br />
Alle Sechsachser arbeiten jetzt in der gleichen Steuerungswelt,<br />
was die Realisierung von Multi-Robot-Lösungen in digital<br />
vernetztem Produktionsumfeld erleichtert.<br />
MRK-KONZEPTE MIT STANDARDROBOTERN<br />
REALISIEREN<br />
Mit dem leichten und kompakten CS9 Controller und bahnbrechenden<br />
Safetyfunktionen hatte die TX2-Baureihe ein neues<br />
Kapitel der Mensch-Maschine-Kooperation aufgeschlagen. Erstmals<br />
ließen sich MRK-Konzepte mit Standardrobotern realisieren<br />
und eben dies gilt jetzt auch für die neuen Modelle im mittleren<br />
Traglastbereich. So besitzen auch die neuen Familienmitglieder<br />
der TX2-Baureihe einen eigenen digitalen Sicherheitsencoder<br />
pro Achse und ein integriertes Safetyboard.<br />
Alle Sicherheitsfunktionen erfüllen die strengen Anforderungen<br />
der Sicherheitskategorie SIL3-/PLe. Damit ist perfekter<br />
Schutz für Bediener und Prozessausrüstung gewährleistet. Dank<br />
ihrer umfangreichen Sicherheitsausstattung, Industrie-4.0-Kompatibilität<br />
samt OPC-UA Server und ihrer mechanischen Qualitäten<br />
inklusive der überdurchschnittlich langen Wartungsintervalle<br />
werden die neuen Roboter sowohl in konservativen als auch in<br />
digital vernetzten Umgebungen zu Produktivitätsgaranten.<br />
AUTOMATISIERTER MATERIALFLUSS<br />
Zum Portfolio von Stäubli zählen außerdem mobile Robotersysteme<br />
und fahrerlose Transportsysteme in Tragfähigkeitsbereichen<br />
bis maximal 500 t, die beste Manövrierfähigkeit und höchste<br />
Präzision aufweisen. Die mobilen Roboter decken die kompletten<br />
Warenströme der Intralogistik und des externen Materialflusses<br />
ab und unterstützen Anwender dabei, ihre Prozesse in die digitale<br />
Netzwerkumgebung einzubinden und zu optimieren.<br />
Das fahrerlose Transportsystem Autobox AGV automatisiert<br />
zum Beispiel den Transport von Behältern und Paletten, während<br />
der kürzlich eingeführte ultrakompakte AGV-Stapler die Materialbereitstellung<br />
erleichtert.<br />
In der Halbleiterindustrie arbeitet Stäubli Robotics mit großen<br />
Herstellern von Produktionsanlagen zusammen, um Schwerlast-<br />
AGV (25 Tonnen) für den Einsatz unter Reinraumbedingungen zu<br />
entwickeln. Das Tochterunternehmen Stäubli WFT verfügt über<br />
eine eigene Reinraumproduktion für diese AGVs und fertigt sie in<br />
verschiedenen Belastungsklassen für diverse Branchen.<br />
LIEFERFÄHIGKEIT SICHERGESTELLT<br />
Zu den obersten Prioritäten des Geschäftsjahres <strong>2021</strong> gehört für<br />
Christophe Coulongeat, der im Januar <strong>2021</strong> die weltweite Leitung<br />
der Robotik-Sparte von Gerald Vogt übernommen hat, die anhaltend<br />
hohe Nachfrage zu bedienen. Coulongeat sieht Stäubli trotz<br />
der Covid-19-Unwägbarkeiten gut aufgestellt, um dies zuverlässig<br />
zu erfüllen: „Wir haben unsere Produktionsanlagen mit der<br />
Einführung durchdachter Hygienekonzepte effektiv angepasst.<br />
Auch unsere Lieferketten wurden entlang der globalen Herausforderungen<br />
modifiziert. Wir haben unsere Produktion mit intelligenter<br />
Automatisierung flexibler gemacht, sodass wir jederzeit<br />
agil auf veränderte Umstände reagieren können.“<br />
Bilder: Stäubli<br />
www.staubli.com<br />
Wandel gestalten.<br />
Gestern. Heute. Morgen.<br />
Seit über 50 Jahren setzen wir Sensor People technologische<br />
Maßstäbe in der industriellen Automation. So machen wir<br />
unsere Kunden in einer sich ständig wandelnden Industrie<br />
dauerhaft erfolgreich. Von Beginn an waren wir Vorreiter und<br />
arbeiten an der Standardisierung der Industriekommunikation.<br />
Wir bieten Sensoren, die Daten, zum Beispiel durch IO-Link<br />
oder über OPC UA, an die Steuerung liefern oder der Cloud<br />
und Edge-Devices zur Verfügung stellen.<br />
www.leuze.com
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
MES UND KÜNSTLICHE INTELLIGENZ<br />
WEICHENSTELLER FÜR DIE<br />
FERTIGUNG DER ZUKUNFT<br />
Industrie 4.0 ist mehr als nur ein Schlagwort.<br />
Die vierte industrielle Revolution ist in vollem<br />
Gange und bietet ein radikal neues Potenzial<br />
für die Prozessoptimierung und Effizienzsteigerung.<br />
Weichensteller für das Gelingen der<br />
digitalen Transformation sind Manufacturing<br />
Execution Systems (MES) in Verbindung mit<br />
künstlicher Intelligenz (KI).<br />
In vielen Fertigungsunternehmen werden bereits heute unzählige<br />
Daten erfasst, aber noch wird das Potenzial zur zielgerichteten<br />
Nutzung nicht voll ausgeschöpft. Doch die digitale Transformation<br />
schreitet voran und IT-basierte Produktionsleitsysteme<br />
– sogenannte Manufacturing Execution Systems (MES) – halten<br />
vermehrt Einzug in die Werkshallen. Vorhandene<br />
Maschinen- und Prozessdaten, die durch unternehmensinterne<br />
IT-Insellösungen oder in Maschinen integrierte IT-Tools erfasst<br />
werden, können hier direkt einfließen, ältere Maschinen werden<br />
mit Sensoren ausgestattet – die ganzheitliche Vernetzung und<br />
Informationsübertragung führt zu einem virtuellen Abbild der<br />
Produktion und ermöglicht so eine effektive Analyse und Steuerung.<br />
Moderne Softwarelösungen für die Industrie arbeiten dabei<br />
sehr flexibel und lassen sich branchen- und anforderungsgerecht<br />
konfigurieren. Durch einen modularen Aufbau lassen sich die<br />
Systeme stetig erweitern. Die Daten, die an allen relevanten<br />
Orten und Prozessen erfasst werden, sind die Grundlage für das<br />
Gelingen von Industrie 4.0 und Garant für eine nachhaltige Steigerung<br />
der Produktivität. Die <strong>Digital</strong>isierung eröffnet enorme Potenziale,<br />
ohne den Menschen aus der Produktion zu verdrängen.<br />
Denn Fachwissen und Know-how aus dem Fertigungsgeschehen<br />
sind unverzichtbar für eine bestmögliche Fertigungsplanung und<br />
-durchführung. MES-Lösungen steigern hierbei die Effizienz, da<br />
die Kennzahlen in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden und<br />
ortsunabhängig über ein Dashboard analysierbar sind. Da solche<br />
Systeme zwischen dem Shopfloor und der ERP-Ebene angesiedelt<br />
sind, kann man sie auch als Dreh- und Angelpunkt moderner<br />
Produktionen begreifen, da der Datentransfer über Schnittstellen<br />
in alle Richtungen und auch in Fremdsysteme möglich ist.<br />
DATEN OPTIMAL ANALYSIEREN<br />
Manufacturing Execution Systems sind intuitive IT-Lösungen, die<br />
eine tiefgreifende Optimierung aller produktionsnahen Prozesse<br />
ermöglichen und dabei auf eine gute Handhabbarkeit ausgelegt<br />
sind. Denn nur wenn der Einstieg in Industrie 4.0 und der alltäg-<br />
108 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
prozess reagiert werden. Zum anderen können Prognosen und<br />
Simulationen erstellt werden, die den Ressourceneinsatz und die<br />
Verfügbarkeit von Fachkräften, Maschinen und Materialien<br />
anhand der vorhandenen Daten vorausplanen.<br />
Möglich wird dies durch die Betriebs-, Maschinen und Prozessdaten,<br />
die durch das eingesetzte MES bereits vorhanden sind. Die<br />
künstliche Intelligenz wird als KI-Assistent auf die Module auf<br />
gesetzt und untersucht die Daten tiefgreifend nach Regelmäßigkeiten<br />
und Mustern. So erkennt das KI-basierte Produktionsleitsystem<br />
die Wirkzusammenhänge innerhalb des Fertigungsprozesses<br />
und kann Abweichungen von Normwerten und Kennzahlen<br />
als Ursache für eine mögliche Störung vorausschauend identifizieren<br />
und Lösungsszenarien aufzeigen.<br />
KÜNSTLICHE INTELLIGENZ FÜR EINE<br />
EFFIZIENTE INSTANDHALTUNG<br />
Generell lassen sich alle einzelnen Module eines MES-Systems<br />
um KI-Komponenten erweitern, da die Algorithmen der künstlichen<br />
Intelligenz stets eine tiefgreifende, systematische und<br />
selbstlernende Analyse durchführen. So können Abhängigkeiten<br />
und Wirkketten offengelegt werden, was wiederum weiteres Optimierungspotenzial<br />
eröffnet.<br />
Da sich der Einsatz von KI in der Fertigungsindustrie noch am<br />
Anfang befindet, geht es darum, erste Bereiche zu definieren und<br />
die Technologie hier einzubinden. Als besonders geeignet hat<br />
sich hier die Instandhaltung erwiesen, denn die große Menge an<br />
Daten von Maschinen, Prozessen und Produktionsvorgängen<br />
liche Umgang mit den digitalen Systemen reibungslos sind, kann<br />
ein schneller und messbarer Erfolg gewährleistet werden. Dazu<br />
muss auch sichergestellt werden, dass die Datenqualität optimal<br />
ist, sodass Planungsverantwortlichen die bestmögliche Arbeitsgrundlage<br />
zur Verfügung gestellt werden kann. Schnittstellenstandards<br />
helfen bei der fehlerfreien Datenübertragung und die<br />
Software visualisiert die Informationen detailliert sowie übersichtlich.<br />
Die Datenanalyse geschieht im Hintergrund und wird<br />
individuell auf die jeweiligen Unternehmen abgestimmt.<br />
Die Datenmengen, die durch MES-Systeme erfasst und analysiert<br />
werden, sind sehr groß und werden durch die Softwarelösung<br />
nutzerfreundlich aufbereitet. Jedes Modul verarbeitet<br />
dabei die zugehörigen Informationen, was bedeutet, dass die<br />
einzelnen MES-Module auch stand-alone einsetzbar sind – im<br />
Zusammenspiel ergibt sich dann ein Gesamtbild.<br />
VORAUSSCHAUENDE PRODUKTIONS-<br />
STEUERUNG DANK KI<br />
Doch es sind noch weitere Effektivitätssteigerungen möglich, die<br />
die Wirtschaftlichkeit eines Unternehmens nachhaltig und dauerhaft<br />
verbessern. Denn durch die technologischen Weiterentwicklungen<br />
im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI) kann eine<br />
vorausschauende Produktionssteuerung umgesetzt werden. So<br />
kann zum einen schnell auf aktuelle Ereignisse im Fertigungs-<br />
MANUFACTURING EXECUTION<br />
SYSTEMS SIND LEISTUNGSSTARKE<br />
HILFSMITTEL FÜR DAS FERTIGUNGS-<br />
MANAGEMENT, DIE EINE NACH-<br />
HALTIGE PRODUKTIVITÄTS- UND<br />
EFFEKTIVITÄTSSTEIGERUNG<br />
ERMÖGLICHEN.<br />
Katharina Röhrig,<br />
Mitglied der Geschäftsführung der GFOS mbH<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 109
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Durch die technologischen<br />
Weiterentwicklungen im Bereich<br />
der künstlichen Intelligenz kann<br />
eine vorausschauende Produktionssteuerung<br />
umgesetzt werden<br />
ergibt ein Netz aus gegenseitigen Wirkzusammenhängen. Einerseits<br />
gibt es für die Instandhaltung bereits eine große Datenmenge<br />
aus bestehenden MES-Lösungen, sodass die KI eine Basis hat.<br />
Andererseits sind moderne Produktionen oftmals so komplex,<br />
dass gerade Bereiche wie die Instandhaltung mit Hilfe von<br />
KI-Tools optimal analysiert und optimiert werden können – die<br />
Effektivitätssteigerung ist hier also besonders hoch.<br />
Das System erfasst alle Abweichungen von Normwerten und<br />
sich daraus ergebende Störungen. So lernt das System die Zusammenhänge<br />
kennen und kann bei zukünftigen Abweichungen<br />
oder Unregelmäßigkeiten frühzeitig warnen beziehungsweise regulierend<br />
eingreifen. Es können Instandhaltungsmaßnahmen<br />
angestoßen und Produktionsprozesse umgeplant werden, damit<br />
es nicht zu unnötigen Verzögerungen oder Stillständen kommt.<br />
Durch die vorhandenen Prozess- und Betriebsdaten sowie hinterlegte<br />
Informationen zu Maschinen, Arbeitsgängen und weiteren<br />
produktionsrelevanten Vorgängen kann das KI-Modul die<br />
bestmöglichen Handlungsanweisungen vorschlagen oder aber<br />
auch autonom alle notwendigen Aufgaben und Prozesse anstoßen.<br />
Auf diese Weise werden die Bereiche der Fertigung automatisiert,<br />
die aufgrund ihrer Komplexität mit herkömmlichen Systemen<br />
– oder gar manuell – nicht vorausschauend zu analysieren<br />
sind. Hier werden also bisher nicht greifbare Potenziale genutzt.<br />
FAZIT<br />
Industrielle Revolutionen brachten stets große Umwälzungen,<br />
aber zugleich auch enorme Wachstums- und Entwicklungspotenziale<br />
mit sich. Die <strong>Digital</strong>isierung und das Aufkommen der künstlichen<br />
Intelligenz bilden da keine Ausnahme. Um die Potenziale<br />
zu heben, ist es unumgänglich, smarte und digitale Produktionsleitsysteme<br />
in der Produktion zu nutzen. Es geht dabei nicht um<br />
das Schaffen einer menschenleeren Fabrik, sondern vielmehr um<br />
die <strong>Digital</strong>isierung von Planungs- und Steuerungsprozessen sowie<br />
um das Automatisieren von hochkomplexen Vorgängen.<br />
Manufacturing Execution Systems sind leistungsstarke Hilfsmittel<br />
für das Fertigungsmanagement, die eine nachhaltige Produktivitäts-<br />
und Effektivitätssteigerung ermöglichen. Industrie 4.0 ist<br />
nicht die Zukunft – sie ist die Gegenwart!<br />
Bilder: GFOS/Shutterstock ESB Professional, GFOS/Shutterstock Gorodenkoff,<br />
GFOS/Catrin Moritz<br />
www.gfos.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
GFOS mbH, Am Lichtbogen 9, 45141 Essen<br />
Telefon: +49 201 61 30 00,<br />
E-Mail: info@gfos.com<br />
AUTORIN<br />
Katharina Röhrig,<br />
Mitglied der Geschäftsführung der GFOS mbH<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
www.gfos.com/mes<br />
VON DER INDUSTRIE-4.0-<br />
DYNAMIK PROFITIEREN<br />
Damit Unternehmen passgenau von der<br />
Dynamik, die Industrie 4.0 mit sich bringt,<br />
profitieren können, bietet GFOS MES-<br />
Lösungen für unterschiedliche Unternehmensgrößen<br />
an. Die Softwarelösung gfos.<br />
MES ist ein ideales Tool für die Produktionssteuerung<br />
in größeren Unternehmen oder<br />
Konzernen. gfos.MES | Midsize ist<br />
das Basispaket für den schnellen und<br />
einfachen MES-Einstieg und kann bei<br />
Bedarf erweitert werden. KMU können ihr<br />
Fertigungsmanagement mit dem gfos.<br />
SmartProductionManager optimal steuern<br />
und verwalten. Diese cloudbasierte<br />
MES-Lösung kann Plug & Play integriert<br />
werden, sodass unkompliziert und<br />
umgehend eine funktionsfähige Lösung<br />
zur Verfügung steht.<br />
110 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
NEUE MÖGLICHKEITEN FÜR DAS<br />
AUTOMATISIERTE SCHLEIFEN<br />
Robotergestütztes Schleifen<br />
ist eine anspruchsvolle<br />
Aufgabe, die enormes<br />
Wissen über Techniken,<br />
Prozesse und Materialien<br />
erfordert. Damit Anwender<br />
die optimale Lösung für ihre<br />
Aufgabe finden, schließen<br />
sich zwei Experten auf<br />
diesem Gebiet partnerschaftlich<br />
zusammen: der renommierte Spezialist für Greifsysteme<br />
und Spanntechnik Schunk und 3M, einer der führenden<br />
Hersteller von Industrieschleifmitteln. Gemeinsam<br />
unterstützen sie Unternehmen dabei, ihre Schleif-, Polier-,<br />
und Bürstprozesse optimal zu automatisieren. Während<br />
Schunk die passenden Komponenten für den Roboter liefert<br />
und die technische Umsetzung der Automatisierungsapplikation<br />
unterstützt, findet 3M das passende Schleifmaterial und<br />
die optimalen Prozessparameter. Dazu können im Schunk<br />
CoLab schnelle und einfache Machbarkeitsstudien zu verschiedenen<br />
Komponenten durchgeführt werden, im 3M<br />
eigenen Robotiklabor besteht die Möglichkeit, den abrasiven<br />
Prozess weiter zu optimieren und damit optimal abgestimmte<br />
Oberflächenergebnisse zu erzielen. So bekommen Kunden das<br />
Beste aus beiden Welten.<br />
www.3M.de/schleifen, www.schunk.com<br />
PROFITABEL ETIKETTIEREN BEI<br />
MAXIMALER VERFÜGBARKEIT<br />
Bluhm Systeme hat den bewährten Etikettendruckspender<br />
Legi-Air 4050 E überarbeitet und um einige technische<br />
Features erweitert. Legi-Air 4050 E bedruckt Etiketten mit<br />
variablen Daten und appliziert sie anschließend vollautomatisch<br />
auf Produkte, Kartons oder Paletten. Dank zahlreicher<br />
verfügbarer Module ist das System an die jeweilige Anwendung<br />
anpassbar. Druckmodule<br />
aller führenden<br />
Hersteller können integriert<br />
und bei Bedarf auch schnell<br />
gegen ein anderes ausgetauscht<br />
werden. Abhängig<br />
vom jeweiligen Druckmodul<br />
druckt Legi-Air 4050 E Etiketten<br />
mit Daten in 200 bis<br />
600 dpi Auflösung. Für das<br />
Aufbringen der Etiketten<br />
stehen zahlreiche Applikatoren<br />
zur Auswahl. Mit ihnen lässt sich jede Etikettierposition<br />
erreichen. Sie ermöglichen auch Highspeed-Anwendungen<br />
sowie eine äußerst präzise Etikettierung. Der neue Legi-Air<br />
4050 E zeichnet sich durch niedrige Betriebskosten aus: Durch<br />
ein moduliertes Vakuum ist es gelungen, den Druckluftverbrauch<br />
um bis zu 80% zu senken. Gleichzeitig wurde die<br />
Produktionsverfügbarkeit erhöht.<br />
www.bluhmsysteme.com<br />
Heute arbeiten Roboter für und mit Menschen.<br />
Diese Zusammenarbeit macht die Produktion<br />
smarter und effizienter denn je – selbst in sensitiven<br />
Umgebungen.<br />
Menschen gestalten die Zukunft.<br />
Roboter beschleunigen diesen Prozess.<br />
www.staubli.com<br />
ROBOTICS<br />
Experts in Man and Machine<br />
Stäubli Tec-Systems GmbH<br />
Tel. +49 (0) 921 883 0, sales.robot.de@staubli.com<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 111
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
SMARTE ANTRIEBSTECHNIK<br />
FÜR EINE SPINNEREI<br />
RETROFIT<br />
BRINGT<br />
BENEFITS<br />
Seit über 50 Jahren stellt die Firma Märkische<br />
Faser in Premnitz unter dem Markennamen<br />
„Grisuten“ eine vielseitig einsatzbare Polyesterfaser<br />
her. Im Zuge einer grundlegenden<br />
Modernisierung der Spinnpumpenstraße<br />
erhielt SEW-Eurodrive den Auftrag, ein neues<br />
Antriebssystem zu konzipieren. Details zum<br />
Projektablauf und den Benefits das Retrofits<br />
erfahren Sie nachfolgend.<br />
P<br />
olyesterfasern sind das Produkt einer Kondensationsreaktion<br />
aus Terephthalsäure und Glykol. In der Schmelze<br />
entstehen langkettige Moleküle, die mit einem Düsensystem<br />
zu Fäden erstarren. Solch eine Düsenstation hat<br />
bis zu 1 200 feine Löcher – und das auf der Fläche eines DIN-A4-<br />
Blatts! Die Fasern sind so dünn, dass ein Kilometer gerade einmal<br />
1,7 Gramm auf die Waage bringt – das entspricht einer Feinheit<br />
von 1,7 tex. Tex ist eine spezielle Maßeinheit in der Faserund<br />
Textilindustrie. 1 tex entspricht einem Gramm pro 1 000 Meter.<br />
Die Zahlen verdeutlichen, wie genau die Produktion arbeiten<br />
muss, damit die gewünschten Materialeigenschaften bei diesem<br />
filigranen Werkstoff eingehalten werden. Mit mehr als 100 Jahren<br />
Erfahrung am 1919 gegründeten Chemiestandort – der erste für<br />
Viskosefasern weltweit – verbindet Märkische Faser heute tiefgreifendes<br />
Know-how mit moderner Produktionstechnik.<br />
SCHNELLE UMRÜSTUNG BEI PRODUKTWECHSEL<br />
Beim aktuellen Retrofit der 1972 gebauten Spinnstraße standen<br />
vor allem Umweltschutz und Energieeffizienz im Vordergrund.<br />
Das Unternehmen war zudem auf der Suche nach einer technischen<br />
Ausstattung, die Umstellzeiten reduzieren und die Verfügbarkeit<br />
erhöhen konnte. In direkter Folge galt es, die Produktivität<br />
zu steigern und die Ressourceneffizienz bei Produktionsumstellungen<br />
durch weniger Abfall zu verbessern. „Der Prozess<br />
sollte insgesamt einfacher werden“, erläutert Stephan Schott,<br />
Außendienstmitarbeiter Service im Drive Center Berlin von<br />
SEW-Eurodrive. „Zudem wollte der Kunde beim Anfahren<br />
zügiger zur gewünschten Produktqualität kommen.“ Schnelle<br />
Umrüstungen sind wertvoll. Die durchschnittlich zwei Produktwechsel<br />
in 24 Stunden waren in der Vergangenheit aufgrund der<br />
alten Technik mit viel Arbeit verbunden. 18 elektrisch angetriebene<br />
Spinnstellen enthält eine Anlage, die per Hand einzustellen<br />
waren.<br />
Die treibende Kraft einer Spinnstelle ist eine Kombination aus<br />
Elektromotor und Zahnradpumpe. Die genaue Drehzahl entscheidet,<br />
mit welchem Volumen und Druck das zähfließende<br />
Polyester durch die Düsen gepresst wird. Hierbei müssen alle<br />
18 Spinnstellen mit der gleichen Einstellung arbeiten, weil die<br />
Gesamtproduktion später in einer Produktionscharge zusammenfließt.<br />
Daher mussten nach dem Einstellen des ersten<br />
Antriebs die weiteren 17 manuell darauf justiert werden. Bis der<br />
Verbund stand, produzierte die Anlage Abfall. „Heute drehen<br />
alle Motoren von Beginn an mit der gleichen Drehzahl“, resümiert<br />
Schott. „Mit einem Knopfdruck lassen sich die Spinnstellen<br />
bei einem Produktwechsel zeitgleich umstellen. Das ist in<br />
der Steuerung als Rezeptur hinterlegt.“<br />
GRUPPENANTRIEB STATT EINZELACHSEN<br />
Die Besonderheit der vom SEW-Eurodrive-Service in enger<br />
Zusammenarbeit mit der Applikationstechnik im Drive Center<br />
Berlin entwickelten Antriebslösung: Pro Spinnlinie reichen drei<br />
Frequenzumrichter der Baureihe Movitrac B für die Drehzahlregelung<br />
der 18 Motoren aus. Der Gruppenantrieb von sechs<br />
Motoren an einem Umrichter benötigt für die geforderte Drehzahlgenauigkeit<br />
keinen gesonderten Geber samt Regelkreis.<br />
Vielmehr ermöglicht der LSPM-Motor von SEW-Eurodrive im<br />
112 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
SPARSAMER, SCHNELLER, LEISER,<br />
ZUKUNFTSSICHER – DAS SIND<br />
DIE VIER BENEFITS DURCH DEN<br />
RETROFIT DER ANTRIEBSTECHNIK<br />
18 Pumpenantriebe der Spinnlinie mit den gleichen Parametern<br />
auf der Langstrecke verlässlich drehen, sind die Qualitätseigenschaften<br />
aller Fasern einer Charge gleich.<br />
JÄHRLICHE EINSPARUNGEN: 20 000 EURO<br />
Ein weiterer Vorteil der SEW-Motoren DR..J in LSPM-Technologie<br />
ist ihre hohe Leistungsdichte. Das machte es einfach, die klein<br />
bauenden Motoren in die vorhandene Mechanik zu integrieren.<br />
Zudem arbeitet der Motor während des synchronen Betriebs frei<br />
von Rotorverlusten und erzielt somit einen hohen Wirkungsgrad.<br />
Der Retrofit der Produktionsanlage lohnte sich für Märkische<br />
Faser also auch aufgrund der gesteigerten Energieeffizienz.<br />
Dieser Vorteil zahlt sich vor allem angesichts der langen Betriebszeiten<br />
aus: Bei der jährlichen Produktionsmenge einer Anlage<br />
von rund 40 000 Tonnen betragen die Einsparungen 20 000 Euro.<br />
Dahinter steht bei Märkische Fasern ein verminderter Energiebedarf<br />
von 315 000 kWh beziehungsweise 150 Tonnen CO 2<br />
.<br />
direkten Zusammenspiel mit dem Umrichter eine für dieses Einsatzgebiet<br />
ausreichend hohe Regelgüte. „In der Ausschreibungsphase<br />
war SEW-Eurodrive – nach Aussage des Kunden – der einzige<br />
Hersteller mit einer derart simplen und sehr gut funktionierenden<br />
Lösung“, erinnert sich Stephan Schott. „Andere boten<br />
Einzelachsen mit Frequenzumrichter, Motor und Geberrückführung<br />
an, um die notwendige Präzision zu erreichen.“<br />
KONSTANZ SICHERT PROZESSQUALITÄT<br />
Bei den sogenannten Line-Start-Permanent-Magnet(LSPM)-<br />
Motoren handelt es sich um die Baureihe DRE..J in der Energiesparklasse<br />
IE2 oder DRU..-J in Energiesparklasse IE4. Diese netzanlauffähigen<br />
Drehstrommotoren mit Kurzschlussläufer sind<br />
mit zusätzlichen Permanentmagneten im Rotor ausgestattet.<br />
Nach dem asynchronen Anlauf am Netz synchronisiert sich der<br />
Motor auf die Speisefrequenz und geht dann in den schlupf<br />
freien Synchronbetrieb über. Somit läuft er lastunabhängig mit<br />
konstanter Drehzahl. Beim hier vorgesehenen Betrieb am<br />
Frequenzumrichter richtet sich der Rotor beim Zuschalten auf<br />
das speisende Drehfeld aus und folgt dann synchron der vom<br />
Umrichter vorgegebenen Frequenz mit der entsprechenden<br />
Drehzahl. Das angebaute Getriebe reduziert die hohe Motordrehzahl<br />
auf die für die Spinnpumpe notwendige Drehzahl. Dadurch<br />
gibt es bei der Förderung des hochviskosen Kunststoffes<br />
keine wiederkehrenden Drehzahlabweichungen von der Speisefrequenz.<br />
Diese Konstanz ist notwendig, um Pulsationen zu vermeiden,<br />
die ihrerseits bei den Zahnradpumpen zu unerwünschten<br />
Druck- und Volumenschwankungen führen. Nur wenn alle<br />
ANSPRUCHSVOLLE UMGEBUNGSBEDINGUNGEN<br />
Kein Retrofit ohne besondere Herausforderungen: Im brandenburgischen<br />
Betrieb lagen sie vor allem in der Umgebungstemperatur<br />
und den begrenzten Platzverhältnissen. Vor diesem<br />
Hintergrund gestaltete sich die Ausrüstung der Faserproduktion<br />
mit klassischen Einzelachsen schwierig. Woher einen Platz für<br />
die Umrichter nehmen, der ausreichend kühl ist? Etwa 60 Grad<br />
beträgt die Temperatur im direkten Umfeld der 280 Grad heißen<br />
Spinndüsen. Auch wenn sie wärmeisoliert sind, lässt sich die<br />
01<br />
01 Der Retrofit bei Märkische Faser zeigte: Es lohnt sich wirtschaftlich,<br />
bestehende Produktionsanlagen wie hier die Spinnpumpenantriebe zu<br />
modernisieren, anstatt sofort eine Neuanschaffung zu planen<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 113
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
02<br />
03<br />
Abstrahlung nicht vollständig verhindern. Während der Getriebemotor<br />
angesichts dieses Mikroklimas noch ausreichend Reserven<br />
hat, mussten die Frequenzumrichter an einen kühleren<br />
Aufstellungsort ein Stockwerk tiefer ziehen. Die Bündelung von<br />
sechs Motoren zu einem Gruppenantrieb machte auch die Installation<br />
erheblich einfacher.<br />
MODERNISIERUNG IST<br />
WIRTSCHAFTLICH SINNVOLL<br />
Sparsamer, schneller, leiser, zukunftssicher – das sind vier<br />
Benefits, die Märkische Faser durch den Retrofit der Antriebstechnik<br />
erzielte. Das Beispiel dieses Traditionsbetriebs im Land<br />
Brandenburg zeigt, dass es sich wirtschaftlich lohnt, bestehende<br />
Produktionsanlagen zu modernisieren, anstatt sofort eine Neuanschaffung<br />
zu planen.<br />
Bilder: Aufmacher: Adobe Stock/kazarlenya; Adobe Stock/Hakan Tanak;<br />
01-04 SEW-Eurodrive<br />
www.sew-eurodrive.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
SEW-Eurodrive<br />
Ernst-Blickle-Str. 42, 76646 Bruchsal<br />
Tel. +49 (0) 7251 75-0<br />
E-Mail: sew@sew-eurodrive.de<br />
04<br />
AUTOR<br />
Gunthart Mau, Referent Fachpresse,<br />
SEW-Eurodrive, Bruchsal<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
www.sew-eurodrive.de/retrofit-service<br />
02 Die neuen Antriebe an den Präparationswalzen: Je sechs<br />
LSPM-Motoren an einem Umrichter liefern die geforderte<br />
Drehzahlgenauigkeit bei ausreichend hoher Regelgüte<br />
03 Drei Frequenzumrichter der Baureihe Movitrac B<br />
versorgen drei Gruppenantriebe für 18 Spinnpumpen<br />
04 Mit einer Feinheit von 1,7 tex sind Polyesterfasern<br />
der Marke Grisuten sehr filigran; Im Vergleich hierzu ist<br />
ein menschliches Haar dick<br />
LOHNENDE LIFE CYCLE SERVICES<br />
Unter dem Begriff „Life Cycle Services“<br />
werden alle Service- und Dienstleistungen<br />
von SEW-Eurodrive sowie Hilfsmittel und<br />
Tools gebündelt und den Lebenszyklusphasen<br />
einer Maschine bzw. Anlage<br />
zugeordnet. Nach den Phasen Orientierung,<br />
Planung & Engineering sowie<br />
Beschaffung & Lieferung schließen sich die<br />
Installation & Inbetriebnahme, Nutzung<br />
und schließlich die Modernisierung an.<br />
Mit dem Retrofit in der letzten Phase<br />
bleiben die Maschinen und Anlagen auf<br />
dem neuesten Stand der Technik. Denn mit<br />
zunehmender Lebensdauer können sich<br />
nicht nur Rahmenbedingungen wie<br />
gesetzliche und normative Vorgaben<br />
ändern, sondern auch die Anforderungen<br />
an Produktivität, Anlagen- und<br />
Teileverfügbarkeit.<br />
114 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
NEUES APPLIKATIONSZENTRUM FÜR MEHR SICHERHEIT<br />
BEI DER AUTOMATIONSPLANUNG<br />
Ist die geplante Cobot-Anwendung machbar? Kann ich mein Werkstück mit der gewählten<br />
Greiflösung optimal handhaben? Wird die gewünschte Taktzeit erreicht? Um diese Fragen<br />
gezielter zu beantworten, erweitert Schunk sein Leistungsspektrum um ein neues Applikationszentrum.<br />
Das CoLab bietet Kunden Raum, um gemeinsam mit den Schunk-Applikationsingenieuren<br />
die passende Lösung für ihre Anwendung zu erarbeiten. Die Fläche ist<br />
dazu in kleinere Zellen für Leichtbau, Industrieroboter und Versuchsaufbauten eingeteilt.<br />
Zwölf Industrieroboter und Cobots helfen bei der Lösung konkreter Probleme. Dabei stehen<br />
vor allem Anwendungsfelder rund um die neuen Schunk-Technologien im Fokus. Teamleiter Ballier und seine Kollegen unterstützen<br />
etwa bei der Anwendung der neuen Schunk Adheso Greifer und bieten eine Testumgebung für den Einsatz von Magnetgreifern.<br />
www.schunk.com<br />
SO GEHT INDUSTRIAL<br />
TRANSFORMATION HEUTE<br />
Rittal, Eplan und German Edge Cloud präsentieren auf der<br />
Hannover Messe neueste Lösungen für die industrielle Transformation.<br />
Besucher erfahren online in über 20 Live-Streamings<br />
und Expertenvorträgen, wie sich Engineering- und<br />
Fertigungsprozesse in der Industrie deutlich beschleunigen<br />
lassen.<br />
So zeigt Rittal mit Eplan neue durchgängige Engineering-<br />
und Automatisierungslösungen sowie die Gehäuseplattform<br />
AX und KX für einen noch effizienteren Steuerungsund<br />
Schaltanlagenbau. Zudem präsentiert Eplan erste Einblicke<br />
in seine neue Plattform, die im Engineering eine neue<br />
Ära einläutet, sowie erweiterte Cloud-Services.<br />
www.rittal.de, www.eplan.de, www.gec.io<br />
DANK RADAR MEHR SICHERHEIT<br />
IN RAUEN UMGEBUNGEN<br />
Mit dem Radarsystem LBK<br />
erweitert Leuze sein Safety-Angebot:<br />
Das vom italienischen<br />
Hersteller Inxpect S.p.A. entwickelte<br />
und von Leuze vertriebene<br />
sichere 3D-System überwacht<br />
Gefahrenbereiche<br />
zuverlässig . „Der große Vorteil<br />
des Systems ist, dass es unempfindlich<br />
gegen Umwelteinflüsse<br />
ist und gleichzeitig sehr sensibel und zuverlässig Bewegungen<br />
wahrnimmt“, so Jörg Packeiser, Marketing Safety bei Leuze.<br />
„Zudem überwacht die LBK Radartechnologie einen dreidimensionalen<br />
Raum und nicht nur eine zweidimensionale<br />
Fläche.“ Das LBK kommt vor allem beim Wiederanlaufschutz<br />
und zur Überwachung nicht einsehbarer Bereiche zum<br />
Einsatz. Anwender können es an ihre individuellen Anforderungen<br />
anpassen.<br />
www.leuze.com<br />
Wir Wir leben leben smarte smarte Intralogistik<br />
und Wir und intelligente leben smarte Intralogistik<br />
Automation<br />
und intelligente Automation<br />
Generalunternehmer für Lagerautomatisierung für und und<br />
Generalunternehmer<br />
AutoStore-Marktführer für<br />
in<br />
für<br />
der<br />
Lagerautomatisierung in DACH-Region<br />
der und<br />
AutoStore-Marktführer in in der DACH-Region<br />
zufriedene<br />
zufriedene<br />
Kunden<br />
500+<br />
500+<br />
AutoStore<br />
ojekte Projekte<br />
hre Jahre<br />
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Erfahrung<br />
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35 35<br />
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82<br />
www.amlogisticsolutions.de<br />
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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
INDUSTRIAL TRANSFORMATION – SICHERHEIT INKLUSIVE<br />
Auf der virtuellen Hannover Messe <strong>2021</strong> zeigt der Automatisierer Pilz, wie sich<br />
das Leitthema „Industrial Transformation“ der Messe schon heute in der Industrie<br />
umsetzen lässt – Sicherheit inklusive. Dabei stellt das Unternehmen die Aspekte<br />
Individualisierung und <strong>Digital</strong>isierung in den Fokus. Diese spiegeln sich in den<br />
Produktneuheiten wider: Über das modulare Schutztürsystem sowie den Bereich<br />
Kleinsteuerungen PNOZmulti 2 und Industrial Security hinaus stellt Pilz seine<br />
jüngste Innovation, das im Februar auf dem Markt eingeführte Sicherheitsschaltgerät<br />
myPNOZ, in den thematischen Mittelpunkt. Im Pilz Messe-Livestream „My<br />
Safety – Vom Kundenwunsch zur individuellen Sicherheitslösung“ (14.04.<strong>2021</strong>, 15:00 Uhr) zeigen Pilz-Experten, was das innovative<br />
Sicherheitsschaltgerät myPNOZ auszeichnet. Im anschließenden Talk beantworten die Experten im direkten Austausch Fragen.<br />
www.pilz.com<br />
MOBILER LUFTREINIGER – KLEIN, ABER OHO<br />
Mit dem neuen mobilen Luftreiniger Purifiair.620 von Denios lassen sich Viren- und Schadstoffbelastungen in<br />
der Raumluft mit einer Effizienz von 99,995 % zurückhalten. Das Gerät bietet eine sinnvolle Ergänzung zu<br />
bestehenden Hygienekonzepten, die eine Frischluftversorgung auch durch technische Belüftung insbesondere<br />
von kleinen Räumen vorsehen, um einer erhöhten Viren- und Schadstoffkonzentration entgegenzuwirken. Der<br />
Purifiair.620 leistet einen Volumenstrom von 160 bis zu 620 m³/h (5 Betriebsstufen) und ist für ca. 100 m³<br />
Raumvolumen geeignet. Um Feinstäube und Schwebstoffe aus der Luft zu entfernen, setzt Denios auf eine<br />
Mehrkomponenten-Filtereinheit mit EPA-Filter E12 und einem hochwertigen HEPA-Schwebstofffilter der<br />
Klasse H14 nach EN 1822. Nicht nur ein Corona-Virus lässt sich damit in Schach halten, sondern auch Feinstaub,<br />
Schimmelpilzsporen, Pollen und Allergene. Der Purifiair.620 von Denios baut zudem Keime und Bakterien<br />
ab und entfernt mithilfe eines Aktivkohlefilters unangenehme Gerüche sowie schädliche Gase.<br />
www.denios.de<br />
SICHERHEITSSENSOR ÜBERWACHT<br />
MASKENPRODUKTION<br />
Schott & Meissner hat eine Maschine entwickelt, die am<br />
Tag bis zu 72 000 Atemschutzmasken produzieren kann.<br />
Für die notwendige Sicherheit an der Maschine sorgt Bernstein<br />
mit seinen Sicherheitssensoren SRF. Der besonders<br />
kleine Sicherheitssensor SRF (Safety RFID) überwacht<br />
beweglich trennende Schutzeinrichtungen. Er bewahrt<br />
Mitarbeiter vor Verletzungen, indem er Maschinen und<br />
Anlagen abschaltet oder erst gar nicht in Betrieb nimmt,<br />
solange die trennende Schutzeinrichtung<br />
nicht ordnungsgemäß<br />
geschlossen ist. „Über ein<br />
Gestell werden der Maschine die<br />
Rohmaterialien zugeführt.<br />
Parallel werden Nasenbügel oder<br />
Nasenklammen eingelegt. Das<br />
Verschweißen der Materialien<br />
zur Grundform der Maske erfolgt<br />
mittels Ultraschall-Rollschweißen“,<br />
erklärt Matthias Pflüger<br />
von Schott & Meissner. Pro<br />
Maschine sind 16 SRF Sicherheitssensoren verbaut. Zum<br />
Einsatz kommen sie an den Wartungsklappen am unteren<br />
Teil der Maschine sowie zur Überwachung der Schutztüren,<br />
hinter denen die Masken produziert werden. Verbunden<br />
sind die SRF-Sensoren mit einer Siemens F-Steuerung,<br />
die auswertet, ob alle Türen verschlossen sind. Diese<br />
Information stellt sie dem Bediener dann zur Verfügung.<br />
www.bernstein.eu<br />
Leichter getan als gesagt.<br />
Aluminium-Kransysteme von Schmalz haben Transportanhänger<br />
mit speziellen Leichtlaufrollen. Damit wird der<br />
innerbetriebliche Materialtransport schneller, leichter und<br />
ergonomischer.<br />
WWW.SCHMALZ.COM/KRANE<br />
T: +49 7443 2403-301<br />
J. Schmalz GmbH · Johannes-Schmalz-Str. 1 · 72293 Glatten · schmalz@schmalz.com<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 117
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
FÖRDERTECHNIK<br />
MATERIALFLUSS<br />
LOGISTIK<br />
DIE LIEFERKETTEN KRISEN-<br />
FEST TRANSFORMIEREN<br />
I<br />
n der immer noch anhaltenden Corona-Krise zeigt sich einmal mehr, wie<br />
anfällig die komplexen globalen Lieferketten sind. Vor diesem Hintergrund<br />
stehen wir vor der Herausforderung, Lieferketten der Zukunft zu gestalten, die<br />
einer zunehmenden Globalisierung gerecht werden und gleichzeitig in Krisenzeiten<br />
standhalten. Auf der Hannover Messe <strong>Digital</strong> Edition, die unter dem<br />
Leitgedanken „Industrial Transformation“ den digitalen Wandel der Industriegesellschaft<br />
fokussiert, zeigt die Logistikbranche, mit welcher Lösungskompetenz<br />
sie Logistik-Zukunft gestalten will. Ein Schwerpunkt werden digitale Innovationen<br />
sein, die Lieferketten noch transparenter machen, um so auch in Krisensituationen<br />
die volle Kontrolle über das Warenfluss-Geschehen zu behalten.<br />
Viel Spaß beim Lesen!<br />
Manfred Weber<br />
Redakteur<br />
m.weber@vfmz.de<br />
VOLLAUTOMATISCHES SC<strong>HMI</strong>ERSYSTEM MIT<br />
BLUETOOTH-FUNKTION<br />
Wir schaffen logistische Verbindungen.<br />
Individuelle Planung und Konstruktion<br />
direkt vom Hersteller – Made in Germany<br />
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Das Einzelpunktschmiersystem Perma Ultra aus dem Hause<br />
Perma-Tec ist für Anwendungen mit einem hohen Schmierbedarf<br />
ausgelegt und mit drei LC-Größen (Schmierstoffvolumen: 500, 750<br />
oder 1 000 cm³) verfügbar. Dabei erkennt ein integrierter Chip die<br />
LC-Größe automatisch. Der kontinuierliche Druckaufbau von bis zu<br />
50 bar schafft die Voraussetzungen für den Einsatz in Anwendungen,<br />
wo bis zu 20 m lange Schmierleitungen<br />
notwendig sind. Mithilfe einer Bluetooth-<br />
Funktion lässt sich das System via Perma<br />
Conncet App, die im Google Play Store und App<br />
Store kostenlos erhältlich ist, konfigurieren.<br />
Die Spendezeiten (wöchentlich oder monatlich)<br />
werden per Set-Taster und LCD-Display<br />
an der Antriebseinheit oder mit der App<br />
individuell eingestellt. Der Betriebszustand<br />
wird mithilfe einer grünen und roten LED<br />
signalisiert.<br />
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VARIABLE KENNZEICHNUNG IN ECHTZEIT<br />
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Zum Kuhberg 6-12<br />
D26197 Großenkneten<br />
Wärmegedämmte Verladeschleuse<br />
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Tel.: +49(0)4435 9618-0<br />
Fax: +49(0)4435 9618-15<br />
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Das Etikettiersystem Logomatic 400 T RFID von Logopak ist in der<br />
Lage, Etiketten mit hoher Geschwindigkeit zu applizieren. Mehr<br />
als 30 verfügbare Applikatoren ermöglichen die Top-, Front- und<br />
Seiten-Kennzeichnung sowie das Aufbringen von Etiketten auf<br />
gewölbten Oberflächen oder das Applizieren elektronischer<br />
Datenträger im Inneren von Rollenkernen. Geeignet ist das<br />
Etikettiersystem für Thermo-Direkt- und Thermo-Transfer-Druckverfahren<br />
in 300-dpi-Qualität.<br />
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118 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong><br />
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NACHRÜSTBARES LASERSYSTEM VERBESSERT SICHERHEIT<br />
BEIM PALETTENUMSCHLAG<br />
Präzises Anvisieren<br />
von Ladungsträgern<br />
ist das A und O für<br />
eine sichere und<br />
schnelle Ladungsaufnahme.<br />
Mit Smarttarget<br />
hat der Gabelzinkenhersteller<br />
Vetter<br />
eine neue Lösung zur<br />
einfachen Nachrüstung<br />
am Gabelstapler<br />
entwickelt. Das<br />
System projiziert<br />
einen grünen<br />
Kreuzlaser auf den<br />
Fuß des Ladungsträgers<br />
und ermöglicht dem Staplerfahrer ein einfaches Einfahren in die Palette und<br />
damit eine sichere Ladungsaufnahme. Aufgrund der Laserlinie wird das Ladegut<br />
präzise anvisiert, das Ein- und Auslagern von Paletten nach „Bauchgefühl“ ist damit<br />
passé. Aufgrund der kabellosen Montage lässt sich das System einfach am Gabelträger<br />
befestigen, ohne dass die Gabelzinken demontiert werden müssen. Die Energieversorgung<br />
geschieht über einen Industrie-Akku aus dem Hause Bosch. Der Akku wird<br />
automatisch in den Energiesparmodus geschaltet, sobald ein Stillstand des Gabelstaplers<br />
erkannt wird.<br />
www.forks.com<br />
RAFFINIERT<br />
VERKNÜPFT<br />
ENERGIESPARENDES „AUFWECKEN“ VON FAHRERLOSEN<br />
TRANSPORTSYSTEMEN<br />
Der Funk-Empfänger RF Rx SW868-NET-4S-A 48V für das<br />
Nexy-Funknetzwerk wurde von Steute mit Blick auf<br />
Anwendungen bei Fahrerlosen Transportsystemen (FTS)<br />
entwickelt. Hier sorgt das Nexy-System für ein energieeffizientes<br />
Batteriemanagement: Bei Pausen und Betriebsruhen<br />
bis zu drei Wochen können die FTS-Anlage oder<br />
einzelne Fahrzeuge per Funk in einen „Sleep-Modus“<br />
versetzt werden, bei dem sie keine Energie verbrauchen.<br />
Die Fahrzeuge können in beliebiger (Park-)Position stehen<br />
bleiben. Eine Pufferbatterie versorgt den Funkempfänger,<br />
der das „Wake-up“-Signal erhält und an die FTS-Steuerung<br />
weitergibt, in dieser Zeit mit Strom.<br />
Bislang verwendete Steute einen Funkaktor aus dem<br />
Standardprogramm. Für die FTS-typische 48-V-Spannungsversorgung<br />
an Bord musste der FTF-Hersteller einen zusätzlichen Wandler verbauen.<br />
Die neue Generation des RF Rx kommt ohne Spannungswandler aus. Außerdem findet<br />
die Ankopplung an die FTF-Steuerung über Optokoppler-Ausgänge statt.<br />
www.steute.com<br />
EURO POOL EMPFIEHLT HAFTMATERIALIEN VON HERMA<br />
Der Pooling-Dienstleister Euro Pool System empfiehlt Haftmaterial aus dem Hause<br />
Herma als geprüftes Einsatzmaterial für Etiketten. Mithilfe des Haftklebers 62P erfüllen<br />
Etiketten zwei sich eigentlich widersprechende<br />
Eigenschaften: in feucht-kühler<br />
Umgebung sicher zu haften und sich später<br />
rückstandsfrei wieder von Kunststoffsteigen<br />
abwaschen zu lassen. Seine Praxistauglichkeit<br />
hat der 62P in Kombination mit dem<br />
Etikettenmaterial Hermaextracoat (Sorte<br />
242) bewiesen.<br />
www.herma.de<br />
Viel mehr als ein Werkzeugkasten:<br />
Die sauber unterteilten Sortimentsboxen<br />
passen exakt in die praktischen<br />
Toolboxen. Die können wiederum<br />
entweder als eigenständige<br />
Koffer genutzt werden. Oder sie<br />
lassen sich – mit dem ebenso einfachen<br />
wie genialen Verknüpfungs -<br />
system – zu einem stabilen Turm<br />
kombinieren. Ein Rollwagen, der mit<br />
dem Verknüpfungssystem kompatibel<br />
ist, macht das Ganze sogar mobil!<br />
• Patentiertes Verknüpfungssystem<br />
• Toolboxen Racks für Sortiments-<br />
boxen und Schubladen<br />
• auch bestückt mit hochwertigem<br />
Werkzeugsortiment erhältlich<br />
www.auer-packaging.de
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
WARUM ES BEIM GÜTER-TRACKING<br />
AUF KONNEKTIVITÄT ANKOMMT<br />
<strong>Digital</strong>e Lösungen schaffen Transparenz auf dem<br />
Transportweg und dem Betriebsgelände.<br />
Kostengünstige IoT-Tracker geben einen Einblick<br />
in Position und Zustand der Ware. Entscheidend<br />
für die effektive Datenübertragung der<br />
vernetzten Geräte ist die richtige<br />
Funktechnologie.<br />
Low-Cost-Sensorlösungen für die Warenverfolgung tauchen<br />
im „Logistics Trend Radar 2020“ von DHL nicht mehr auf.<br />
Waren kostengünstige Sensoren und Tracker etwa nur ein<br />
kurzfristiger Trend? Ganz im Gegenteil: Die kleinen IoT-Geräte<br />
sind mittlerweile in jeder Phase der Lieferkette im Einsatz.<br />
Low-Cost-Sensoren sind kein Trend mehr, sondern gehören in<br />
der Logistik zur neuen Normalität. Und das aus gutem Grund,<br />
sorgen sie doch für Transparenz in der Supply Chain.<br />
MEHR DATEN FÜR MEHR DURCHBLICK<br />
Wie wichtig eine transparente, widerstandsfähige Lieferkette ist,<br />
hat sich in der Corona-Krise gezeigt. Hier hilft die <strong>Digital</strong>isierung:<br />
Jederzeit verfügbare Daten über den Transport von Produkten<br />
liefert das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT). Kostengünstige<br />
IoT-Sensoren lassen sich der Ware beifügen oder an Pa-<br />
120 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
DAS GRÖSSTE 5G-MESSEGELÄNDE<br />
EUROPAS ENTSTEHT IN HANNOVER<br />
Noch in diesem Jahr soll das Messegelände der Deutschen<br />
Messe AG in Hannover ein eigenes 5G-Campus-<br />
Netz erhalten. In Summe 30 Hallen und Gebäude sowie<br />
das Freigelände sollen entsprechend ertüchtigt werden.<br />
Die Deutsche Telekom stellt auf einer Fläche von mehr<br />
als 1,4 Millionen Quadratmetern die 5G-Versorgung<br />
sicher. Das Campus-Netz wird als ein hybrides Netz<br />
realisiert. Die Messe verfügt so über ein privates Netz,<br />
das die Austeller für ihre Anwendungen z. B. aus der<br />
Intralogistik nutzen können. Aufgrund der schnellen<br />
Datenübertragung via 5G können alle Intralogistikkomponenten<br />
und -systeme nahezu in Echtzeit auf Änderungen<br />
reagieren. In Verbindung mit Technologien wie<br />
Edge- und Cloud-Computing vereinfachen 5G-Netze die<br />
flexible Analyse großer Datenmengen und gelten daher<br />
als ein Treiber für digitale Transformation.<br />
„Mit der Zuteilung einer privaten 5G-Lizenz durch die<br />
Bundesnetzagentur und der Deutschen Telekom als<br />
Partner stärken wir unser Kern- und Neugeschäft. Wir<br />
bieten so den Ausstellern und Gastveranstaltern aller<br />
Messen in Hannover die Möglichkeit, ihre 5G-fähigen<br />
Produkte, Lösungen und Anwendungen einem internationalen<br />
Publikum live zu präsentieren“, so Dr. Jochen<br />
Köckler, Vorsitzender des Vorstandes, Deutsche Messe AG.<br />
Quelle/Foto: Deutsche Messe/nirutft_stockadobe.com<br />
letten, Containern und sonstigen Ladungsträgern anbringen. Sie<br />
senden alle relevanten Daten wie Position und Zustand der Ware<br />
in die Cloud. Vom Zulieferer über den Logistiker bis hin zum Hersteller<br />
haben alle Mitglieder der Lieferkette in Echtzeit Zugriff auf<br />
die Informationen: Wann hat der Transport das Lager verlassen,<br />
wann trifft die Lieferung beim Kunden ein? Wurde die Kühlkette<br />
unterbrochen oder eine Ladung beim Transport beschädigt?<br />
NEUE FUNKTECHNOLOGIEN<br />
Doch wie gelangen die Daten von Sensoren und Trackern in die<br />
Cloud? Bei der Vielzahl an Vernetzungsmöglichkeiten fällt es<br />
schwer, den Überblick zu behalten. Welche Technologie sich am<br />
besten für welches IoT-Szenario eignet, hängt von mehreren Faktoren<br />
ab: dem Einsatzbereich, den Sicherheitsanforderungen,<br />
der Übertragungsgeschwindigkeit und dem Standort der vernetzten<br />
Maschinen, Produkte und Sensoren. IoT-Lösungen, die auf<br />
dem klassischen Mobilfunknetz (2G/3G/4G) basieren, benötigen<br />
viel Energie – zu viel für Anwendungen, die wie eine Sendungsverfolgung<br />
auf stromsparende Trackingmodule angewiesen sind.<br />
Innerhalb von Logistikzentren oder Fabrikhallen können Wände<br />
die Übertragung stören. Die meisten der gängigen Funkmodule<br />
sind zudem für einen massenhaften Einsatz schlichtweg zu teuer.<br />
Ein Fall für NB-IoT (Narrowband Internet of Things) und LTE-<br />
M (LTE for Machine Type Communication). Die beiden Funkstandards<br />
basieren auf der LTE-Technologie und wurden für<br />
energieeffiziente IoT-Anwendungen entwickelt. LTE-M bietet<br />
sich an, um Waren während des Transports lückenlos zu überwachen<br />
und kontinuierlich Zustandsdaten zu übermitteln. Durchquert<br />
ein LTE-M-Tracker während der Fahrt mehrere Mobilfunkzellen,<br />
hält das Gerät wie ein Mobiltelefon die Verbindung ohne<br />
Unterbrechung aufrecht. Bei Netzbetreibern wie der Deutschen<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 121
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Telekom ist dabei auch länderübergreifendes Roaming möglich.<br />
LTE-M ist auch die richtige Übertragungstechnologie, wenn<br />
Transportrouten optimiert werden sollen. Aufgrund der Echtzeitfähigkeit<br />
des Standards haben Fuhrparkmanager einen aktuellen<br />
Überblick über Fahrtstrecke und -zeit und können Routen effektiver<br />
planen.<br />
NB-IoT ist auf Energiesparsamkeit und das Übermitteln kleinster<br />
Datenmengen ausgelegt. Entsprechend kostengünstig sind<br />
NB-IoT-Module konstruiert. Reicht es z. B. aus, dass während des<br />
Transports nur alle 15 Minuten die Position der Lieferung übermittelt<br />
wird, ist NB-IoT die Funktechnologie der Wahl. Der Standard<br />
weist zudem eine überdurchschnittlich hohe Gebäudedurchdringung<br />
auf – ein Pluspunkt in der Intralogistik. Ein NB-<br />
IoT-Modul an einer Palette funkt auch aus Untergeschossen, wo<br />
andere Technologien an ihre Grenzen stoßen, noch zuverlässig.<br />
So lässt sich nicht nur während des Transports, sondern auch auf<br />
dem Werksgelände jederzeit nachvollziehen, wo sich die Lieferung<br />
aktuell befindet.<br />
DER RICHTIGE DATENTARIF FÜR JEDEN<br />
ANWENDUNGSFALL<br />
LTE-M und NB-IoT lassen sich auch für eine sensordatenbasierte<br />
Überwachung von Gebäuden oder die Fernüberwachung und<br />
-wartung von Geräten, Maschinen und Anlagen einsetzen (s.<br />
Kasten). Die Netzbetreiber bieten mittlerweile für jede IoT-Anwendung<br />
entsprechende Datentarife. Wer sichergehen will, dass<br />
Netztechnologie und Einsatzgebiet zusammenpassen, wählt eine<br />
All-in-One-Lösung für seine IoT-Anwendung. Mit Business Smart<br />
Connect bietet die Deutsche Telekom eine Konnektivitätslösung<br />
mit vorkonfigurierten Prepaid-SIM-Karten, die auf die Anforderungen<br />
von IoT-Projekten zugeschnitten sind. Die Karten senden<br />
im Mobilfunknetz via NB-IoT oder LTE-M sowie 2G als Ausweichmöglichkeit.<br />
Je nach Bedarf stehen in den Tarifen unterschiedliche<br />
Datenvolumen zum Festpreis zur Verfügung. Sollte<br />
FUNKPROTOKOLLE<br />
IM ÜBERBLICK<br />
LTE-M und NB-IoT gehören zu den Low-Power Wide-Area<br />
(LPWA)-Funkstandards. Sie wurden für das Internet der<br />
Dinge entwickelt und bedienen Anwendungsfälle, bei<br />
denen niedriger Energieverbrauch der Funkmodule bei<br />
gleichzeitig hoher Reichweite gefordert ist.<br />
LTE-M bietet ausreichend Bandbreite und Latenz für:<br />
■ Dauerhaftes Tracking und Monitoring von Fracht<br />
■ Maschinensteuerung aus der Ferne sowie<br />
■ Wearables zur Überwachung von Vitalfunktionen und<br />
■ Smart-Home-Anwendungen.<br />
NB-IoT bietet ausreichend Reichweite und Energieeffizienz<br />
für:<br />
■ Zustandsüberwachung von Anlagen,<br />
■ Smart Metering sowie<br />
■ Positions-Tracking und<br />
■ Smart-City-Anwendungen.<br />
das IoT-Projekt größer werden als erwartet, kann über ein Serviceportal<br />
Datenvolumen nachbestellt werden. Hierüber haben<br />
Kunden zudem jederzeit einen Überblick über Rechnungen und<br />
Datenverbrauch. Die Karten werden innerhalb weniger Werktage<br />
vorkonfiguriert und sofort einsatzbereit geliefert. Business Smart<br />
Connect lässt sich bereits in 18 europäischen Ländern nutzen.<br />
Fotos: Deutsche Telekom<br />
www.iot.telekom.com<br />
Quelle: Deutsche Telekom<br />
01 + 02 Mit der richtigen Technik ausgestattet, können Staplerfahrer<br />
in Echtzeit auf Informationen zu ihren Arbeitsaufträgen zugreifen<br />
02<br />
01<br />
122 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
NEUER ELEKTRO-KETTENZUG KOMBINIERT LEISTUNG UND ZUVERLÄSSIGKEIT<br />
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Der Elektro-Kettenzug STF der Marke Stahl Cranesystems von Columbus McKinnon ist für stufenlose<br />
Hebe- und Positionieranwendungen konzipiert. Ausgestattet sind die Hebezeuge mit den<br />
Magnetek Impulse•G+ Mini-Antrieben, die die Voraussetzungen für eine präzise Steuerung<br />
schaffen. Anschließen lässt sich der Frequenzumrichter an Feldbussysteme wie Modbus, Profibus<br />
oder Ethernet. Die Steuerungstechnik der Antriebe liefert durch den Datenaustausch mit IoT-Netzwerken<br />
auch Diagnose- und Leistungsinformationen.<br />
Wenn die Steuerung des Hebezeugs eine unbeabsichtigte Bewegung feststellt, stoppt der Antrieb<br />
des Hubwerks und es kann nicht mehr betätigt werden. Darüber hinaus verhindert eine integrierte<br />
Drehzahlüberwachung, dass der Motor bei einer Fehlfunktion des Antriebs seinen maximal<br />
zulässigen Drehzahlbereich überschreitet.<br />
Ausgelegt ist das neue Modell, das sich für alle verfügbaren Netzspannungen mit einer Vielzahl von<br />
Anpassungsmöglichkeiten eignet, für Umgebungstemperaturen von -10 bis 40 °C, optional bis 50 °C.<br />
Darüber hinaus werden die Anforderungen der Schutzklasse IP54 (optional: IP65/IP67) erfüllt.<br />
www.stahlcranes.com<br />
AUS ZWEI WIRD EINS<br />
Den IE5+ Synchronmotor hat<br />
Nord Drivesystems in ein<br />
einstufiges Stirnradgetriebe<br />
integriert. Zu den Merkmalen<br />
der Getriebemotoreinheit<br />
namens Duodrive gehören ein<br />
hoher Systemwirkungsgrad<br />
und die Variantenreduktion<br />
bei gleichzeitig glatter,<br />
unbelüfteter und kompakter<br />
Bauweise. Duodrive eignet<br />
sich für den Einsatz in der<br />
Lebensmittel- und Pharmaindustrie<br />
wie in der Intralogistik.<br />
Die erste verfügbare<br />
Duodrive-Baugröße deckt<br />
Getriebeübersetzungen von<br />
i = 3,24 bis i = 16,2 ab und ist<br />
für den Drehmomentbereich<br />
bis 80 Nm und Drehzahlen bis<br />
1 000 min -1 ausgelegt.<br />
Die Antriebseinheit kann mit<br />
allen marktüblichen Hohlwellenabmessungen<br />
(20 bis<br />
40 mm) sowie Flanschausführungen<br />
(B5 und B14) oder<br />
einer Drehmomentstütze ausgestattet<br />
werden. Für den<br />
Motoranschluss sind u. a.<br />
M12-Rundsteckverbinder<br />
oder eine Klemmenleiste<br />
vorgesehen. Optionen wie<br />
Drehgeberrückführung oder<br />
eine Haltebremse sind<br />
möglich.<br />
www.nord.com<br />
LINE
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
LEISTUNGSSTARKE VARIANTE<br />
VON SHUTTLE-SYSTEMEN<br />
Im Rahmen eines Forschungsprojekts wird am Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss<br />
Logistik der Technischen Universität München eine neue Variante von Shuttle-Systemen<br />
erforscht, die sich vor allem durch eine nachträgliche Leistungssteigerung von<br />
bestehenden Systemen auszeichnet. Zur robusten und effizienten Steuerung<br />
dieser Shuttle-Systeme wurden Betriebsstrategien entwickelt und in einem<br />
Simulationsmodell umgesetzt. Für eine anforderungsgerechte<br />
Systemauslegung wurde ein simulationsbasiertes Softwaretool<br />
erstellt, das die Analyse und Bewertung von unterschiedlichen<br />
Systemausprägungen erlaubt.<br />
Shuttle-Systeme bilden eine flexible und dynamische<br />
Möglichkeit zur automatisierten Lagerung sowie zum<br />
Transport von kleinen Ladeeinheiten. Im Zuge der<br />
Entwicklung haben sich innerhalb weniger Jahre Systemtypen<br />
herausgebildet, die sich vor allem durch die Bewegungsachsen<br />
der Shuttle-Fahrzeuge charakterisieren lassen.<br />
Die höchste Durchsatzleistung erbringen Shuttle-Systeme<br />
mit gassen- und ebenengebundenen Fahrzeugen für den<br />
Horizontaltransport in Verbindung mit Behälterliften zur<br />
Durchführung des Vertikaltransports von Behältern (Bild 01).<br />
Je nach Gassenhöhe wird in diesen Systemen der maximale<br />
Durchsatz durch die Leistungsfähigkeit der einzelnen Shuttle-<br />
oder Lift-Fahrzeuge begrenzt. Allerdings wird bisher vielfach<br />
nur jeweils ein Shuttle-Fahrzeug je Ebene sowie ein Lift-<br />
Fahrzeug je Behälterlift eingesetzt. Um die Durchsatzleistung<br />
innerhalb einer Gasse nachträglich zu steigern, kann daher<br />
die Fahrzeuganzahl sowohl in der Ebene als auch je Liftschacht<br />
erhöht werden (Bild 02).<br />
PROBLEMSTELLUNG<br />
Ein robuster und dennoch effizienter Betrieb dieser neuen<br />
Systemvariante setzt hohe Anforderungen an die Steuerung<br />
der Fahrzeuge voraus. Denn durch den Einsatz von mehreren<br />
Lift-Fahrzeugen im Schacht und mehreren Shuttle-Fahrzeugen<br />
in der Ebene einer Gasse entstehen Bereiche, die von<br />
mehreren Fahrzeugen (Server) gemeinsam befahren werden.<br />
In den daraus resultierenden Multi-Server-Shuttle-Systemen<br />
stehen somit für die Durchführung von Transportaufträgen<br />
stets mehrere Server zur Auswahl, die sich denselben Bewegungsraum<br />
teilen. Dies erfordert schließlich erweiterte Steuerungsstrategien,<br />
die für eine effiziente Zuweisung sowie robuste<br />
Ausführung von Aufträgen sorgen und damit eine gesteigerte<br />
Durchsatzleistung ermöglichen.<br />
Aufgrund der Vielzahl an unterschiedlichen Ausprägungen<br />
in der Dimensionierung und Systemkonfiguration ist die zielgerichtete<br />
Auslegung von Multi-Server-Shuttle-Systemen eine<br />
neue Herausforderung. Diese umfasst zum einen die Anzahl,<br />
Länge und Höhe der Gassen und somit die räumliche<br />
Ausdehnung des Lagers. Zum anderen ist vor allem die Anzahl<br />
eingesetzter Shuttle- und Lift-Fahrzeuge sowie die Anzahl<br />
und Positionierung der Lifte innerhalb der Lagergasse<br />
124 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
und damit der physische Aufbau des Lagers zu konfigurieren.<br />
Außerdem sind lagerspezifische Randbedingungen, z. B. der Lagerfüllgrad<br />
oder mögliche Sequenzanforderungen, bei der<br />
System auslegung zu berücksichtigen.<br />
LÖSUNGSANSATZ<br />
In Multi-Server-Shuttle-Systemen stehen für die Durchführung<br />
von Ein-, Aus- und Umlagerungen innerhalb eines Lifts oder einer<br />
Ebene mehrere Server zur Verfügung. Daher ist die Auftragsvergabe<br />
an die Lift- und Shuttle-Fahrzeuge sowie die Reihenfolge<br />
der Transportaufträge zu koordinieren. Um die gemeinsamen<br />
Bewegungsbereiche zu minimieren, kann die Vergabe beschränkt<br />
werden. Innerhalb der funktionsbeschränkten Vergabe wird die<br />
Ebene bzw. der Lift in Bereiche unterteilt und die Bereiche werden<br />
den einzelnen Shuttle- und Lift-Fahrzeugen zugeteilt. Somit<br />
ist jedes Fahrzeug für die Ver- und Entsorgung des eigenen Funktionsbereichs<br />
zuständig. In der ortsbeschränkten Vergabe wird<br />
die Ebene bzw. der Lift in Bewegungszonen aufgeteilt. Jedes<br />
Fahrzeug hält sich in der zugewiesenen Zone auf, zonenübergreifende<br />
Transporte sind nur mithilfe von Transferpuffern an den<br />
Zonengrenzen möglich. Bei einer unbeschränkten Vergabe hingegen<br />
ist es prinzipiell jedem Fahrzeug möglich, einen Auftrag<br />
auszuführen, da sich alle Fahrzeuge frei bewegen können.<br />
Die Zuordnung der Aufträge zu den Fahrzeugen findet entweder<br />
in Auftragsblöcken auf Basis einer Blocksequenzierung oder<br />
einzeln unter Anwendung von Prioritätsregeln statt. Innerhalb<br />
der Blocksequenzierung wird eine entsprechende Anzahl an Aufträgen<br />
parallel geplant und hinsichtlich der Bearbeitungsdauer<br />
der betrachteten Aufträge optimiert. Die Vergabe mithilfe von<br />
Prioritätsregeln kann z. B. zufallsbasiert oder unter Anwendung<br />
der Regel first come first served (FCFS) geschehen. Weitere Regeln<br />
definieren auf Basis der aktuellen Positionen, Auslastungen<br />
oder Ruhezeiten der Fahrzeuge die Auftragsvergabe und optimieren<br />
die Durchführung.<br />
Um Blockaden und Kollisionen in den gemeinsamen Wirkungsbereichen<br />
der Fahrzeuge zu vermeiden, ist die Auftragsausführung<br />
zu steuern. Diese kann als Blockreservierung ausgestaltet<br />
sein, in welcher die Fahrschiene in Streckenabschnitte unterteilt<br />
und deren Belegung erfasst wird. Dabei darf ein Blockabschnitt<br />
jeweils nur von einem Fahrzeug gleichzeitig befahren<br />
01 Shuttle-System mit gassen- und ebenengebundenen<br />
Shuttle-Fahrzeugen<br />
02<br />
Durchsatz<br />
Durchsatzbegrenzung und Steigerungspotenzial<br />
von Shuttle-Systemen durch den<br />
Einsatz weiterer Shuttle- und Lift-Fahrzeuge<br />
Begrenzung<br />
durch Shuttle-<br />
Fahrzeuge<br />
Gassenhöhe<br />
Begrenzung<br />
durch Lift-<br />
Fahrzeuge<br />
werden. Das Befahren ist jedoch nur nach vorherigem Reservieren<br />
des Blockabschnitts möglich. Bei einer Abstandsregelung<br />
hingegen können sich die Fahrzeuge zunächst frei bewegen. Es<br />
wird nur dann eingegriffen, wenn der Abstand zwischen zwei<br />
Sicherheit 4.0<br />
ROBA ® -topstop ® — das zertifizierte<br />
Bremssystem für Vertikal achsen<br />
mit Bremsenmonitoring<br />
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Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 125
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Fahrzeugen einen Schwellwert unterschreitet. Die Ablaufplanung<br />
berücksichtigt alle Aufträge eines Blocks, errechnet die dazugehörigen<br />
Raum-Zeit-Trajektorien der Fahrzeuge und verhindert<br />
somit Blockaden und Kollisionen. Alle Steuerungsalternativen<br />
für die Durchführung von Transportaufträgen in Multi-Server-Shuttle-Systemen<br />
sind in der Tabelle in Form einer<br />
Morphologie aufgeführt.<br />
Zur Analyse und Bewertung der Strategien wurde ein parametrierbares<br />
Simulationsmodell entwickelt, in das sich die Steuerungsstrategien<br />
einbinden lassen. Das Modell bildet alle Systemkomponenten<br />
und Lagerprozesse in Multi-Server-Shuttle-Systemen<br />
ab und ermöglicht die Analyse von verschiedenen Dimensionierungen,<br />
Konfigurationen und Randbedingungen. Damit lässt<br />
sich der Einsatz und die Eignung von Multi-Server-Shuttle-Systemen<br />
in den verschiedenen Lagerausprägungen untersuchen.<br />
POTENZIAL<br />
Mithilfe der entwickelten Steuerungsstrategien lassen sich Multi-<br />
Server-Shuttle-Systeme robust und effizient betreiben. Diese sind<br />
somit eine neue Ausprägung von Shuttle-Systemen, die noch höhere<br />
Durchsätze ermöglicht und die Angebotsvielfalt erhöht. Vor<br />
allem lässt sich die Leistung von Bestandsanlagen erhöhen, indem<br />
weitere Lift- und Shuttle-Fahrzeuge hinzugefügt und die<br />
entwickelten Steuerungsstrategien angewandt werden. Das parametrierbare<br />
Simulationsmodell erlaubt eine aufwandsarme Un-<br />
TEILNEHMER FÜR ANONYME<br />
UMFRAGE GESUCHT<br />
Der Lehrstuhl Fördertechnik Materialfluss Logistik der TU<br />
München untersucht im Rahmen des Projekts „Methodik<br />
zur Unterstützung von Retrofits für Regalbediengeräte<br />
(Optifit)“ das Bewusstsein für Modernisierungen von<br />
Regalbediengeräten. Zur Durchführung des Vorhabens<br />
werden Teilnehmer (Entscheider von Anlagenbetreibern<br />
aller Branchen) für eine anonyme<br />
Umfrage gesucht. Zur Umfrage<br />
gelangen Sie, in dem Sie den Link in<br />
Ihren Browser eingeben oder mit Ihrem<br />
Smartphone den QR-Code einscannen.<br />
bit.ly/fuh-fml-retrofit<br />
tersuchung verschiedener Ausprägungen hinsichtlich der Dimensionierung<br />
und Konfiguration von Multi-Server-Shuttle-Systemen<br />
bei gegebenen Randbedingungen. Im Rahmen der Auslegung<br />
solcher Systeme kann folglich die durchsatzoptimale<br />
Konfiguration in den jeweiligen Ausprägungen ermittelt werden.<br />
Quelle: TU München Lehrstuhl fml<br />
Quelle: Autoren<br />
Morphologischer Kasten<br />
Auftragsdurchführung in Multi-Server-Shuttle-Systemen<br />
Vergabe Funktionsbeschränkt Ortsbeschränkt Unbeschränkt<br />
Zuordnung Prioritätsregeln Blocksequenzierung<br />
Prioritätsregelung Zufall FCFS 1 Position Auslastung Ruhezeit<br />
Ausführung Blockreservierung Abstandsregelung Ablaufplanung<br />
1<br />
FCFS – first come first served<br />
Foto/Grafiken: Aufmacherfoto, 02 Autoren, 01<br />
TGW Logistics<br />
Autoren: M. Sc. Andreas Habl ist wissenschaftlicher<br />
Mitarbeiter am Lehrstuhl für Fördertechnik<br />
Materialfluss Logistik der Technischen Universität<br />
München. Prof. Dr.-Ing. Johannes Fottner ist<br />
Inhaber des Lehrstuhls für Fördertechnik<br />
Materialfluss Logistik der Technischen Universität<br />
München<br />
www.mw.tum.de/fml<br />
PRECISION GEARS<br />
Seit über 50 Jahren führend in hochpräzisen Verzahnungen<br />
Zahnrädern und Verzahnten Wellen 100 – 2.000mm<br />
Alle Fertigungsschritte im Haus<br />
28.000 m² Produktionsfläche<br />
Eigene Härterei<br />
ZWP Zahnradwerk Pritzwalk GmbH<br />
Freyensteiner Chaussee 15<br />
D-16928 Pritzwalk<br />
www.zahnradwerk.com
ALTERNATIVE ZUR KABELBASIERTEN KOMMUNIKATION<br />
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Das hinter der Echoring-Technologie stehende Konzept, eine<br />
Entwicklung der R3 – Reliable Realtime Radio Communications<br />
GmbH, basiert auf dem aus der Netzwerktechnik<br />
bekannten Token-Ring-Verfahren:<br />
Alle innerhalb eines Systems<br />
verbundenen Netzwerkknoten tauschen<br />
sich permanent über die Kanalzustände<br />
aus und sichern so selbst bei kurzzeitig<br />
nötigen Kanalwechseln automatisch<br />
einen verzögerungsfreien Fluss aller<br />
Datenströme. Die Kooperation der<br />
Komponenten innerhalb einer Echoring-<br />
Installation ermöglicht Latenzzeiten von<br />
weniger als 5 ms bei Datenraten<br />
zwischen 5 und 36 MBit/s.<br />
Echoring kann ohne größeren Einrichtungsaufwand Datenquellen<br />
per Funk in Produktionsnetzwerke einbinden. Pro Datenquelle<br />
braucht es ein mit jeder<br />
Industrial-Ethernet-Schnittstelle<br />
kompatibles „Echoring Ethernet<br />
Bridge“-Modul, das im Zusammenspiel<br />
mit weiteren Modulen die Kommunikation<br />
sicherstellt. Ein Anwendungsbeispiel<br />
sind auf Echtzeit-Datenübertragung<br />
angewiesene autonome<br />
Systeme. Echoring ermöglicht eine<br />
Kommunikation über Strecken bis zu<br />
25 m innerhalb von Gebäuden und bis<br />
zu 80 m bei Anwendungen im Freien.<br />
www.r3.group<br />
NACHRÜSTBARES<br />
LASERSYSTEM FÜR<br />
MEHR SICHERHEIT<br />
Präzises Anvisieren von<br />
Ladungsträgern ist das A und O<br />
für eine sichere und schnelle<br />
Ladungsaufnahme. Mit<br />
Smarttarget hat der Gabelzinkenhersteller<br />
Vetter eine neue<br />
Lösung zur einfachen Nachrüstung<br />
am Gabelstapler entwickelt.<br />
Das System projiziert<br />
einen grünen Kreuzlaser auf<br />
den Fuß des Ladungsträgers<br />
und ermöglicht dem Staplerfahrer<br />
ein einfaches Einfahren<br />
in die Palette und damit eine<br />
sichere Ladungsaufnahme.<br />
Aufgrund der Laserlinie wird<br />
das Ladegut präzise anvisiert,<br />
das Ein- und Auslagern von<br />
Paletten nach „Bauchgefühl“<br />
ist damit passé. Aufgrund der<br />
kabellosen Montage lässt sich<br />
das System einfach am<br />
Gabelträger befestigen, ohne<br />
dass die Gabelzinken demontiert<br />
werden müssen. Die<br />
Energieversorgung geschieht<br />
über einen Industrie-Akku aus<br />
dem Hause Bosch. Der Akku<br />
wird automatisch in den<br />
Energiesparmodus geschaltet,<br />
sobald ein Stillstand des<br />
Gabelstaplers erkannt wird.<br />
www.forks.com<br />
DER KREIS SCHLIESST SICH.<br />
Produktion und Intralogistik ergänzen sich. Was früher als zwei unterschiedliche<br />
Disziplinen wahrgenommen wurde, wächst immer mehr zusammen. Die<br />
Voraussetzung für eine smarte, vernetzte Produktion. Dafür steht SICK mit<br />
seinem 360-Grad-Ansatz zur Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette.<br />
So schließt sich der Kreis – und Produktionslogistik wird smart. Wir finden<br />
das intelligent. www.sick.com/production-logistics
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
MOTION-CONTROL ERMÖGLICHT EFFEKTIVE<br />
CONTAINERENTLADUNG PER ROBOTER<br />
Ein Seecontainer bietet – je nach Größe – eine Nutzlast<br />
zwischen 20 und 30 Tonnen. Vor allem bei Stückgut oder<br />
Sackware ist die Entladung eines Containers ein logistischer,<br />
zeitlicher und physischer Kraftakt. Hier können<br />
Robotersysteme wie sie das niederländische Unternehmen<br />
Copal Handling Systems herstellt, unterstützen und die Prozesse<br />
optimieren. SEW-Eurodrive aus Bruchsal liefert dafür die Antriebsund<br />
Automatisierungstechnik und trägt zum weltweiten Service bei.<br />
Zu den Merkmalen der Doppelachsenmodule<br />
Movi-C-gehören die<br />
kompakte Bauart<br />
Weil Kunden ihre Waren immer schneller bzw. just in<br />
time geliefert bekommen möchten, steht die Transport-<br />
und Logistikbranche vor großen Herausforderungen.<br />
Hinzu kommt der fortschreitende Fachkräftemangel.<br />
Die Unternehmen können darauf mit der Automatisierung<br />
ihrer Abläufe reagieren.<br />
In der niederländischen Stadt ’s-Heerenberg, direkt an der Grenze<br />
zu Emmerich am Niederrhein gelegen, ist die Firma Copal<br />
Handling Systems beheimatet. Das Unternehmen stellt solche Alternativen<br />
her: Robotersysteme für die Entladung von Containern.<br />
PHYSISCHEN KRAFTAKT VERMEIDEN<br />
Das erste Entladesystem von Copal war ursprünglich ein bedienergesteuerter<br />
hydraulischer Balancer, den der Hersteller mittlerweile<br />
zu einer Punkt-zu-Punkt-Steuerung ohne Hydraulik optimiert<br />
hat. Jan Grasmeijer, technischer Direktor bei Copal berichtet:<br />
„Wim Bosman war Gesellschafter und CEO der Wim Bosman<br />
Group, eines globalen Logistikunternehmens. Im Jahr 2011<br />
erkannte er im Prototyp des Containerentladers und -palettierers<br />
Copal C1 das Potenzial dieses Systems und sah Möglichkeiten zur<br />
Weiterentwicklung. Bosman wollte das Konzept so verändern,<br />
dass Mitarbeiter bei der Containerentladung keine schweren Lasten<br />
mehr heben und tragen müssen. Um diese Vision zu erreichen,<br />
wurde er Hauptanteilseigner der Firma Copal. Nach seinem<br />
Ableben ist die Familie Bosman dem Unternehmen bis heute<br />
eng verbunden.“<br />
KORREKTUREN PER JOYSTICK<br />
Eine Modellvariante ist die mobile Handhandhabungslösung C2,<br />
die innerhalb von 15 Minuten einsatzbereit ist. Mithilfe dieses<br />
128 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Systems, das auch für Anwendungen im Freien ausgelegt ist, lassen<br />
sich Säcke aus einem Container auf ein Förderband ablegen.<br />
Ein Bediener überwacht den Betrieb mithilfe von Kameras und<br />
kann aus einer Kabine über einen Touchscreen per Joystick eventuelle<br />
Korrekturen durchführen.<br />
Als Lastaufnahmemittel ist das Modell C2 mit einem Spidergripper<br />
ausgestattet. Mit dessen Hilfe lassen sich bis zu 100 kg<br />
schwere Jutesäcke anheben und um 360° drehen. Ein Motion-<br />
Controller sorgt für die automatische Positionierung des Greifers.<br />
Mithilfe einer Software werden die Säcke gescannt und die Reihenfolge<br />
der Entladung bestimmt. Der Sackgreifer ist mit einem<br />
flexiblen Mechanismus ausgestattet, der mehrere Dreh- und<br />
Kipppunkte erlaubt. Somit werden die Voraussetzungen für eine<br />
hohe Produktivität geschaffen.<br />
Auch Säcke, die z. B. diagonal übereinanderliegen, lassen sich<br />
handhaben und in einer definierten Ausrichtung auf einem Förderband<br />
ablegen. Ein Palettierer stapelt die Säcke anschließend<br />
in einem vorgegebenen Lagenbild auf einem Ladungsträger (maximale<br />
Höhe: 2 m). Optional lässt sich der Feuchtigkeitsgrad der<br />
Säcke durch Sensoren erfassen und Stichproben entnehmen.<br />
SERVICE ALS ENTSCHEIDENDES KRITERIUM<br />
Aufgrund der komplexen Bewegungsmuster sind auch die Anforderungen<br />
an die Antriebs- und Steuerungstechnik entsprechend<br />
hoch. Auf der Suche nach einem geeigneten Lieferanten wandte<br />
sich das Unternehmen an SEW-Eurodrive. „Für uns war es wichtig“,<br />
so Copal-Chefingenieur René Versteeg, „einen Lieferanten<br />
mit weltweiter Präsenz zu finden, der bei Maschinenausfällen innerhalb<br />
weniger Stunden reagieren kann.“ Als einer der Hauptlieferanten<br />
trage SEW-Eurodrive maßgeblich zur Automatisierung<br />
und Verfügbarkeit der Handlingsysteme bei.<br />
Darüber hinaus wollte der Hersteller den eigenen Serviceaufwand<br />
optimieren und achtete bei der Lieferantenwahl vor allem<br />
auf Serviceangebote wie vorausschauende Instandhaltung und<br />
Ferndiagnose. Hinzu kommt, dass SEW-Eurodrive von der Programmerstellung<br />
bis zum Austausch von defekten Teilen vor Ort<br />
mit einer großzügigen Servicestruktur zur Verfügung steht. „Wir<br />
sind der Ansicht, dass die Verantwortung über den kompletten<br />
Lebenszyklus betrachtet auf mehrere Schultern verteilt werden<br />
muss“, begründet Grasmeijer die Entscheidung. So arbeiteten<br />
beide Unternehmen z. B. bei den Anpassungen für den integrierten<br />
Bedienstand partnerschaftlich zusammen.<br />
MOTION-CONTROLLER STEUERT KINEMATIK<br />
SEW-Eurodrive unterstützte Copal auch bei der Berechnung des<br />
kinematischen Modells. Primär gibt es vier Bewegungen, die einem<br />
LRRL-Muster folgen (linear-rotierend-rotierend-linear).<br />
Drei dieser vier Bewegungen (x-Achse horizontal, Parallelarm<br />
und Hubsäule) finden über elektrisch angetriebene Achsen statt.<br />
Die vierte Achse, Hubsäule linear, wird hydraulisch gesteuert, ist<br />
aber in das Bewegungsmodell integriert und wird durch einen<br />
Motion-Controller vom Typ Movi-C UHX84 gesteuert.<br />
„Dieser Motion-Controller ist das Herz der Steuerung des kinematischen<br />
Modells“, erläutert Benedikt Geib, Projektingenieur<br />
bei SEW-Eurodrive. „Die Bewegungsachsen werden über Ethercat<br />
gesteuert und jede Millisekunde mit neuen Positionsdaten<br />
versorgt. Insgesamt gibt es sechs Achsmodule für zehn Servomotoren.<br />
Die Zylinder der hydraulischen Hubsäule werden per<br />
Ethercat-Remote-IO gesteuert.“<br />
Aufgrund der Containerabmessungen und dem daraus resultierenden<br />
begrenzten Bewegungsraum ist ein herkömmlicher Industrieroboter<br />
für die Bewältigung der Aufgabenstellung keine<br />
Option. Entsprechend hoch sind die Anforderungen für die Konzeption<br />
und den Aufbau der Copal-Systeme. Aus diesem Grund<br />
kommt die modulare Automatisierungsplattform Movi-C zum<br />
Einsatz, die die Engineering-Software, Steuerungstechnik, Motoren<br />
sowie zentrale und dezentrale Umrichter umfasst. Die kompakten<br />
Doppelachsenmodule Movi-C können zwei Motoren<br />
steuern.<br />
Die verwendeten Getriebe, darunter die Kegelradgetriebe-<br />
Baureihe in Aufsteckausführung, sind weitgehend spielarm. Dadurch<br />
wird eine präzise Positionierung sichergestellt. Für größere<br />
Lasten werden asynchrone Servomotoren der Baureihe DRL../<br />
DR2L.. in den energiesparenden IE3-Ausführungen eingesetzt.<br />
Aufgrund der hohen Eigenmassenträgheit sind diese Servomotoren<br />
auch für Applikationen geeignet, bei denen aus regelungstechnischen<br />
Gründen ein ausgeglichenes Trägheitsverhältnis<br />
zwischen Last und Motor gewünscht ist.<br />
INTENSIVIERUNG DER ZUSAMMENARBEIT<br />
DENKBAR<br />
Copal sieht in den Systemen zur automatisierten Containerentladung<br />
noch ein großes Marktpotenzial. Dies vor allem im Bereich<br />
Kartonhandling. Demzufolge liegt der Entwicklungsfokus in Zukunft<br />
auf diesem Segment. Bei SEW-Eurodrive in Bruchsal wird<br />
man dies sicherlich mit Freude zur Kenntnis nehmen. Schließlich<br />
ergeben sich dadurch Chancen, die Geschäftsbeziehungen auszubauen.<br />
Zu den bereits angedachten Aktivitäten gehören der<br />
Austausch von technischem Know-how sowie die gemeinsame<br />
Arbeit an neuen technischen Lösungen.<br />
Fotos: Copal, SEW-Eurodrive<br />
www.sew-eurodrive.de | www.copalhandlingsystems.com<br />
Mehr Infos:<br />
www.smartfork.com<br />
SmartTarget:<br />
Das Nachrüst-Lasersystem<br />
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Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 129
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
ES IST ZEIT FÜR<br />
NETWORKING<br />
Und wieder ein Jahr ohne Hannover Messe mit Technik zum Anfassen und<br />
vertrauensvollen Gesprächen. Aber die digitale Ausgabe bietet viel Raum<br />
für Innovationen, Inspiration und Networking. Die Besucher können sich<br />
von den Ideen und Visionen der Vortragenden inspirieren lassen, konkrete<br />
Maßnahmen für ihre Unternehmen ableiten und direkt mit den Ausstellern,<br />
Sprechern und anderen Besuchern in Kontakt treten. Auch wir haben unser<br />
Netzwerk genutzt und konkrete Anwenderlösungen für Anlagenbetreiber in der<br />
Prozessindustrie recherchiert. Auf den folgenden Seiten erfahren Sie, wie Daten aus<br />
der Anlage sicher erfasst, dokumentiert, bereitgestellt und von überall her zugänglich<br />
gemacht werden. Ein weiteres Thema ist die Anlagenverfügbarkeit. Hier spielen<br />
Stromversorgung, -verteilung und -absicherung eine entscheidende Rolle.<br />
Ich wünsche Ihnen viel Inspiration beim Networking.<br />
Eva Linder<br />
Chefredakteurin<br />
e.linder@vfmz.de<br />
GETRIEBE UND MOTOR IN EINEM<br />
Bei dem IE5+ Synchronmotor von Nord Drivesystems wurde ein hocheffizienter IE5+ Motor in ein einstufiges<br />
Stirnradgetriebe integriert. Kompakter Bauraum, eine hohe Leistungsdichte und sehr geringe Geräuschemissionen<br />
sind nur einige der Vorteile für Anwender in der Intralogistikbranche oder der Lebensmittel- und Pharmaindustrie.<br />
Wichtige Merkmale der neuen Getriebemotoreinheit DuoDrive sind laut Hersteller der hohe Systemwirkungsgrad<br />
und die Variantenreduktion bei gleichzeitig glatter, unbelüfteter und kompakter Bauweise. Da viele Verschleißteile<br />
wegfallen, sinkt auch der Wartungsaufwand.<br />
www.nord.com<br />
Drehkolbengebläse-Anlagen mit OMEGA PROFIL<br />
Luft für die pneumatische Schüttgutförderung<br />
mit Industrie-4.0-Kompatibilität<br />
• Kompatibel mit Industrie 4.0 durch die vernetzbare<br />
Steuerung SIGMA CONTROL 2<br />
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• Pulsationsarm, zuverlässig und energieeffizient<br />
• Volumenströme 1,5 – 74 m 3 /min, Druckdifferenz bis 1000 mbar,<br />
Vakuum bis 500 mbar<br />
• Garantierte Leistungsdaten – nach ISO 1217 Annex C bzw. E<br />
• „Plug & Work“ senkt Kosten für Inbetriebnahme erheblich<br />
www.kaeser.com<br />
130 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HOHE DESIGNFREIHEIT MIT 2-KOMPONENTEN-3-D-DRUCK<br />
Prototypen, Ersatzteile, Werkzeuge und<br />
Kleinserien: 3-D-Drucker des Kölner Kunststoffspezialisten<br />
Igus fertigen Bauteile ab<br />
sofort auch mit verschiedenen Filamenten. In<br />
diesem 2-Komponenten-3-D-Druck sind<br />
verschiedene Materialeigenschaften einfach<br />
kombinierbar. So lassen sich beispielsweise<br />
Komponenten im 3-D-Druck herstellen, bei<br />
denen gleichzeitig eine besondere Steifigkeit<br />
wie auch eine hohe Verschleißfestigkeit<br />
gefordert sind. So lassen sich beispielsweise<br />
Tribo-Filamente mit kohlefaserverstärkten Filamenten kombinieren. Der Kunde erhält<br />
nicht nur ein besonders verschleißarmes, sondern auch ein äußerst belastbares Bauteil.<br />
Zum Filament-Portfolio zählen Hochleistungskunststoffe unter anderem mit brandhemmenden,<br />
hygienischen und antistatischen Eigenschaften. Ein Beispiel für ein<br />
2K-Bauteil ist ein Greiferelement für eine Maschine, die in der Lebensmittelindustrie<br />
Deckel verschraubt. Der Körper besteht aus einem Iglidur-Filament, das Robustheit und<br />
Verschleißfestigkeit garantiert. Die Flächen hingegen aus einem flexiblen Werkstoff,<br />
der für Rutschfestigkeit sorgt.<br />
www.igus.de<br />
TOX ®<br />
ElectricDrive<br />
moves<br />
ROBUSTER PRÄZISIONSDRUCKMESSUMFORMER<br />
Der Jumo Taros S47 P wird zur Erfassung von Relativ- und<br />
Absolutdrücken in flüssigen und gasförmigen Medien<br />
eingesetzt. Durch seine aktive Temperaturkompensation<br />
sorgt er für präzise Druckmessungen.<br />
So wird eine erhöhte Prozesssicherheit über einen weiten<br />
Temperaturbereich sichergestellt. Die robuste Konstruktion<br />
ermöglicht Schutzarten bis zu IP69 und dadurch den Einsatz<br />
in allen Bereichen, unabhängig von den Umgebungsbedingungen.<br />
Die werksseitig eingestellten Messbereiche liegen<br />
zwischen 0 und 100 bar Relativdruck und 0 bis 40 bar<br />
Absolutdruck. Die Messstofftemperatur kann zwischen –40<br />
und +125 °C betragen, für maximal 1 Stunde pro Tag sogar 140 °C. Die Linearität und<br />
die Langzeitstabilität liegen jeweils bei sehr niedrigen 0,1 %. Die Gesamtgenauigkeit<br />
bei 20 °C beträgt maximal 0,25 % der Messspanne.<br />
Die Nullpunktkorrektur kann einfach mit einem Magneten durchgeführt werden. So liefert<br />
der Druckmessumformer auch über einen langen Zeitraum zuverlässige Messwerte.<br />
Für das kompakte Design sind eine große Auswahl von Prozessanschlüssen lieferbar.<br />
Als elektrische Anschlüsse stehen Kabelverschraubungen, Rundstecker M12 × 1,<br />
Leitungsdosen oder Klemmgehäuse zur Verfügung.<br />
www.jumo.net<br />
OPTISCHE SENSOREN IN ASSISTENZSYSTEM<br />
Zur digitalen Hannover-Messe <strong>2021</strong> wird IFM das<br />
digitale Werker-Assistenzsystem Mate vorstellen,<br />
mit dem Handarbeitsplätze in der Produktion<br />
ausgestattet werden können. Das System basiert<br />
auf einer Erkennung der Hand mit einem<br />
2-D-/3-D-Kamerasystem – dadurch sind keine<br />
störenden Accessoires am Handgelenk notwendig,<br />
wie sie bei anderen Systemen üblich sind.<br />
Die Erkennung der Hand, die auf Deep-Learning-<br />
Technologie basiert, ist zentraler Bestandteil des<br />
Systems. Ob der Werker Rechts- oder Linkshänder<br />
ist, spielt für die Erkennung ebenso wenig eine Rolle wie die Haltung der Hand. Das<br />
Assistenzsystem besteht aus einem Rechner mit Touchmonitor, der Software und<br />
einem optischen Sensor, der sowohl ein 2-D-Videobild als auch ein 3-D-Bild aufnimmt.<br />
Das Werker-Assistenzsystem kommt durch die Handerkennung im 2-D-Kamerabild<br />
ohne zusätzliche Hilfsmittel, wie VR-Brillen oder Tracker am Handgelenk, aus.<br />
Ein typisches Einsatzgebiet e sind Handarbeitsplätze in der Verpackung.<br />
www.ifm.com/de<br />
Die treibende Kraft<br />
der Industrie.<br />
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2017<br />
DIGITALE DRUCK- UND TEMPERATURSENSOREN<br />
Mit den Sensoren Typ 8312 und 8412 bietet Bürkert Druck- und<br />
Temperatursensoren mit CANopen und unter der Bezeichnung<br />
Typ 8318 und 8418 mit IO-Link an.<br />
Die robusten Sensoren für Flüssigkeiten und Gase garantieren<br />
dem Anwender ein problemloses Zusammenspiel mit anderen<br />
Komponenten, die über digitale Kommunikation verfügen. Für die<br />
IO-Link-Version stehen<br />
die üblichen IODD-Gerätebeschreibungsdateien<br />
und für CANopen<br />
Treiber zur Verfügung,<br />
die auch für den<br />
Bürkert-eigenen<br />
Systembus büS<br />
verwendet werden.<br />
Alle Sensoren bieten<br />
eine Gerätediagnose<br />
und ermöglichen<br />
damit eine schnelle<br />
Erkennung und Reaktionszeit bei nicht normalen Betriebszuständen.<br />
Dies sorgt für erhöhte Betriebssicherheit und weniger<br />
Anlagenstillstand. Tools, die die Treiber benutzen, erlauben eine<br />
zentrale Parametrierung der Sensoren und ermöglichen den<br />
einfachen, schnellen Austausch vor Ort ohne manuellen Parametrierungsaufwand.<br />
Die Sensoren tolerieren auch erschwerte Bedingungen wie sie bei<br />
CIP-Prozessen, Fermentationen oder Filtrationsanwendungen<br />
auftreten können und machen neben Neuanlagen auch bestehende<br />
Produktionsstätten fit für Industrie 4.0. Schnelle Inbetriebnahme,<br />
geringer Verkabelungsaufwand sowie der einfache remote<br />
Datenzugriff zur Prozessführung über Tools oder SPS reduzieren<br />
den Planungsaufwand und erlauben eine flexible Anlagenmodifikation<br />
mit geringem Aufwand.<br />
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KOMPAKTER ATEX-DRUCKSCHALTER<br />
Prozessautomation<br />
• pneumatische Volumenverstärker<br />
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Drosseln und Rückschlagventile<br />
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Plug and Play Lösungen, in Form von kundenspezifischen Baugruppen,<br />
inklusive technischer Dokumentation<br />
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Mit der Atex-Baureihe 0342/0343 bringt die Firma Suco zwei<br />
explosionsgeschützte Druckschalter mit druckfester Kapselung in<br />
kompakter Bauweise auf den Markt. Die neuen Schalter basieren<br />
auf der bewährten Produktreihe 0340/0341, die sich u. a. in den<br />
Bereichen Maschinenbau, Lebensmittelindustrie sowie Chemieund<br />
Medizintechnik bewährt haben. Die neue Baureihe ist nach<br />
Atex-Richtlinie 2014/34/EU und IECEx-System für die Ex-Schutzzonen<br />
1 + 2 (Gas),<br />
21 + 22 (Staub) und<br />
den Bergbau<br />
(Methan und<br />
Kohlenstaub)<br />
zugelassen. Die<br />
Druckschalter<br />
verfügen über eine<br />
Schutzisolierung der<br />
Schutzklasse 2 und<br />
sind für Versorgungsspannungen bis 250 V zugelassen. Der<br />
Schaltpunkt kann während des Betriebs über eine Einstellschraube<br />
justiert werden. Mit einer Einbaugröße von nur 52 mm bei<br />
Schlüsselweite 27 stellt die Baureihe den derzeit nach Angaben<br />
des Herstellers kompaktesten Atex-Druckschalter in dieser<br />
elektrischen Leistungsklasse dar.<br />
Um mögliche Fehlerquellen beim Anschließen der Kontakte<br />
innerhalb des Ex-Bereiches auszuschließen, werden beide<br />
Atex-Druckschalter bereits vollständig verkabelt und vergossen<br />
(IP65) in den Standard-Kabellängen 2 oder 5m angeboten.<br />
www.suco.de<br />
132 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
AUTARKE FÜLLSTANDSENSOREN<br />
Automatisiert bieten die autarken Füllstandsensoren Einblick in<br />
Lagerbestände und Liefermengen, wo immer diese sich gerade<br />
befinden. Hersteller können ihre Produktion, Lieferunternehmen<br />
ihr Transportmanagement damit effizient auf die tatsächliche<br />
Nachfrage abstimmen. Die batteriebetriebenen Radarsensoren<br />
Vegapuls Air messen überall: Auch an Orten, an denen es weder<br />
Strom noch gebräuchliche Datennetzwerke für die traditionelle<br />
Füllstandmessung gibt. Die Air-Sensoren sind kompakt und<br />
schnell am Behälter installiert. Sie punkten laut Hersteller im<br />
Einsatz mit hoher Genauigkeit und einem Messbereich, der selbst<br />
für Groß-Silos mit mehreren tausend Kubiklitern Fassungsvermögen<br />
ausreicht. Im Feld arbeiten sie wartungsfrei und sind für alle<br />
denkbaren Medien geeignet: Getreide, Treber, Sedimente, Pellets,<br />
Sand und unterschiedliche<br />
Flüssigkeiten.<br />
Flexibel können Kunden<br />
die Netzanbindung<br />
wählen, die am besten zu<br />
ihrer Anwendung und<br />
Situation vor Ort passt.<br />
Neben Mobilfunknetzen<br />
wie das NB-IoT oder LTE-M,<br />
gibt es auch eine LoRaWan-Variante, um den Sensor in lokale<br />
private LoRa-Netze zu integrieren. Ihr Niedrigfrequenzbereich ist<br />
prädestiniert für kleine Datenmengen, die nur selten übertragen<br />
werden müssen. Das führt zu sehr guter Netzabdeckung bei<br />
niedrigem Energieverbrauch und vor allem zu einer hohen<br />
Durchdringung. So kann der Füllstandsensor selbst im Keller eines<br />
Gebäudes erreicht werden.<br />
www.vega.com<br />
to im Hintergrund gelöscht. Zu viele Elemente<br />
MESSUMFORMER FÜR RADAR<br />
Die neuen Messumformer bieten die Genauigkeit und Zuverlässigkeit,<br />
die in den verschiedensten Anwendungen gefordert werden:<br />
Das gilt vom Grundgerät zur Füllstandmessung bis hin zu<br />
komplexen Pumpenroutinen. Mit bis zu zwei Messpunkten, sechs<br />
Steuer- und Alarmrelais, zwei diskreten Eingängen, drei analogen<br />
Ausgängen und Kommunikationsoptionen<br />
ist der<br />
Sitrans LT500 eine Option<br />
für Messanwendungen.<br />
Die Messumformer<br />
sorgen dafür, dass der<br />
Betrieb gemäß den vor<br />
Ort gültigen gesetzlichen<br />
Vorschriften eingehalten<br />
und die Umweltschutzverträglichkeit<br />
gesichert<br />
sind, während gleichzeitig genaue Messungen über den laufenden<br />
Prozess aufgenommen werden. Die präzisen Durchflussmessungen<br />
erfüllen die ISO-Normen, und das integrierte Data-Logging<br />
gewährleistet die Datensicherung gemäß den Vorschriften.<br />
Anwender können laut Hersteller nicht nur ältere Geräte einfach<br />
und schnell mit dem Sitrans LT500 nachrüsten, sondern die<br />
verbesserte Systemsteuerung drückt sich direkt in Form von<br />
Einsparungen im Betriebsergebnis aus. Durch eine gezielte<br />
Planung des Pumpenbetriebs können Kunden die Hauptverbrauchszeiten<br />
und die damit verbundenen höheren Preise<br />
während des Spitzenenergiebedarfs vermeiden. Weitere programmierbare<br />
Funktionen tragen dazu bei, aufwändige Wartungsarbeiten<br />
zu reduzieren.<br />
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Modular automatisiert.<br />
hohe Geschwindigkeitsperformance<br />
flexible Bedienphilosophie<br />
gleichzeitiger Betrieb von mehr als 120 Regelkreisen<br />
moderne Kommunikationsschnittstellen, z. B. OPC UA und MQTT<br />
Integration von verschiedenen Feldbussystemen wie EtherCAT<br />
und Modbus TCP/RTU<br />
einfache Integration neuer Software-Funktionen via CODESYS PLC<br />
einfache Anpassung der Hardware-Ein- und Ausgänge<br />
Dezentralisierung über 2- und 3-Port-Routermodule<br />
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JUMO variTRON 500<br />
Das neue Automatisierungssystem von JUMO ist modular aufgebaut und hochskalierbar. Grundlage von JUMO variTRON 500 bildet die<br />
Hardware- und Software-Plattform JUMO JUPITER. Durch CODESYS PLC wird das System zu einer SPS, die vielfältige Steuerungsapplikationen<br />
realisieren kann.<br />
Willkommen bei JUMO.<br />
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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
SICHERHEIT<br />
RUND UM<br />
DIE UHR<br />
Lange war Industrie 4.0 kaum mehr als eine<br />
Vision. Jetzt hauchen erste Anwendungen der<br />
Idee Leben ein. In der Praxis zeigt sich der<br />
Nutzen der digitalen Services. Und Lösungen,<br />
die ganz auf Internet-Technologien basieren,<br />
erschließen völlig neue Einsatzfelder.<br />
„Mein Smartphone ist schon lange so etwas wie die Schaltzentrale<br />
meines Alltags“, erzählt Julia Grether. Die 29-Jährige nutzt den<br />
intelligenten Begleiter zum Kommunizieren, um das Wetter zu<br />
checken, Zugtickets zu buchen, die eigenen Schritte zu zählen<br />
und zu Hause das Licht zu regeln. Nach einem Studium in internationaler<br />
Unternehmensführung hat sie die Vorteile der digitalen<br />
Vernetzung aber auch beruflich im Blick: Sie arbeitet seit einem<br />
Jahr als Business Development Managerin an Netilion mit –<br />
dem IIoT-Ökosystem von Endress+Hauser.<br />
„Mein Ziel ist es, den Komfort und die Leichtigkeit, die die <strong>Digital</strong>isierung<br />
im Privatleben bietet, mit Netilion auch in die Prozessindustrie<br />
zu bringen“, so Julia Grether. „Das macht Prozesse<br />
effizienter und sicherer.“ Herzstücke sind die Netilion Services –<br />
webbasierte Anwendungen, die sämtliche Feldgeräte und ihre<br />
Daten von überall her zugänglich machen. Die Apps helfen Anwendern<br />
zum Beispiel, alle Instrumente einer Anlage zu erfassen<br />
und zu verwalten, gerätebezogene Dokumente zu organisieren<br />
oder den Gerätestatus zu überwachen und bei einer Störung<br />
richtig zu handeln.<br />
Autor: Reinhard Huschke, freier Journalist, Freiburg<br />
ALLE FELDGERÄTE IM BLICK<br />
„Die Netilion-Apps lassen sich einfach bedienen und liefern sofort<br />
einen konkreten Mehrwert“, sagt Julia Grether. Manchmal<br />
sorgen sie auch für ein großes Aha-Erlebnis, wie beim deutschen<br />
Netilion-Pilotkunden Salzgitter Flachstahl GmbH: Bei der digitalen<br />
Erfassung der im Walzwerk installierten Messgeräte tauchten<br />
mehr Instrumente auf als erwartet – und zusätzlich wurden einige<br />
dieser Geräte als ersetzungsbedürftig erkannt.<br />
Mit Netilion kann ein vollständiger Überblick über die installierte<br />
Basis erreicht werden. <strong>Digital</strong>e Zwillinge der oft schwer<br />
zugänglichen realen Feldgeräte werden dafür in der Cloud verfügbar<br />
gemacht und sind dann von beliebigen Endgeräten aus<br />
einsehbar – am PC im Büro ebenso wie auf dem Industrie-Tablet<br />
oder sogar dem Smartphone des Technikers. Dieser hat vor<br />
einem Einsatz die Anleitung zur Problembehebung gleich zur<br />
Hand. Julia Grether ergänzt: „Der Anlagenbetreiber kann mit<br />
dem von Netilion generierten Wissen Kosten sparen – durch eine<br />
vereinfachte Instandhaltung und eine höhere Anlagenverfügbarkeit“.<br />
Darüber hinaus erschließt Netilion aber auch neue Anwendungen<br />
jenseits der klassischen Prozesstechnik. Endress+Hauser<br />
schnürt dafür Pakete mit Industrie-4.0-fähiger Messtechnik und<br />
digitalen Anwendungen, um einfache messtechnische Aufgaben<br />
zu lösen. Die Einrichtung ist unkompliziert: Die vorkonfigurierten<br />
Komplettpakete enthalten die Sensoren samt Montagematerial<br />
und den Transmitter, dazu ein Abo für den digitalen Service.<br />
Ein Beispiel hierfür sind die Netilion Smart Systems für die Gewässeranalyse,<br />
die zurzeit in zwei Schweizer Gemeinden im<br />
Pilot einsatz sind.<br />
In Giebenach bei Basel wird via Netilion ein Aufzuchtbecken<br />
für Lachse überwacht. Früher gab es dort nur punktuelle<br />
Wasserkontrollen; jetzt ist ein kontinuierliches Monitoring<br />
von Sauerstoff-, Nitrat- und Ammoniumwerten möglich. Die<br />
134 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
DIGITALE<br />
BEGLEITER<br />
Mein Ziel ist es, den Komfort und die Leichtigkeit,<br />
die die <strong>Digital</strong>isierung im Privatleben bietet, mit<br />
Netilion auch in die Prozessindustrie zu bringen.<br />
JULIA GRETHER<br />
Gemeinde Baltschiederbach im Kanton Wallis nutzt ein ähnliches<br />
System, um die Wasserqualität eines Bachs zu analysieren.<br />
Dort werden Trübung, Leitfähigkeit und pH-Wert gemessen.<br />
Die Mitarbeiter sehen die Messwerte immer auf ihren<br />
Smartphones; bei Abweichungen vom Sollwert verschickt das<br />
System eine Alarmmeldung. Zudem informiert es über den<br />
Zustand der Messfühler. „Das Smart System gibt uns Sicherheit<br />
in unserer täglichen Arbeit“, bestätigt Fischereiaufseher<br />
Daniel Zopfi. „Wir wissen immer, unter welchen Bedingungen<br />
die Fische aufwachsen, und können diese durch gezielte Eingriffe<br />
verbessern.“<br />
Eine weitere Paketlösung bietet Endress+Hauser für die kabellose<br />
Fernüberwachung von Füllständen mobiler oder abgelegener<br />
Kunststofftanks. Sie enthält den neuen batteriebetriebenen<br />
Radar-Füllstandtransmitter Micropilot FWR30, der seine<br />
Messergebnisse über eine integrierte Mobilfunk-Schnittstelle<br />
übermittelt. Auch für klassische Prozessanlagen wird es weitere<br />
neue Anwendungen geben. Eine in der Entwicklung befindliche<br />
App ist Netilion Predict. Sie soll kontinuierlich Prozess- und Geräteparameter<br />
auswerten, um so Kalibrier- und Wartungsintervalle<br />
zu optimieren und die Anlagenverfügbarkeit zu erhöhen.<br />
Die technische Entwicklung schreitet ebenfalls voran: „Parallel<br />
werden wir die Kommunikationsfähigkeit der Feldgeräte ausbauen“,<br />
so Grether. Um die Vielzahl üblicher Feldbus-Standards<br />
abzudecken, werden weitere Datenschnittstellen zu den Feldgeräten<br />
hinzukommen und ein neuer Adapter wird Hart-Geräte<br />
bluetoothfähig machen. Zudem sind nach dem Vorbild des Micropilot<br />
FWR30 weitere Sensoren geplant, die ab Werk „Netilionready“<br />
sind – also Daten ohne separate Schnittstellenbausteine<br />
direkt in die Netilion-Cloud schicken.<br />
Fotos: Endress+Hauser<br />
www.de.endress.com<br />
www.ruwac.de<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 135
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
UNDER PRESSURE<br />
Bei der Entwicklung von Schaltgeräten für<br />
Extrem-Anwendungen müssen auch widrige<br />
Umgebungsbedingungen berücksichtigt und,<br />
sobald die ersten Prototypen gefertigt sind,<br />
getestet werden.<br />
Tiefkälte, Feuchte, Vibrationen, Staub, Explosionsrisiko,<br />
korrosive Umgebung: Das sind typische Bedingungen,<br />
unter denen Schaltgeräte in einigen Anwendungsfeldern<br />
der Verfahrens- und Prozesstechnik arbeiten. Beispiele<br />
sind die Chemieindustrie, Oil & Gas, der Schüttgutumschlag und<br />
hygienesensible Bereiche der Nahrungsmittelproduktion.<br />
Unter diesen Extrembedingungen würden konventionelle<br />
Schaltgeräte nicht ansatzweise die erwartete und in Dauertests<br />
verifizierte Lebensdauer erreichen. Hier müssen Extrem-Schaltgeräte<br />
zum Einsatz kommen, die eigens für diese Anwendungen<br />
entwickelt wurden. Zu ihren konstruktiven Besonderheiten gehören<br />
die Auswahl der Werkstoffe, die hochwirksame Abdichtung<br />
und auch die Beschichtung der verwendeten Gehäuse.<br />
Der Entwicklungsprozess sowie die fertigungsbegleitende Prüfung<br />
während der Serienproduktion umfassen auch entsprechende<br />
Tests unter Extrembedingungen. Das geschieht bei Steute in<br />
einem bestens ausgestatteten Labor, in dem die Schaltgeräte unter<br />
den eingangs genannten Parametern geprüft werden.<br />
Autor: Dipl.-Ing. (FH) Rainer Lumme, Produktmanager Extreme,<br />
Steute Technologies GmbH & Co. KG, Löhne<br />
STRAHL- UND SPRITZWASSER<br />
Eine oft gewünschte Eigenschaft der Schaltgeräte aus dem<br />
„Extreme“-Programm ist die Unempfindlichkeit gegenüber<br />
Strahl- und Spritzwasser. Das betrifft elektromechanische Schaltgeräte<br />
und Sensoren, die unter rauen Bedingungen z. B. in Landund<br />
Baumaschinen sowie im Schiffbau und in der Offshore-Technik<br />
zum Einsatz kommen. Es gilt aber auch für Schaltgeräte, die<br />
in hygienesensiblen Bereichen verbaut und regelmäßig Reinigungsprozessen<br />
wie Washdown oder Beaufschlagung mit dem<br />
Hochdruckreiniger ausgesetzt sind. Im Steute-Labor werden die<br />
entsprechenden Prüfungen durchgeführt, um u. a. die IP-Klasse<br />
der Geräte zu dokumentieren. Auch Unterwassertests können<br />
hier absolviert werden.<br />
Eine hohe Lebensdauer bei tiefen Temperaturen muss ebenso<br />
in die Schaltgeräte „hineinkonstruiert“ werden wie der Spritzwasserschutz.<br />
Hier stehen die Entwickler vor der Herausforderung,<br />
dass bestimmte Gehäusewerkstoffe (Kunststoffe) bei sehr<br />
tiefen Temperaturen verspröden und auch gängige Dichtungswerkstoffe<br />
dann nicht mehr einsetzbar sind. Tests in Klimakammern<br />
stellen unter Beweis, dass die Schaltgeräte aus dem Tieftemperatur-Programm<br />
von Steute unter diesen Bedingungen,<br />
d. h. bei Temperaturen bis herab zu – 60 °C, eine hohe Lebensdauer<br />
erreichen.<br />
STAUBBELASTUNG UND KORROSION<br />
Staub als Umgebungsbedingung spielt bei den Extrem-Schaltgeräten<br />
schon deshalb eine Rolle, weil viele Geräte den Anforderungen<br />
des Staubexplosionsschutzes entsprechen und weil in einigen<br />
Anwendungen wie etwa der Schüttgut-Fördertechnik die<br />
Staubbelastung sehr hoch ist. Bei den entsprechenden Tests arbeiten<br />
die Schaltgeräte unter Einwirkung von Teststaub.<br />
136 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
01 02<br />
01 In der Salzsprühnebelkammer wird die Korrosionsfestigkeit<br />
von Schaltgeräten geprüft<br />
02 Parallel zu den Labortests werden die Schaltgeräte<br />
auch unter Praxisbedingungen getestet – hier im<br />
Feldauslagerungsprüfstand auf Helgoland<br />
Etwa ebenso häufig – z. B. bei Anwendungen von Schaltgeräten in<br />
der Offshore-Industrie oder in der Schiffstechnik – ist ein hohes<br />
Maß an Korrosionsbeständigkeit gefragt. Deshalb absolvieren die<br />
Schaltgeräte des Offshore-Programms und andere Baureihen<br />
Salzsprühnebeltests gemäß DIN EN ISO 9227.<br />
Ein weiteres Prüfkriterium ist die Stoßfestigkeit. Sie wird gewünscht,<br />
wenn die Schaltgeräte z. B. in Baumaschinen oder<br />
Bohrhämmern zum Einsatz kommen. Hier werden unterschiedliche<br />
Testszenarien und -vorschriften angewendet, z. B. solche für<br />
Not-Halt-Schaltgeräte (Prüfung der Verrastung) und für Ex-<br />
Schaltgeräte (7-Joule-Schlagtests gemäß EN 60079-0). Für beide<br />
Normen gibt es im Steute-Labor Testeinrichtungen.<br />
LABOR UND PRAXIS<br />
Nochmals anspruchsvoller werden die Anforderungen an<br />
„Extreme“-Schaltgeräte dadurch, dass es in der Praxis häufig<br />
mehrere herausfordernde Umgebungsbedingungen gibt, die somit<br />
gleichzeitig zu erfüllen sind. So kann etwa ein Schaltgerät in<br />
der Offshore-Technik Vibrationen und Korrosion ausgesetzt sein,<br />
und in der Landtechnik oder in Umschlagsanlagen tritt häufig<br />
Staubbelastung in Kombination mit Feuchtigkeit auf.<br />
Außerdem folgen die Einsatzbedingungen in der Praxis oft<br />
nicht der Norm, weil sie z. B. ungleichförmig statt kontinuierlich<br />
sind. Oder es gibt Bedingungen, die in der Norm gar nicht auftreten<br />
wie etwa Algenbildung beim Einsatz von Schaltgeräten in der<br />
Schiffs- und Hafentechnik. Deshalb ist es unabhängig von allen<br />
Labortests empfehlenswert, auch die „echten“ Praxisanforderungen<br />
zu berücksichtigen. Diese Anforderungen ermittelt Steute sowohl<br />
bei Kundenbesuchen als auch durch eine Kooperation mit<br />
dem Fraunhofer Ifam. Das Institut betreibt auf Helgoland einen<br />
Prüfstand für Korrosionsbeanspruchungen, der u. a. die Schaltgeräte<br />
über Monate unterschiedlichen Beanspruchungen durch<br />
Salznebel, Salzwasser und Tide aussetzt. Die Testergebnisse liefern<br />
zusätzlichen Aufschluss über die Korrosionsbeständigkeit<br />
und geben damit wertvollen Input für die Optimierung und Neuentwicklung<br />
von Schaltgeräten für extreme Anwendungen.<br />
Fotos: Steute<br />
www.steute.de<br />
EXTREMES<br />
MEISTERN<br />
Zu den konstruktiven Besonderheiten von Schaltgeräten<br />
für extreme Umgebungen gehören die Auswahl der<br />
Werkstoffe, die hochwirksame Abdichtung und auch<br />
die Beschichtung der verwendeten Gehäuse.<br />
RAINER LUMME<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 137
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
STABILE PROZESSE<br />
DANK DC 24 V<br />
Mit einem intelligenten Stromverteilungs- und<br />
Absicherungssystem kann der Überstromschutz<br />
mit den Anforderungen der <strong>Digital</strong>isierung<br />
kombiniert werden. Das sorgt für Transparenz<br />
bei der Absicherung der angeschlossenen<br />
Verbraucher und erhöht dadurch die<br />
Anlagenverfügbarkeit.<br />
DDer Anlagenbau in der Prozessindustrie wird gekennzeichnet<br />
durch die Langlebigkeit der Produktionseinrichtungen<br />
und ein Höchstmaß an Verfügbarkeit. Hier ist es<br />
besonders wichtig, die kontinuierliche Produktion der Anlagen<br />
sicherzustellen. Das erhöht den Anspruch an die Qualität<br />
und die Verfügbarkeit der eingesetzten Komponenten. Diesem Bedürfnis<br />
ist bei der Konstruktion der Anlagen und der elektrotechnischen<br />
Einrichtungen Rechnung zu tragen. Daher nimmt der Einfluss<br />
der <strong>Digital</strong>isierung stetig zu. Neben den bisher gängigen Bussystemen<br />
finden immer häufiger andere Lösungsansätze Anwendung<br />
in der Anlagenplanung. Dabei spielen z. B. OPC UA, APL oder<br />
auch IO-Link eine zunehmende Rolle. Im Vordergrund stehen die<br />
Verbesserung der Transparenz der verschiedenen Fertigungsprozesse<br />
und dadurch die Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit bei einer<br />
gleichbleibend hohen Qualität der zu produzierenden Güter.<br />
Grundlage für einen stabilen Prozess ist die Erfassung von<br />
Messwerten durch Sensoren und die Regelung über Ventile und<br />
Pumpen. Die Stromversorgung der Komponenten erfolgt<br />
häufig über die DC-24-V-Steuerspannungsebene. Daher<br />
gebührt dieser eine besondere Beachtung. Nur durch ei-<br />
ne zuverlässige Stromverteilung ist ein sicherer und stabiler Prozess<br />
gewährleistet. Das ControlPlex CPC20 Stromverteilungsund<br />
Absicherungssystem wurde genau für solche Anforderungen<br />
entwickelt. Es kombiniert die Zuverlässigkeit des elektronischen<br />
Überstromschutzes mit der notwendigen Transparenz und Kommunikationsfähigkeit<br />
der eingesetzten Geräte.<br />
Das System besteht aus drei Komponenten. Die Grundlage bildet<br />
das Sockelsystem Modul 18plus. Das ermöglicht den einfachen<br />
und modularen Aufbau der Stromverteilung und kann einen<br />
Strom von bis zu 80 A tragen und verteilen. Der steckbare<br />
elektronische Sicherungsautomat ESX60D lässt sich auf diesem<br />
Modul befestigen. Das Gehirn des gesamten Systems bildet der<br />
Buscontroller CPC20. Er sammelt die Messwerte und Statusinformationen<br />
der Sicherungsautomaten ein und überträgt sie an die<br />
übergeordneten Steuerungssysteme oder stellt sie auf seinem integrierten<br />
Webserver zur Verfügung.<br />
Der elektronische Sicherungsautomat ESX60D integriert auf einer<br />
Baubreite von 12,5 mm zwei Kanäle. Durch seine Steckbarkeit<br />
sind der Austausch der Geräte sowie die Erweiterung des Systems<br />
jederzeit ohne großen Aufwand möglich. Das vereinfacht die Anpassung<br />
der Stromverteilung an sich ändernde Anlagenkonfigurationen<br />
und erhöht die Flexibilität. Durch die kontinuierliche Erfassung<br />
der Statusinformationen sowie der Messwerte, z. B. für<br />
den aktuellen Laststrom und die Ausgangsspannung, erhalten Anlagenbediener<br />
und Wartungspersonal einen schnellen Überblick<br />
über die aktuelle Situation der Stromverteilung.<br />
01 Stromverteilungs- und Absicherungssystem in einem – das<br />
sorgt für zusätzliche Transparenz und Flexibilität in Anlagenbau<br />
und Prozessindustrie<br />
Autor: Thomas Kramer, Business Development Manager,<br />
E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf<br />
138 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
STÖRUNGEN ERKENNEN UND BEHEBEN<br />
Kommt es bei einer Last z. B. zu einer Veränderung der Stromaufnahme,<br />
kann das auf ein Problem bei diesem Verbraucher hinweisen.<br />
Durch die kontinuierliche Erfassung der Messwerte lassen<br />
sich abzeichnende Störungen frühzeitig erkennen und im<br />
Vorfeld beheben. Darüber hinaus kann jedem Kanal ein eigener<br />
Grenzwert für den Laststrom zugeordnet werden. Über die Steuerung<br />
oder den Webserver kann das Bedienpersonal den Grenzwert<br />
auf einen Wert zwischen 50 und 100 % des Nennstroms des<br />
Sicherungsautomaten einstellen. Bei Überschreitung des<br />
Schwellwerts erfolgt eine automatische Meldung an das übergeordnete<br />
Steuerungssystem. Der Sicherungsautomat zeigt die<br />
Überschreitung mitthilfe der intergierten LED an.<br />
Der ESX60D ist vollkommen parametrierbar. Das betrifft die<br />
bereits beschriebene Vorwarnschwelle, den Nennstrom des Sicherungsautomaten<br />
– einstellbar zwischen 1 und 10 A – sowie eine<br />
Vielzahl von Parametern, die das Ein- und Abschaltverhalten<br />
festlegen. Dadurch kann der Betreiber die Stromverteilung sehr<br />
schnell auf sich ändernde Konfigurationen der Anlage anpassen.<br />
Bei einem Gerätetausch wird der Sicherungsautomat automatisch<br />
parametriert und auf die vorgegebene Stromstärke eingestellt.<br />
Das verringert die Lagerhaltung der Geräte deutlich.<br />
STILLSTANDZEITEN VERRINGERN<br />
Der Buscontroller CPC20 bildet die Schnittstelle des Stromverteilungs-<br />
und Absicherungssystem an die übergeordneten Steuerungssysteme.<br />
Er verfügt über eine Schnittstelle für die beiden<br />
Bussysteme Profinet und EtherNet/IP. Durch den integrierten<br />
Switch lässt er sich schnell in die Topografie der Feldbusebene<br />
02 Das intelligente ControlPlex System CPC20 schützt die DC-24-V-<br />
Stromverteilung vor Überlast und Kurzschluss<br />
einbetten und verfügt somit über deren Standardmechanismen.<br />
Neben den beiden Buchsen für die Buskommunikation verfügt er<br />
über eine weitere Ethernet-Schnittstelle. Über diese kann das Anlagenpersonal<br />
auf den integrierten Webserver des Gerätes zugreifen.<br />
Dort sieht man alle Messwerte und den Status aller Sicherungsautomaten.<br />
Darüber hinaus liegen dort zusätzliche Informationen<br />
vor, wie z. B. der Grund der letzten Auslösung oder<br />
ob es einen Kurzschluss bzw. ein Überstromereignis gab. Die Oszilloskop-Funktion<br />
zeichnet die letzten vier Sekunden vor dem<br />
Auslösen des Sicherungsautomaten präzise auf. Beide Funktionen<br />
erleichtern dem Wartungspersonal die Fehlersuche.<br />
Fotos: E-T-A, zapp2photo<br />
www.e-t-a.de<br />
Was hat eine aufregende Haarfarbe<br />
mit Blutanalysen im Labor zu tun?<br />
Bei beiden macht Fluid Control Technik von Bürkert den entscheidenden<br />
Unterschied. Unsere Lösungen halten bei der Herstellung von Haarpflegemitteln<br />
die Inhaltsstoffe penibel auseinander. So wird es einfach, mit<br />
schönem Haar zu glänzen. Und im Labor trennen Bürkert-Systeme mit<br />
kompromissloser Präzision die Analyse-Medien. Das sichert verlässliche<br />
Diagnosen. Wo immer Gase und Flüssigkeiten ins Spiel kommen,<br />
vertrauen Spezialisten aller Branchen auf Lösungen von Bürkert.<br />
Weil wir Ideen liefern, die den Unterschied machen.<br />
We make ideas flow.<br />
www.buerkert.de
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
EINE BUNTE WELT<br />
Als Progecta den Synthomer-Standort im<br />
italienischen Piemont modernisierte, wurden<br />
zugleich die Voraussetzungen für die<br />
erfolgreiche Installation eines übergreifenden<br />
Prozessleitsystems geschaffen.<br />
Synthomer ist ein international aufgestelltes Unternehmen,<br />
das seit mehr als 100 Jahren in der chemischen Industrie<br />
tätig ist. Es ist auf Zusatz- und Rohstoffe für die Herstellung<br />
von Beschichtungen, Papier, Textilien sowie Gesundheits-<br />
und Schutzmaterialien spezialisiert. Die Division Specialties<br />
konzentriert sich auf Produkte außerhalb des Kerngeschäfts<br />
der Acrylprodukte. Das Werk Sant’Albano Stura in der italienischen<br />
Region Piemont gehört zu dieser Division. Dort werden<br />
Polyesterharze zur Pulverbeschichtung hergestellt. Diese sogenannten<br />
„Blender“ werden vorrangig an Unternehmen verkauft,<br />
die auf Lackprodukte spezialisiert sind.<br />
Vor Kurzem erfolgte eine Umrüstung der Anlage in Sant’Albano<br />
Stura, bei der mehrere von lokalen SPS gesteuerte Systeme modernisiert<br />
wurden. Eines der entscheidenden Hauptziele dieses<br />
Projekts lag darin, für die gesamte Anlage ein einziges Prozessleitsystem<br />
zu implementieren, das alle Abläufe steuern sollte. Zu<br />
diesem Zweck griff man bei Synthomer auf das Know-how von<br />
Rockwell Automation, den Systemintegrator Progecta und auf<br />
Stratus Technologies zurück.<br />
Autor: Maurizio Cappelletti, Sales Initiative Leader Process Industry, Rockwell<br />
Automation, Mailand, Italien<br />
SOLIDES FUNDAMENT<br />
Die Produktionslinien im Synthomer-Werk in Piemont wurden<br />
im Laufe der Zeit so aufgebaut, dass sie über speicherprogrammierbare<br />
Steuerungen von verschiedenen Lieferanten verwaltet<br />
wurden und unabhängig voneinander arbeiteten. Mit dem Modernisierungsprojekt<br />
wurde angestrebt, die Steuerung des Systems<br />
neu zu strukturieren und zu koordinieren.<br />
Rockwell Automation und der Systemintegrator Progecta sollten<br />
das neue System für Synthomer liefern. Nach und nach ersetzte<br />
das Unternehmen die vorhandenen Steuerungen unterschiedlicher<br />
Anbieter durch programmierbare Automatisierungssteuerungen<br />
ControlLogix von Allen-Bradley. Zu diesem<br />
Zeitpunkt war sich das Unternehmen gar nicht bewusst, dass es<br />
damit die perfekte Grundlage für alle weiteren Zielsetzungen der<br />
Unternehmensführung schaffte.<br />
Im Jahr 2018 war der Standort schließlich mit einer hochmodernen,<br />
vollautomatischen Produktionsanlage ausgestattet. Die<br />
eintreffenden Rohstoffe werden zunächst gelagert. Anschließend<br />
werden sie entsprechend der Kundennachfrage für eine breite<br />
Palette von Produkten dosiert und verarbeitet. Weitere automatisierte<br />
Systeme verpacken die Produkte dann entweder in 25 kg<br />
schweren Säcken oder 900 kg schweren Big-Bags.<br />
VERTEILTE PROZESSSTEUERUNG<br />
Kurz nach dem Abschluss dieses Modernisierungsprojekts entschied<br />
man sich bei Synthomer dafür, von der Steuerung über herkömmliche<br />
speicherprogrammierbare Steuerungen zu einem moderneren<br />
Ansatz zu wechseln, der auf einen verteilten Steuerungslogikprozess<br />
fokussiert ist. Mit dieser Entscheidung sollten die<br />
Unternehmensrichtlinien standardisiert und für die Zukunft ausgerichtet<br />
werden. Um dieses Ergebnis zu erreichen, wurde festgelegt,<br />
dass jede Anlage mit einem Prozessleitsystem arbeiten sollte.<br />
140 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Im Werk Sant’Albano war bereits ein weiteres Projekt zur Installation<br />
eines neuen Reaktors – einer der größten in Europa für diese<br />
Produkttypen – angestoßen worden, das eine Produktionssteigerung<br />
von 30 % ermöglichen würde. Daher beschloss man, beide<br />
Projekte zu kombinieren und für die verteilte Steuerung das Prozessleitsystem<br />
PlantPax einzusetzen, das in Zusammenarbeit mit<br />
Progecta von Rockwell Automation bereitgestellt wurde.<br />
Hierbei bestand das ausgearbeitete Konzept darin, die Verwaltung<br />
der gesamten Anlage in einer einzigen Zentraleinheit zu<br />
konzentrieren, die auch über die geeigneten Redundanzen verfügen<br />
sollte. Über diese Zentraleinheit sollten Daten gesammelt<br />
und mehr als 2 000 angeschlossene Geräte gesteuert werden. Bislang<br />
wurde das Werk von einer Handvoll CPUs betrieben, die jeweils<br />
einem bestimmten System – einer Abteilung, einem Heizwerk<br />
oder ähnlichem – zugeordnet waren. Eine einzige Zentraleinheit<br />
würde die Kommunikation zwischen den verschiedenen<br />
Systemen daher wesentlich vereinfachen.<br />
SCHRITT FÜR SCHRITT<br />
Das PlantPax-Prozessleitsystem wurde zunächst im Speziellen für<br />
den neuen Reaktor eingerichtet. Durch die Migration von Funktionen<br />
aus den vorhandenen SPS-Systemen wurde es allmählich<br />
weiterentwickelt. Diese Systeme wurden dann zu dezentralen<br />
E/A-Knoten für die einzelne Zentraleinheit. Ziel war es, innerhalb<br />
von drei Jahren zu einem vollständig dezentralen Steuerungssystem<br />
zu gelangen. Während dieser Zeit sollte eine ununterbrochene<br />
Produktion gewährleistet sein, mit Ausnahme eines kurzen<br />
Zeitfensters, nämlich der planmäßigen Schließung im Sommer.<br />
Um den Stillstand der Anlage im Sommer optimal zu nutzen,<br />
erfolgten die Verdrahtungsarbeiten im Vorfeld. Anschließend<br />
wurden das ControlNet-Netzwerk und die lokalen Zentraleinheiten<br />
durch ein neues EtherNet/IP-Netzwerk ersetzt und der konvertierte<br />
Teil des Systems konnte getestet werden.<br />
HOHE AUSFALLSICHERHEIT<br />
An dieser Stelle kam Stratus Technologies ins Spiel, deren Aufgabe<br />
es war, zusätzliche Redundanz für die Infrastruktur zu schaffen<br />
– und damit eine Fehlertoleranz von mehr als 99,999 % für alle<br />
Anwendungen zu erreichen. Mit der ftServer-Plattform lieferte<br />
Stratus Technologies eine Lösung, die mit vollständig virtualisierten<br />
Anwendungen auf die Anforderungen der industriellen <strong>Digital</strong>isierung<br />
reagieren kann.<br />
Dank dieser Technologie sind die Steuerungsanwendungen<br />
immer verfügbar, wodurch es nicht mehr zu Ausfallzeiten oder<br />
Datenverlusten kommen kann. Darüber hinaus erfordert die Verwaltung<br />
der Plattform dank der Installation eines einzigen Servers,<br />
der permanenten Diagnose und der einfachen Wartung keine<br />
speziellen IT-Kenntnisse. Das bedeutet, dass die Anlagenwartungstechniker<br />
diese Aufgabe übernehmen können.<br />
WEITERE VORTEILE<br />
Mit der Einführung des PlantPax-Prozessleitsystems und seiner<br />
Prozessbibliothek ist es dem Prozessingenieur nun möglich, direkt<br />
in eine Reihe von Parametern einzugreifen, Funktionen zu<br />
ändern und Alarme zu verwalten. Bei der alten SPS musste hierfür<br />
ein Softwaretechniker hinzugezogen werden. Synthomer sah<br />
im Ansatz, bei der Modernisierung auf ein modernes Prozessleit-<br />
Durch das neue Prozessleitsystem lassen sich Parameter und<br />
Funktionen einfach ändern<br />
Verfahrenstechnik<br />
system zurückzugreifen, noch einen weiteren Vorteil: die enorme<br />
Menge an historischen Daten, die damit generiert wird. Dies<br />
nützt nicht nur Bedienern und Wartungstechnikern, sondern liefert<br />
auch die benötigten Daten für Unternehmensanalysen.<br />
Anz_ESL51_LED_Vt_90 x 60 mm_<strong>2021</strong><br />
Durch die Aufzeichnung einer derartig großen Datenmenge,<br />
die sämtliche Betriebsparameter abdeckt, kann Synthomer umfassende<br />
Lumistar<br />
Analysen<br />
Mini-Schauglasleuchte<br />
durchführen, wenn Probleme auftreten. Sie ist<br />
auch hilfreich bei der Wartung der Anlage, denn es werden präventive<br />
ESL 51-LED<br />
und diagnostische Reaktionen ausgelöst, die an die Betriebsstunden<br />
Umgebungstemperatur und die Mengen einer bis einzelnen 50°CKomponente gekoppelt<br />
sind.<br />
Die<br />
• Leistungsstark<br />
Mitarbeiter des Werks in Sant’Albano Stura waren von den<br />
Ergebnissen<br />
• 185 Lumen<br />
der Modernisierung, der Installation von Rockwell<br />
Automation-Technologie<br />
• Extrem robust<br />
und der Leistungsfähigkeit des Plant-<br />
Pax-Prozessleitsystems<br />
• Wenig Platzbedarf<br />
beeindruckt. Und das ist auch in den übrigen<br />
• Universelle<br />
Werken von Synthomer nicht unbemerkt geblieben. Die anderen<br />
Befestigungsmöglichkeit<br />
Standorte des Unternehmens, die vor der Aufgabe stehen,<br />
ihre Systeme zu zentralisieren, gehen nun mit Blick auf die eigene<br />
Situation der Frage nach, welche Vorteile eine solche Lösung für<br />
info@lumiglas.de | www.lumiglas.de<br />
sie bringen kann.<br />
Bilder: Rockwell Automation, Shutterstock<br />
www.rockwellautomation.com<br />
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Lumistar Leuchte<br />
ESL 53-LED<br />
500 Lumen<br />
• Dauerbetrieb bis<br />
50000 Stunden<br />
• Vibrationsfest<br />
• Keine Wärmestrahlung<br />
im Lichtaustritt<br />
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Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 141
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
KLAR AUF<br />
DER HAND<br />
Bei der Schaltanlagenfertigung für eine<br />
Holzextraktionsanlage unterstützt eine App<br />
die Anlagendokumentation.<br />
Was haben Futter für Zuchttiere und der Innenausbau<br />
von Eisenbahnwaggons gemeinsam? Nichts. Noch<br />
nicht. Denn die Berner Fachhochschule erforscht,<br />
wie aus Holz emissionsarme Klebstoffe mit hohem<br />
Brandwiderstand (zum Beispiel für Eisenbahnwaggons) oder Zusatzstoffe<br />
im Tierfutterbereich, die Bakterien oder Parasiten reduzieren,<br />
gewonnen werden können. Dazu werden mit einer<br />
Holzextraktions-Pilotanlage die Inhaltsstoffe aus den Rinden der<br />
Hölzer herausgefiltert.<br />
Devex Verfahrenstechnik GmbH – ein Spezialist für die Entwicklung,<br />
Produktion und Inbetriebnahme von Extraktionsanlagen,<br />
Vakuum-Eindampfanlagen und Sterilisationsanlagen –<br />
beauftragte Blumenbecker Anfang 2020 mit der Planung und<br />
Fertigung einer Schaltanlage für diese besondere Holzextraktionsanlage.<br />
„Die Holzextraktionsanlage selbst steht im Ex-Bereich und verfügt<br />
über Aktoren und Sensoren unterschiedlicher Ex-Schutzart.<br />
Diese mussten wir in einem zentralen Schaltschrank zusammen-<br />
Autorin: Tanja Linnenbrink, Kommunikation, B+M Blumenbecker GmbH,<br />
Beckum<br />
fassen“, erklärt Uwe Podlich, Projektleiter bei Blumenbecker. Die<br />
Anlage ist über einen Touchscreen bedienbar. Das Bedienpanel<br />
ist so konstruiert, dass es für den Ex-Bereich zugelassen wurde.<br />
„Unsere langjährige Erfahrung im Ex-Bereich war unter anderem<br />
ausschlaggebend für den Erstauftrag von Devex“, so Podlich.<br />
DIGITALE LÖSUNGEN IN DER FERTIGUNG<br />
Unter der Maxime „Flexibilität durch Modularität“ wurde das<br />
EIP-System konzipiert. Die Abkürzung EIP steht für Easy Intelligent<br />
Process. Dazu werden alle verbauten Artikel eines Schaltschrankes<br />
mit eindeutigen Identifikationsnummern versehen.<br />
Ein neu geschaffener Put-by-light-Prozess stellt sicher, dass<br />
Funktionsgruppen zum einen richtig zusammengebaut werden<br />
und zum anderen verwechslungssicher mit einer eigenen Identifikationsnummer<br />
versehen werden. Sämtliche Bauteile können<br />
so während der gesamten Lebensdauer eindeutig identifiziert<br />
und nachverfolgt werden.<br />
Beim Bau des Schaltschranks für die Holzextraktionsanlage<br />
wurde zudem die App EIP.mobile eingesetzt – eine App für die digitale<br />
Anlagendokumentation. Mit der von Blumenbecker entwickelten<br />
App können jederzeit und an jedem Ort der Welt die entsprechenden<br />
Anlagen- und Maschinendokumentationen eindeutig<br />
identifiziert und digital abgerufen werden.<br />
Dazu werden sämtliche Bauteile – vom Schütz bis zum Hilfskontakt<br />
– mit einem QR-Code gekennzeichnet. Scannt man den<br />
QR-Code mit einem mobilen Gerät ein, gelangt man auf die gesamte<br />
Baugruppe, dessen Bestandteile und die dazugehörigen<br />
Handbücher. Außerdem wird der Stromlaufplan, der Aufbauplan<br />
oder der Layoutplan direkt in EIP.mobile angezeigt. Die richtigen<br />
142 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
JAHRE<br />
ELEKTRONISCHER<br />
ÜBERSTROMSCHUTZ<br />
01 Bedienung der Anlage per Touchscreen<br />
02 Elektroingenieur Petar Petrov und Prozessingenieurin<br />
Marleen Brüggemann vor der neuen<br />
Devex-Holzextraktionsanlage<br />
01<br />
Informationen werden mit ein paar Klicks herausgefiltert<br />
und helfen so, Modifikationen oder<br />
Fehlersuche deutlich zu vereinfachen. Erforderliche<br />
Ersatzteil Nachbestellungen können ebenfalls<br />
direkt vorgenommen werden.<br />
Oft geht wertvolle Zeit dadurch verloren, dass<br />
bei der Suche nach Stromlaufplänen, Stücklisten<br />
und Handbüchern mehrere Papierordner<br />
durchforstet werden müssen – etwa bei einem<br />
Störfall oder einem Stillstand der Maschine. Mit<br />
EIP.mobile gehört dieses Suchen der Vergangenheit<br />
an. Für die Montage ist die App das mobile<br />
Baustellenbüro. Für den Inbetriebnehmer<br />
bedeutet die App einen besseren und schnelleren<br />
Überblick über die Anlage. Der Instandhalter<br />
spart wertvolle Zeit.<br />
ALLES IM BLICK<br />
Ursprünglich war der Einsatz von EIP.mobile<br />
ausschließlich für die Komponenten des Blumenbecker<br />
Schaltschrankes vorgesehen. „Wir<br />
haben Devex die mobile Lösung vorgestellt. Der<br />
Kunde war so begeistert, dass wir die App auf<br />
die gesamte Anlage erweitern sollten“, freut sich<br />
Podlich. Dazu wurden sämtliche Bauteile der<br />
Holzextraktionsanlage ebenfalls mit QR-Codes<br />
gekennzeichnet. „Dank App sind jetzt alle Informationen<br />
zu der Anlage, sowohl für den Schaltschrank<br />
als auch für die Maschine an sich, direkt<br />
digital verfügbar“, erklärt Podlich.<br />
Devex bekam bei diesem Projekt alle Automatisierungslösungen<br />
aus einer Hand: Engineering,<br />
Schaltanlagenbau, Visualisierung und<br />
Inbetriebnahme. „Blumenbecker überzeugt<br />
durch Qualität und Kompetenz“, sagt Petar<br />
Petrov, Elektroingenieur bei Devex Verfahrenstechnik<br />
GmbH.<br />
Im November wurde die Holzextraktionsanlage<br />
an die Berner Fachhochschule ausgeliefert.<br />
Wer weiß? Vielleicht sitzen wir bald in Eisenbahnwaggons,<br />
die mit Klebstoffen aus heimischen<br />
Hölzern zusammengehalten werden.<br />
Fotos: Blumenbecker<br />
www.blumenbecker.com<br />
20 JAHRE<br />
ELEKTRONISCHER<br />
ÜBERSTROMSCHUTZ<br />
E-T-A hat’s erfunden!<br />
Automatisierung ist ohne elektronischen<br />
Überstromschutz nicht<br />
mehr denkbar – eine wegweisende<br />
Innovation vom Weltmarktführer<br />
E-T-A.<br />
Schon damals konnte nur E-T-A<br />
alle Formen der Absicherung anbieten.<br />
Und auch heute erhalten Sie in<br />
Sachen elektronischem Überstromschutz<br />
nur von E-T-A die maßgeschneiderte<br />
Antwort:<br />
• Hutschienen-Montage<br />
• steckbar<br />
• mit oder ohne galvanischer<br />
Trennung<br />
• ein- oder mehrkanalig<br />
• 12, 24 oder 48 V.<br />
Haben Sie dazu weitere Fragen?<br />
Bitte sprechen Sie uns an oder<br />
gehen Sie auf:<br />
www.e-t-a.de/e_schutz/<br />
We are social! Find us.<br />
02<br />
ENGINEERING TECHNOLOGY
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
REDUZIERUNG UNGEPLANTER<br />
AUSFALLZEITEN<br />
Die Idee der Erfassung von Daten, mit denen<br />
Experten den Zustand überwachen können, ist<br />
in der Prozessindustrie nicht neu. Das Konzept<br />
der Industrie 4.0 (IIoT) unterscheidet sich<br />
jedoch durch die Einführung einer komplett<br />
neuen Auswahl an Sensoren und verbesserte<br />
Methoden der Bereitstellung von Daten<br />
weltweit.<br />
Automatisierungstechnologien sind ein wichtiger Hebel für<br />
die Verknüpfung betrieblicher Ereignisse mit Geschäftsleistungskennzahlen<br />
(KPI). Automatisierungssysteme sind das<br />
zentrale Nervensystem für sämtliche Daten, mit denen Experten<br />
sich einen Überblick über die Vorfälle in einem Betrieb verschaffen<br />
können. Echtzeitdaten werden von neuen Sensortechnologien<br />
erzeugt und dann über eine sichere Verbindung an Analyse-<br />
Tools übermittelt, die in Rechner eingebunden werden können oder<br />
aber in der Cloud arbeiten.<br />
Die Anlagenzustandsüberwachung stellt einen wichtigen Anwendungsfall<br />
für das IIoT dar. Ein zustandsbasiertes Wartungskonzept<br />
mit frühzeitiger Erkennung möglicher Störungen für eine<br />
größere Auswahl kritischer Anlagenteile kann erstellt werden,<br />
um die vorausschauende Wartung zu ermöglichen. Es geht nicht<br />
nur um die Überwachung von Schwingungsdaten rotierender<br />
Anlagen. Mit der optimalen Nutzung einer großen Auswahl an<br />
Autor: Vladimir Nitu, <strong>Digital</strong> and Connected Services Manager Europa,<br />
Emerson, Cluj, Rumänien<br />
Sensortechnologien kann der Zustand aller kritischen Anlagen<br />
zwischen Stilllegungen, Abschaltungen und Stillständen überwacht<br />
werden. Dies ermöglicht eine bessere Planung der für einen<br />
geplanten Stillstand benötigten Teile und Ressourcen.<br />
Für eine erfolgreiche Zustandsüberwachung müssen im ersten<br />
Schritt kritische Anlagen und Anwendungen bestimmt werden,<br />
die am meisten profitieren könnten. Größtenteils sind dem Wartungs-<br />
und Betriebspersonal fehlerhafte Aktoren und Anlagen,<br />
die bei Ausfällen in der Vergangenheit Kopfzerbrechen bereitet<br />
haben, hinlänglich bekannt. Gegebenenfalls kann eine formellere<br />
Kritikalitätsanalyse, normalerweise als Teil eines standardisierten<br />
Zuverlässigkeitskonzepts, durchgeführt werden, bei der<br />
in der Branche bewährte Verfahren des Risikomanagements genutzt<br />
werden.<br />
Ein weiterer Ansatz wäre die Überprüfung der Wartungsprotokolle,<br />
um festzustellen, welche Geräte in der Vergangenheit die<br />
größten negativen Auswirkungen auf den Betrieb hatten. Die entscheidenden<br />
Faktoren bei der Erstellung eines Business Case sind<br />
die Reduzierung der Wartungskosten, die Verbesserung der Anlagenleistung,<br />
die Steigerung der Prozessverfügbarkeit und die Verbesserung<br />
der Wartungseffizienz. Diese können allesamt auf die<br />
Vermeidung ungeplanter Ausfallzeiten zurückgeführt werden.<br />
BEI LAUFENDEM BETRIEB<br />
Der nächste Schritt ist die Anlagenüberwachung bei laufendem Betrieb.<br />
Hier stellt das IIoT einen echten Mehrwert dar. Bisher wurden<br />
Anlagen überprüft, wenn sie offline und außer Betrieb waren. Oft<br />
werden Anlagen außer Betrieb genommen und eine interne Inspektion<br />
des Teilezustands vorgenommen. Mitunter werden Teile ausgetauscht,<br />
obwohl dies nicht nötig gewesen wäre. Da viele Betriebe den<br />
Zeitraum zwischen geplanten Stillständen auf bis zu fünf Jahre ausweiten,<br />
laufen Anlagen nun mehrere Jahre, ohne dass man ausreichend<br />
über ihren Zustand informiert ist.<br />
Es wurden einige vorbeugende Wartungskonzepte aufgestellt,<br />
um die Anlagen regelmäßig zu überprüfen. Dafür werden zu-<br />
144 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
meist ausgebildete Techniker benötigt, die sich zu den Geräten in<br />
der Anlage begeben und Daten in unregelmäßigen Abständen<br />
manuell erfassen. Aus Kostengründen kann dies nur einmal pro<br />
Jahr erfolgen.<br />
Der dritte und letzte Schritt ist vermutlich der Wichtigste, da<br />
hier ein echter Mehrwert generiert werden kann. Es genügt nicht,<br />
den Zustand kritischer Anlagen einfach nur zu überwachen.<br />
Auch die Verwertung der Überwachungsergebnisse muss möglich<br />
sein. Der Fokus muss auf geplanten Wartungsarbeiten liegen,<br />
und der Erfolg ist von der richtigen Einbindung vorausschauender<br />
Wartung in die Arbeitsprozesse abhängig.<br />
Die Empfehlungen der Fachleute müssen in die Wartungsplanungssysteme<br />
integriert werden, und Prioritäten müssen gezielt<br />
gesetzt werden. Die vorzeitige Feststellung potenzieller Störungen<br />
ermöglicht die rechtzeitige Bestellung der benötigten Ersatzteile<br />
vor Beginn der Wartungsarbeiten. Anhand der Ergebnisse<br />
der Zustandsüberwachung kann man sich auf reparaturbedürftige<br />
kritische Anlagen konzentrieren und unnötige Wartungsarbeiten<br />
vermeiden, da detaillierte Kenntnisse über den Anlagenzustand<br />
vorliegen.<br />
CONNECTED SERVICES<br />
Durch die IIoT-Technologie wurde ein neues Geschäftsmodell geschaffen,<br />
bei dem externe Dienstleister ergebnisorientierte Dienstleistungen<br />
anbieten. Um das gewünschte Ergebnis zu erreichen,<br />
kann es sinnvoll sein, sich an externe Dienstleister wie Emerson zu<br />
wenden, die wesentlich mehr Fachkompetenz bieten, als im Unternehmen<br />
verfügbar ist – insbesondere für sehr spezielle Armaturen<br />
wie Regelventile.<br />
Connected Services nutzen die IIoT-Technologie, um lokale<br />
Datensysteme und Sensornetzwerke sicher mit Cloud-basierten<br />
Systemen zu verbinden, mit deren Hilfe Experten Daten analysieren<br />
können, um neue wertvolle Prozesseinblicke zu erhalten. Am<br />
Beispiel der Zustandsüberwachung bei Regelventilen bedeutet<br />
dies: Ventilexperten in Service-Centern weltweit sind in der Lage,<br />
ihre umfassenden Erfahrungen bei der Auslegung von Daten, die<br />
von digitalen Ventilreglern erfasst werden, einzusetzen.<br />
Zeitfolgedaten, Ereignisse und Diagnosetestergebnisse werden<br />
bereitgestellt, ohne sie den Experten vor Ort zusenden zu müssen.<br />
Die Fachkompetenz kann auf eine größere Anzahl kritischer<br />
Regelventile angewandt werden – und zwar ohne zusätzliche<br />
Kosten und aufwändige Reisen. So ist das Bedienpersonal in der<br />
Lage, das gewünschte Ergebnis zu erreichen, ohne im Unternehmen<br />
spezielle Kompetenzen aufbauen zu müssen. Unternehmen<br />
können sich darauf konzentrieren, ihre Wartungstätigkeiten besser<br />
zu planen sowie Abschaltungen, Stillstände und Stilllegungen<br />
vorzubereiten, während sie dringendere Aufgaben im Tagesgeschäft<br />
erledigen.<br />
Durch eine Zustandsüberwachung lassen sich unnötige Wartungsarbeiten<br />
vermeiden<br />
INVESTITION IN DIE ÜBERWACHUNG<br />
Ein global tätiges Öl- und Gasunternehmen war in der Lage, den<br />
Business Case für die Überwachung von Regelventilen mengenmäßig<br />
zu bestimmen. Ziel war es, über einen Zeitraum von zwei Jahren<br />
keine unerwarteten Abschaltungen durch Regelventile zu haben. Der<br />
Business Case basierte auf den Auswirkungen eines ungeplanten<br />
Stillstands in der Produktion. Bei einer Produktionsleistung von<br />
24 000 Barrel/Tag und einem Produktwert von ca. 41 €/Barrel gäbe es<br />
einen Produktionsausfall von ca. 1 Mio. €/Tag, was ca. 41 000 €/h entspricht.<br />
Die Kosten der Zustandsüberwachung für einen Zeitraum<br />
von einem Jahr rechnen sich bereits, wenn ein ungeplanter Ausfall<br />
von nur einer Stunde verhindert wird.<br />
Wenn es um digitale Transformation und Wartung geht, kann<br />
der Einsatz digitaler Technologien wie des IIoT zur Effizienzsteigerung<br />
bei Stilllegungen, Abschaltungen und Stillständen erhebliche<br />
Einsparungen bewirken. Ziel sind die Wartungsplanung basierend<br />
auf tatsächlichen Anlagendaten, die frühzeitige Bestellung<br />
von Teilen sowie die Ausführung der Wartungsarbeiten zwischen<br />
den Abschaltungen.<br />
Für die obigen Ventile bedeutet das: Die durchschnittlichen<br />
Kosten für den Ausbau eines Regelventils liegen bei ca. 4 100 €.<br />
Gemäß der Wartungsprotokolle müssen 30 % der ausgebauten<br />
Ventile nicht repariert werden. Bei einer kleinen Abschaltung von<br />
30 Ventilen würde die Zustandsüberwachung unter Nutzung von<br />
Connected Services eine Ersparnis von ca. 37 000 € bringen.<br />
Fotos: Shutterstock<br />
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Wenn im Offshore-Windpark Global Tech I auf der<br />
Umspannplattform mitten in der Nordsee Gefahrstoffe<br />
gelagert werden müssen, ist das eine Aufgabe,<br />
die wie gemacht ist für uns. Mit 35 Jahren Erfahrung<br />
fertigen wir in unserer hochmodernen Produktion<br />
passgenaue Lösungen für unsere Kunden – von<br />
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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
REIHENSCHALTUNG WAR GESTERN<br />
Für eine Realisierung von 110 V DC können zwar mehrere Stromversorgungen<br />
mit einer Kleinspannung in Serie geschaltet werden,<br />
aber diese 110 V DC bieten keine Sicherheitszulassung. Beispielsweise<br />
können zwei 48-V-DC-Stromversorgungen auf<br />
55 V DC eingestellt werden und durch eine Serienschaltung dieser<br />
Geräte Applikationen mit 110 V DC versorgt werden. Allerdings<br />
ist bei einer derartigen Verdrahtung zu beachten, dass die<br />
Verantwortung der 110 V DC beim Anlagenbetreiber liegt und<br />
diese Ausgangsspannung durch keine Produktnorm der jeweili-<br />
Für Applikationen mit einer<br />
Versorgungsspannung von 110 V DC,<br />
für die bisher eine Serienschaltung<br />
mehrerer Stromversorgungen<br />
notwendig war, gibt es nun eine<br />
Lösung: Die neue Stromversorgung<br />
liefert eine Ausgangsspannung<br />
von 110 bis 135 V DC – und<br />
kann der bislang üblichen<br />
Serienschaltung von<br />
mehreren Geräten<br />
ein Ende setzen.<br />
AApplikationen in der Prozessindustrie, die mit einer hohen<br />
Spannung versorgt werden müssen, benötigen eine<br />
sichere und zuverlässige Stromversorgung. Um eine Spannung<br />
von 110 V DC bereitzustellen, wurden bislang mehrere<br />
Stromversorgungen in Reihe geschaltet. Diese Reihenschaltung<br />
ist aufwändig, benötigt viel Platz im Schaltschrank und verfügt<br />
oftmals nicht über die notwendigen Sicherheitszulassungen.<br />
Mit einer neuen Stromversorgung aus der Baureihe Quint<br />
Power mit einer Ausgangsspannung von 110 bis 135 V DC bietet<br />
Phoenix Contact nun eine leistungsstarke Lösung. Die Stromversorgung<br />
verfügt nicht nur über eine besondere Ausgangsspannung,<br />
sondern ist darüber hinaus vielfältig einsetzbar. Außerdem<br />
besitzt sie die bewährten Quint-Funktionen für eine hohe Anlagenverfügbarkeit.<br />
Zahlreiche Steuerungen, Sensoren und weitere elektrische<br />
Komponenten werden mit einer Gleichspannung vorsorgt. Hierbei<br />
gibt es verschiedene Spannungsebenen: 5, 12, 24, 48, 60 bis<br />
hin zu 110 V oder auch 125 V DC. Gängige Lösungsansätze verschiedener<br />
Hersteller bieten passende Stromversorgungen für eine<br />
Kleinspannung (SELV und/oder PELV) im Bereich 5 V bis hin<br />
zu 60 V DC. Für Applikationen mit einer Versorgungsspannung<br />
von 110 V DC oder auch 125 V DC mussten Anlagenbetreiber bisher<br />
eine Serienschaltung von mehreren Geräten, wie beispielsweise<br />
2 × 55 V DC oder auch 3 × 41,7 V DC vornehmen, um die<br />
gewünschte Ausgangsspannung von 110/125 V DC zu erhalten.<br />
Diese aufwändige und platzintensive Serienschaltung ist jetzt<br />
nicht mehr erforderlich. Mit der neuen Lösung von Phoenix Contact<br />
kann eine Versorgungsspannung von 110 V bis hin zu<br />
135 V DC aus nur einem Gerät umgesetzt werden. Das spart Platz<br />
im Schaltschrank und reduziert den Verdrahtungsaufwand.<br />
UMFANGREICHE SICHERHEITSZULASSUNGEN<br />
Schalter, Magnetventile, Motoren – mit der Stromversorgung Quint<br />
Power können Lasten bis 135 V DC sicher zur Verfügung gestellt werden<br />
Autoren: Sunit Saran, Produktmarketing, Johanna Westermeier, Marketing<br />
Communications, beide Phoenix Contact Power Supplies, Paderborn<br />
146 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
gen Stromversorgung abgedeckt ist. Die neue Quint Power bietet<br />
Sicherheitszulassungen für den gesamten Ausgangsspannungsbereich<br />
und ist nach EN, IEC und auch UL 61010-1 sowie 61010-<br />
2-201 zugelassen. Darüber hinaus erfüllt dieses Produkt auch die<br />
Anforderungen im explosionsgefährdeten Bereich, denn es ist<br />
zertifiziert nach UL HazLoc Class 1, Division 2.<br />
NEUE MÖGLICHKEITEN<br />
Versorgen, Schalten, Entkoppeln von Verbrauchern oder Auffrischen<br />
von Spannungen – für diese Zwecke ist die Stromversorgung<br />
vielfältig einsetzbar. So können auch Lasten bis 135 V DC –<br />
wie Schalter oder Magnetventile – sicher versorgt werden. Für<br />
Schalthandlungen in diesem Spannungsbereich werden große<br />
und gleichzeitig kostspiele Schaltrelais eingesetzt, die aufgrund<br />
der hohen Spannung eine hohe Abnutzung mit sich bringen. Die<br />
neue Quint-Power-Stromversorgung kann durch einen integrierten<br />
Remote-Kontakt auch zum Schalten von 110 V DC verwendet<br />
werden. Ein externes 110-V-Schaltrelais wird somit nicht mehr<br />
benötigt. Der digitale Remote-Kontakt kann über eine einfache<br />
24-V-Beschaltung oder auch direkt aus einer SPS bedient werden,<br />
wodurch die 110-V-DC-Versorgungsspannung aus- bzw. eingeschaltet<br />
wird.<br />
Dank eines zugelassenen Wechsel- und Gleichspannungsein-<br />
gangsbereichs kann die neue Stromversorgung auch als DC/DC-<br />
Wandler genutzt werden und eine bereits vorhandene 110- oder<br />
125-V-DC-Versorgungsspannung auffrischen. Zusätzlich zur frischung kann diese Lösung für eine erweiterte galvanische<br />
Auf-<br />
Trennung verwendet werden und hierdurch sensible Verbraucher<br />
zuverlässig entkoppeln.<br />
HÖHERE VERFÜGBARKEIT<br />
Um ungewollte und mitunter kostspielige Produktionsausfälle<br />
zu vermeiden, ist die zuverlässige Energieversorgung von Produktionsanlagen<br />
von übergeordneter Priorität. Fehler müssen<br />
schnell erkannt und präventive Maßnahmen umgehend eingeleitet<br />
werden. Die neue Stromversorgung aus dem Quint-Power-<br />
Programm verfügt über die präventive Funktionsüberwachung –<br />
damit werden kritische Betriebszustände gemeldet, bevor ein<br />
Fehler auftritt.<br />
SICHERE VERSORGUNG<br />
Die neue Stromversorgung sorgt mit ihren<br />
110 V DC für eine hohe Anlagenverfügbarkeit und<br />
bietet eine sichere Versorgung in prozesstechnischen<br />
Applikationen.<br />
JOHANNA WESTERMEIER<br />
Für einen unterbrechungsfreien Betrieb sorgt zudem die SFB-<br />
Technologie. Diese stellt mit dem 6-fachen Nennstrom für 15 ms<br />
eine kurzzeitige Stromreserve bereit, mit der fehlerhafte Strompfade<br />
selektiv abgeschaltet werden können. Der Fehler wird eingegrenzt,<br />
und wichtige Anlagenteile bleiben unterbrechungsfrei<br />
in Betrieb.<br />
Fotos: Phoenix Contact, Fotomanufaktur JL/stock.adobe.com<br />
www.phoenixcontact.com/powersupplies
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
FLUIDTECHNIK<br />
BELASASTBARE<br />
FLUIDTECHNIK<br />
K<br />
leinere Unternehmen können weniger gut auf eine Verschiebung von<br />
Messen ins <strong>Digital</strong>e regieren als ressourcenstärkere Unternehmen, die eher<br />
dazu in der Lage sind. Und da auch heute noch über die Hälfte des Umsatzes<br />
der Fluidtechnik in Deutschland von kleineren Unternehmen erzeugt wird,<br />
ist es schon ein gutes Zeichen, wenn so viele fluidtechnische Unternehmen auf der<br />
Hannover Messe <strong>Digital</strong> vertreten sind. Deutlich über 400 Unternehmen listet der<br />
Veranstalter bei der Suche nach „Hydraulik“ auf. Da wird wieder einmal deutlich:<br />
Fluidtechnik ist eine belastbare Technik. Dazu passend berichten wir in diesem Teil<br />
des <strong>Digital</strong> <strong>Scout</strong>s über Hydraulik im Weltall und weitere Anwendungen von<br />
Fluidtechnik und Mobilen Maschinen.<br />
Viel Spaß beim Lesen!<br />
Miles Meier<br />
Redakteur<br />
m.meier@vfmz.de<br />
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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
AUSSERIRDISCH GUT<br />
MINIATURHYDRAULIK FÜR DIE RAUMFAHRT<br />
Der Weltraum ist die unwirtlichste Umgebung, die man sich vorstellen<br />
kann. Komponenten für Trägerraketen, Raumfähren und -stationen oder<br />
Satelliten müssen extrem robust und dennoch so leicht wie möglich sein.<br />
Ein Unternehmen, das mit seinen Produkten an Bord vieler bedeutender<br />
Weltraummissionen war (und auch heute noch ist), ist der<br />
Miniaturhydraulikhersteller „The Lee Company“, kurz LEE.<br />
Die Technologie der Ventilexperten hat sich über Jahrzehnte<br />
im All bewährt.<br />
Autor: Peter Becker, Senior PR Consultant,<br />
Bartenbach AG, Mainz<br />
150 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
Was haben die erste bemannte Mondmission, die<br />
Internationale Raumstation ISS und die aktuellen<br />
Marsmissionen gemeinsam? Sie alle<br />
vertrauen auf die Miniaturkomponenten aus<br />
dem Hause Lee. Sei es im Treibstoffmanagement von Trägerraketen<br />
oder im Antrieb von Satelliten bis hin zur Sauerstoffversorgung<br />
der Astronauten bei Weltraumspaziergängen:<br />
LEE Miniaturfluidik-Komponenten übernehmen<br />
unterschiedlichste Aufgaben im „außerirdischen“ Einsatz.<br />
Warum Weltraumunternehmungen auf LEE-Produkte<br />
setzen, ist für Jürgen Prochno, Geschäftsführer der Deutschland-Niederlassung<br />
des US-Unternehmens (Sitz in Westbrook,<br />
Connecticut), leicht zu erklären: „Bei diesen Missionen<br />
geht es meistens um sehr viel Prestige – sei es für einzelne Staaten,<br />
die die Mission unterstützen, oder das Privatunternehmen,<br />
das im All lukrative Geschäfte sieht. Dementsprechend darf<br />
nichts schiefgehen. Erst recht nicht, wenn es sich um bemannte<br />
Missionen handelt, da es in der Regel sonst noch gefährlicher<br />
oder selbst lebensbedrohlich werden kann. Wir stehen für hervorragende<br />
Qualität und Zuverlässigkeit mit Jahrtausenden von<br />
Mannjahren an Erfahrung“.<br />
VON BEGINN AN IM ALL ZUHAUSE<br />
Auf diese Verlässlichkeit setzen Weltraumorganisationen bereits<br />
seit den frühen 1960er Jahren. Bereits 1961 waren LEE-Komponenten<br />
an Bord der Atlas-Rakete im damaligen Mercury-Programm<br />
der NASA. Die speziell angefertigten Ausführungen für<br />
diese Missionen trugen zur korrekten Dosierung des Flüssigsauerstoffs<br />
für die Triebwerke bei.<br />
01 Schutzsiebe kommen unter anderem in Wärmetauschern<br />
und Abkoppelsystemen moderner Trägerraketen zum Einsatz<br />
Jürgen Prochno,<br />
Geschäftsführer LEE<br />
Hydraulische Miniaturkomponenten<br />
GmbH<br />
ÜBERALL DORT, WO ES BESONDERS<br />
AUF GEWICHTSREDUKTION UND<br />
BEENGTE PLATZVERHÄLTNISSE<br />
ANKOMMT, SIND WIR SEIT DER<br />
GRÜNDUNG, VOR ÜBER<br />
70 JAHREN, ZUHAUSE.<br />
02 Das LEE-Portfolio für die Luft- und Raumfahrttechnik<br />
01<br />
02<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 151
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
MINIATURHYDRAULIK<br />
Auch die Mondlandung im Rahmen der Apollo 11 Mission am 19.<br />
Juli 1969 wäre ohne LEE-Technologie nicht so sicher gewesen. Einerseits<br />
kamen auch bei dieser Mission LEEPLUGs in der Saturn-<br />
Trägerrakete zum Einsatz, andererseits sicherten LEEJET-Drosseln<br />
die Sauerstoffzufuhr der Astronauten während ihrer<br />
Mondspaziergänge. „Sie können sich vorstellen, dass im Rahmen<br />
der Apollo-11-Mission – zum Höhepunkt des kalten Krieges – eine<br />
Fehlfunktion katastrophal für die USA und die westliche Welt<br />
gewesen wäre“, erklärt Jürgen Prochno. Damals galt also umso<br />
mehr das Motto: Nur wer Perfektion liefern kann, ist mit an Bord.<br />
Diese Faustregel gilt jedoch auch heute noch, und somit ist LEE<br />
auch in nahezu allen aktuellen Raumfahrtprogrammen vertreten.<br />
„Egal, ob kommerziell oder staatlich unterstützt, ob USA, Europa<br />
oder Asien – man kann davon ausgehen, dass in allen ambitionierten<br />
Weltraumvorhaben miniaturhydraulische Komponenten<br />
aus unserem Haus mit an Bord sind“, ergänzt Jürgen Prochno.<br />
MODERNE RAUMFAHRT<br />
Beispiele aus der jüngeren Vergangenheit gibt es viele: So sind<br />
Schutzsiebe von LEE im Abfallsystem der Internationalen Raumstation<br />
ISS im Einsatz. Speziell kalibrierte LEEVISCOJETS tragen<br />
zum tadellosen Betrieb des Wasseraufbereitungs- und des Sauerstoffsystems<br />
der Raumstation bei. Auch in den Hayabusa-Raumsonden<br />
der japanischen Raumfahrtagentur kamen LEE-Komponenten<br />
zum Einsatz und halfen dabei, Bodenproben von einem<br />
Asteroiden zu entnehmen.<br />
In modernen Satelliten unterstützen LEE-Magnetventile der<br />
IEP-Serie den Antrieb oder die Lageregelung. Die Ventile sind<br />
ultraschnellstschaltend und aufgrund ihrer geringen Masse<br />
unempfindlicher bei starken Vibrationen. Sie wurden zudem für<br />
die Dosierung von aggressiven Antriebsgasen optimiert. In vielen<br />
Satelliten, die aktuell um unseren Planeten kreisen, finden sich<br />
zudem Füllventile, Sicherheitssiebe für die sogenannte Last-<br />
Chance-Filtration (verhindert Kontamination) und Drosseln von<br />
LEE zur Reduzierung des Durchflusses.<br />
POINTIERT<br />
LEE-MINIATURFLUIDIK-KOMPONENTEN<br />
ÜBERZEUGEN IN DER RAUMFAHRT<br />
LEE-KOMPONENTEN BEI DEN BEDEUTENDEN<br />
WELTRAUMUNTERNEHMUNGEN AN BORD<br />
DROSSELN, SCHUTZSIEBE UND<br />
MINIATURVENTILE MÜSSEN...<br />
...HÖCHSTEN ANSPRÜCHEN AN SICHERHEIT<br />
UND QUALITÄT GENÜGEN<br />
Für Raumkapseln bietet LEE ebenfalls eine Fülle an Spezialkomponenten<br />
an. Drosseln können etwa im Landesystem, dem sogenannten<br />
Orbital Maneuvering System, dem Sauerstoffsystem und<br />
im Rettungsturm der Raumfahrzeuge zum Einsatz kommen.<br />
Auch die Sicherheitssiebe und Magnetventile tragen in diesen<br />
Anwendungen zu erfolgreichen Raumfahrtmissionen bei.<br />
In modernen Trägerraketen tätigen Rückschlagventile und Sicherheitssiebe<br />
ihren Dienst in Wärmetauschern und in den Abkoppelsystemen.<br />
In der Steuerung der Triebwerke sowie der<br />
Schubvektorsteuerung arbeiten unter anderem Drosseln, Überdruckventile,<br />
Sicherheitssiebe und Magnet- und Rückschlagven-<br />
03 Schnellschaltende Inert Dosierventile ermöglichen die<br />
korrekte Bereitstellung von aggressiven Antriebsgasen<br />
04 Magnetventile helfen bei der Steuerung und<br />
dem Antrieb von Sonden und Raketen<br />
04<br />
03<br />
152 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
tile. Auch werden immer mehr wiederverwendbare<br />
Teile einer Trägerrakete entwickelt. Diese tonnenschweren<br />
Raketenteile müssen nach ihrer nur Minuten<br />
dauernden Einsatzzeit wieder zu einem definierten Ort<br />
zurückkehren und dort punktgenau und sicher landen.<br />
Auch das sind Einsatzfälle, wie geschaffen für Komponenten<br />
der „The Lee Company“.<br />
05 Trägerraketen brauchen robuste und<br />
leichte Komponenten, wie sie LEE seit<br />
Jahrzehnten liefert<br />
LEICHT UND KLEIN MUSS ES SEIN<br />
Anders als in vielen anderen Industrien sind die grundsätzlichen<br />
Anforderungen an die Komponenten in der Raumfahrt über Jahrzehnte<br />
ähnlich geblieben. Qualität und Zuverlässigkeit als Basis<br />
für Sicherheit sind ein Muss, aber auch der Leichtbau und die Miniaturisierung<br />
sind von größter Wichtigkeit. Zwei weitere Aspekte<br />
bei denen LEE traditionell punkten kann, erläutert Jürgen Prochno:<br />
„Überall dort, wo es besonders auf Gewichtsreduktion und<br />
beengte Platzverhältnisse ankommt, sind wir seit der Gründung,<br />
vor über 70 Jahren, zuhause. Das ist in der Raum- und Luftfahrt<br />
der Fall, aber auch genauso in unseren weiteren Kernbranchen:<br />
Medizin- und Analysetechnik, im Motorsport und je nach Anwendungsfall<br />
auch im Öl- und Gasmarkt.“<br />
Somit lässt sich festhalten: Sehr hohe Präzision, sicherheitsrelevante<br />
Anwendungen, minimales Gewicht und maximale Kompaktheit,<br />
das sind die Werte für die LEE mit seinen miniaturhydraulischen<br />
Komponenten seit jeher steht – und auch weiterhin<br />
stehen wird. „LEE ist ein weltweit tätiger amerikanischer Familienbetrieb,<br />
voller Tradition, wertegetrieben und unabhängig. Die<br />
Gründerfamilie ist nach wie vor am Ruder der Organisation, somit<br />
werden die ursprünglichen Grundsätze heute und auch in<br />
Zukunft hochgehalten. Wir standen immer für Qualität ohne<br />
Kompromisse, und das wird auch so bleiben“, schließt Jürgen<br />
Prochno.<br />
Bilder: The LEE Company<br />
www.lee.de<br />
Innovation konsequent weiterentwickelt.<br />
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Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 153
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
ZYLINDER MIT LEBENSDAUERSC<strong>HMI</strong>ERUNG<br />
Die elektromechanischen<br />
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Die EMC mit der Option<br />
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erreichen mit der<br />
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von bis zu 15.000 km. Ob eine Lebensdauerschmierung<br />
innerhalb der geplanten Anwendung erreicht wird, finden<br />
Konstrukteure mithilfe des Auswahl- und Auslegungstools<br />
LinSelect von Bosch Rexroth heraus. Der in wenigen Minuten<br />
ermittelte EMC lässt sich sofort an den Online-Konfigurator<br />
übertragen, fertig konfigurieren und bestellen.<br />
Die elektromechanischen Zylinder EMC verbinden eloxierte<br />
Aluminiumprofile in ISO-Standardmaßen mit einem integrierten<br />
Kugelgewindetrieb zu einer einbaufertigen Lösung.<br />
Die EMC-Familie von Bosch Rexroth umfasst fein skaliert sieben<br />
Baugrößen. Die größte Variante EMC100-XC-2 stellt Vorschubkräfte<br />
bis 56 kN zur Verfügung. Auf die verschiedenen Baugrößen<br />
abgestimmt, stellt Bosch Rexroth ein breites Spektrum an<br />
Servomotoren und Antriebsreglern bereit. Ein optionaler<br />
Kraftsensor ermöglicht auch dezentrale Prozessregelungen<br />
ohne übergeordnete Steuerung.<br />
www.boschrexroth.com<br />
RISKANTE FEHLBEDIENUNG AUSGESCHLOSSEN<br />
Die Hytorc Doppelfernbedienung<br />
für JetPro-Hydraulikpumpen<br />
beweist ihren Nutzen für<br />
die Arbeitssicherheit besonders<br />
dort, wo zwei Monteure an<br />
einem Schraubfall arbeiten,<br />
sich aber gegenseitig nicht<br />
sehen können.<br />
Das Sicherheitsprinzip der<br />
Doppelfernbedienung ist so<br />
simpel wie wirkungsvoll: Beide<br />
Monteure müssen gleichzeitig<br />
die grünen Tasten der getrennten Bedienteile der Fernbedienung<br />
drücken und gedrückt halten, damit der Schraubvorgang<br />
startet und weiterläuft. Dadurch ist es ausgeschlossen, dass<br />
Monteur 1 versehentlich in den Schrauber greift, während das<br />
Werkzeug bereits arbeitet. Die Doppelfernbedienung nutzt<br />
somit das bewährte Prinzip des Totmann-Schalters. Das<br />
Sicherheitssystem kann auch von einer Person bedient werden,<br />
dann aber beidhändig. Auch in diesem Fall ist ausgeschlossen,<br />
dass versehentlich oder risikofreudig mit einer freien Hand in<br />
das laufende Hydraulik-Werkzeug gegriffen wird. Die Hytorc<br />
Doppelfernbedienung wird als Komplettset mit allen Steckern<br />
und Kabeln angeboten.<br />
Die Installation ist denkbar einfach und im Handumdrehen<br />
erledigt: Stecker der Standardfernbedienung an der Pumpensteuerung<br />
lösen und die Doppelfernbedienung anstecken. Die<br />
Doppelfernbedienung ist für alle Hytorc-Hydraulikpumpen des<br />
Typs JetPro mit Winkelstecker kompatibel<br />
www.hytorc.de<br />
FÜLLSTANDSMESSUNG IN DER<br />
MEDIZINTECHNIK<br />
Die corTEC-Sensoren<br />
von EBE wurden<br />
entwickelt, um die<br />
Füllstandsmessung<br />
von viskosen Medien<br />
erheblich zu<br />
verbessern. Füllstandssensoren<br />
auf<br />
Basis der corTEC-<br />
Plattform detektieren<br />
zuverlässig<br />
Flüssigkeitssäulen in<br />
nichtleitenden Behältern und durchschauen dabei beispielsweise<br />
Blut, Sekrete oder auch Flüssignahrung. Die Füllstandsensoren<br />
sitzen kontaktlos außerhalb der Behälter, hinter einer<br />
Schutzwand oder in einem dichten, fugenlosen Gehäuse. Die<br />
von EBE entwickelten Auswertealgorithmen können für<br />
unterschiedlichste Umwelt- und Einsatzbedingungen ausgelegt<br />
werden. Dabei nutzt die corTEC-Technologie ein mehrkanaliges<br />
kapazitives Messverfahren. Dies regt die Messelektroden in<br />
einem definierten Spektrumsbereich an. Für den corTEC-Sensor<br />
spielt es keine Rolle, wie zäh ein Medium ist oder wie stark es<br />
anhaftet und leitet. Der Füllstand wird jederzeit zuverlässig<br />
gemessen. Zudem kann die Technologie ebenfalls für reine<br />
Detektionsaufgaben eingesetzt werden. Das bietet zusätzlich<br />
die Möglichkeit Schlauchüberwachungsapplikationen mittels<br />
kapazitiver Sensorik umzusetzen. EBE konstruiert und fertigt<br />
für OEM-Partner einbaufertige Füllstandlösungen, auf Wunsch<br />
inkl. Gehäuse und kundenspezifischer Schnittstelle.<br />
www.ebe.de<br />
ELOBAU STARTET DEN DIGITALEN VERTRIEB<br />
Das Unternehmen<br />
elobau bietet<br />
seinen Kunden ab<br />
sofort über den<br />
Onlineshop elo.<br />
store die Möglichkeit,<br />
schnell und<br />
bequem eine große<br />
Auswahl an<br />
bewährten Produkten<br />
aus den<br />
Bereichen Bedienelemente,<br />
Maschinensicherheit, Sensorik und Füllstandsmessung zu<br />
beziehen. Käufer profitieren sowohl von einer schnelleren<br />
Lieferzeit als auch von signifikanten Rabatten. Mit elo.store<br />
möchte elobau gerade den Bedürfnissen von kleinen und<br />
mittelständischen Unternehmen besser gerecht werden. elo.<br />
store ist in seiner Infrastruktur auf die Bearbeitung von<br />
Kleinstbestellungen optimiert. Das Einkaufserlebnis im<br />
Onlineshop orientiert sich an Konzepten aus dem Consumer-<br />
Bereich und zeichnet sich durch eine intuitive Navigation und<br />
kundenfreundliche Bedienung aus. Besucher erhalten alle<br />
wichtigen Produktinformationen auf einen Blick inklusive der<br />
Möglichkeit, Mengenrabatte, technische Spezifikationen und<br />
Zubehör einzusehen sowie die zugehörigen Dokumente<br />
herunterzuladen. Es stehen Informationen zum aktuellen<br />
Bestand und den Lieferzeiten zur Verfügung. Mithilfe der<br />
Variantenauswahl lassen sich die Merkmale der sich teilweise<br />
stark ähnelnden Produkte vergleichen und so die passenden<br />
Artikel gezielt auswählen und in den Warenkorb legen.<br />
www.elobau.com<br />
154 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
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sich in der Lichtleistung sowie Länge und Breite der Blende unterscheiden. Die Hochleistungs-<br />
LED-Chips liefern 100° Flächenlicht in Tageslichtweiß. Der Farbwiedergabeindex liegt dabei im<br />
hohen Wert von Ra >85. Die Schutzart IP67/IP69K bescheinigt der TUBELED_40 II Integrated<br />
Sicherheit gegen Spanbeschuss sowie Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Kühl- und Schmiermittel.<br />
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praktisch im kurzfristigen<br />
Einsatz ist ein robuster<br />
Stahlkoffer mit allen<br />
erforderlichen Komponenten<br />
für das Biegen und Absägen von Hydraulikrohren aus<br />
Stahl oder Edelstahl. Der Koffer enthält eine kombinierte<br />
Handrohrbiege- und Absägevorrichtung, die sich mit einem<br />
handelsüblichen Schraubstock fixieren lässt oder direkt an<br />
einer Werkbankarbeitsplatte bis 35 mm angebracht werden<br />
kann. Drei verschleißarme Biegerollen aus Stahl ermöglichen<br />
die Bearbeitung von Stahl- oder Edelstahlrohren mit den<br />
Außendurchmessern von 6, 8, 10 und 12 mm.<br />
Ebenfalls im Lieferumfang enthalten ist ein Biegehebel.<br />
Abgesägt wird mit einer handelsüblichen Bügelsäge. Um das<br />
vorbereitete Rohr anschließend leckagefrei in das hydraulische<br />
Leitungssystem integrieren zu können, muss es sauber entgratet<br />
werden. Im Koffer ist Platz für einen Handentgrater vorgesehen.<br />
Der universelle Stauff Innen- und Außenentgrater für<br />
Rohrdurchmesser von 6 bis 35 mm ist nicht im Lieferumfang<br />
enthalten, kann aber, wie alle Komponenten dieses praktischen<br />
Komplettsets im robusten Stahlkoffer, separat bezogen werden.<br />
Er hat hochwertig geschliffene Schneiden aus gehärtetem<br />
Spezialstahl und ermöglicht ein fließendes „ratterfreies“<br />
Arbeiten. Den Innen- und Außenentgrater gibt es auch für<br />
Rohre mit Außendurchmessern von 10-54 mm. Stauff bietet für<br />
beide Größen Adapter zur Nutzung mit Akkuschrauber oder<br />
Bohrmaschine an.<br />
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Prof. Dr.-Ing. M. Geimer, Karlsruhe<br />
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Dr.-Ing. W. Hahmann, Kempen<br />
Prof. Dr.-Ing. S. Helduser, Krefeld<br />
Univ.-Prof. Dr.-Ing. G. Jacobs, Aachen<br />
Dipl.-Ing. M. Knobloch, München<br />
Dr. L. Lindemann, Mannheim<br />
Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen<br />
Dr.-Ing. K. Roosen, Kaarst<br />
Dr.-Ing. P. Saffe, Hannover<br />
Dr.-Ing. MBA IMD A. W. Schultz,<br />
Memmingen<br />
Dipl.-Ing. E. Skirde, Neumünster<br />
Prof. Dr.-Ing. C. Stammen, Krefeld<br />
Dipl.-Ing. P.-M. Synek, Frankfurt<br />
Prof. Dr.-Ing. J. Weber, Dresden<br />
Der Vorsitzende und stellvertretende<br />
Vorsitzende des Forschungsfonds<br />
Fluidtechnik im VDMA:<br />
Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen<br />
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PTFE-SCHLÄUCHE FÜR ANSPRUCHSVOLLE<br />
ANWENDUNGEN<br />
Eaton hat den<br />
Marktstart von<br />
zwei neuen<br />
Winner Polytetrafluoroethylen<br />
(PTFE) Schläuchen<br />
in der<br />
EMEA-Region<br />
bekanntgegeben.<br />
Die dünnwandigen PTFE-Schläuche mit glatter Innenseite sind<br />
als leitende (EC-TW) und nichtleitende (EN-TW) Ausführung<br />
erhältlich. Die neuen Winner-Schläuche übertreffen die<br />
Anforderungen der Normen SAE 100R14-A/B und SAE J517 und<br />
eignen sich idealerweise für Kraftstoffanwendungen, Transport<br />
von Chemikalien, in Bereich elektrische Kühlsysteme, für<br />
Verbrennungsmotoren, Luftversorgung im den Bereichen<br />
Brandschutz und Notfallrettung, für Heißpressen, für On/<br />
Off-Highway-Fahrzeuge, Lackier- und Dampfsysteme.<br />
www.eaton.com<br />
DURCHFLUSSMESSER FÜR HOHE DYNAMIK<br />
Bürkert erweitert sein<br />
Portfolio an Massendurchflussmessern<br />
(MFM) und -reglern<br />
(MFC) der Typen<br />
8742/8746 für Gase um<br />
Varianten mit Normsignal-<br />
und PROFIBUS-DP-<br />
Schnittstelle. Die neue<br />
Generation ermöglicht<br />
einen einfachen Gerätetausch<br />
bzw. eine<br />
Anlagenmodernisierung, bei höchster Messgenauigkeit und<br />
wartungsarmen Betrieb. Das robuste Gehäuse erlaubt zudem<br />
den ungeschützten Feldeinsatz, selbst in Ex-Zone 2. Die MFC/<br />
MFM arbeiten im Nenndurchflussbereich von 0,010 lN/min bis<br />
160 lN/min (Typ 8742) bzw. 20 lN/min bis zu 2 500 lN/min (Typ<br />
8746). Optional können bis zu vier Echtgas-Kalibrierkurven für<br />
verschiedene Gase und Mischungen gespeichert werden.<br />
Gaswechsel, beispielsweise für Fermenter oder zur Schmelzebehandlung<br />
von Metallen, sind so problemlos möglich.<br />
Die neue Geräte-Generation besitzt über das gesamte Produktprogramm<br />
hinweg einheitliche M12-Standardstecker für die<br />
Kommunikation, die eine einfache Installation und Ersatzteilversorgung<br />
sicherstellen. Dank des integrierten Konfigurationsspeichers<br />
lassen sich die Geräte schnell und einfach per Plug &<br />
Play austauschen. Die MFM/MFC sind konform zu FDA und USP<br />
Class VI lieferbar und können auch im Pharma- und Lebensmittelbereich<br />
eingesetzt werden.<br />
www.buerkert.de<br />
156 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
PUMPEN-LEISTUNGSBEREICH ERWEITERT<br />
Prominent hat die Produktfamilie<br />
der Schlauchdosierpumpen<br />
komplettiert. Der Leistungsbereich<br />
wurde auf eine<br />
Maximalleistung von 65 l/h bei<br />
bis zu 5 bar Gegendruck<br />
erweitert. Für kleine Dosiermengen<br />
wurde eine spezielle<br />
Variante entwickelt. Die<br />
Schlauchdosierpumpe der<br />
Baureihe Dulcoflex Control –<br />
DFXa steht in folgenden drei<br />
Varianten zur Verfügung: Zur Dosierung von 6 ml/h bis 18 l/h<br />
(5bar), 10 ml/h bis 30 l/h (7bar) und 22 ml/h bis 65 l/h (5bar).<br />
Die neue 18 l/h Variante eignet sich beispielsweise dann, wenn<br />
mit hoher Präzision wenige ml/h dosiert werden sollen. Die<br />
Schlauchdosierpumpe eignet sich besonders für die Dosierung<br />
von ausgasenden, abrasiven, scherempfindlichen und auch<br />
hochviskosen Flüssigkeiten.<br />
www.prominent.com<br />
HOCHPRÄZISE ZAHNRAD-DOSIERPUMPE<br />
Das Pumpenportfolio der<br />
Firma Kracht wurde um die<br />
hochpräzise, außenverzahnte<br />
Zahnrad-Dosierpumpe<br />
ADP erweitert.<br />
Durch kleinste Spiele und<br />
eine optimale Zahnradgeometrie<br />
verfügt die ADP<br />
über einen hohen volumetrischen<br />
Wirkungsgrad auch<br />
bei ungünstigen Kombinationen<br />
wie z. B. hohen Drücken bei niedrigen Drehzahlen und<br />
niedrigen Viskositäten. Die Hauptbestandteile der Pumpe sind<br />
aus Edelstahl gefertigt. Dadurch ergibt sich eine große Bandbreite<br />
an Flüssigkeiten, die dosiert werden können. Eingesetzt<br />
wird die hochpräzise Pumpe vornehmlich beim Dosieren von<br />
Polyolen und Isocyanaten sowie von Harz und Härter in Zweioder<br />
Mehrkomponentenanlagen.<br />
www.kracht.eu<br />
VERSCHLEISSTEILE SELBST DRUCKEN<br />
IHR RUF HÄNGT VON JEDER VON<br />
UNS HERGESTELLTEN KOMPONENTE AB<br />
Wir verstehen, dass Leistung und Zuverlässigkeit wesentlich<br />
zu Ihrem Erfolg beitragen. Sie können sich auf HydraForce<br />
bei der Entwicklung und Herstellung von Einschraubventilen,<br />
Steuerblöcken und elektrohydraulischen Systemen von<br />
höchster Qualität verlassen. Unser Ziel ist es, sicherzustellen,<br />
dass Ihre Maschinen einwandfrei funktionieren – tagtäglich<br />
bei den härtesten Einsätzen.<br />
Planen Sie Ihr persönliches Beratungsgespräch auf<br />
HydraForce.com<br />
Um hochbelastbare<br />
Bauteile drucken zu<br />
können, hat der<br />
Kunststoffspezialist<br />
igus jetzt einen<br />
neuen Allrounder-<br />
Werkstoff entwickelt.<br />
iglidur I190<br />
zeichnet sich vor<br />
allem durch seine hohe Festigkeit aus, sodass selbst filigrane<br />
Strukturen im gedruckten Bauteil stabil sind. iglidur I190 eignet<br />
sich auch für die Konstruktion von Gleit-Komponenten für<br />
Multi-Material-Bauteile, da es sich sehr gut mit hochsteifen<br />
Materialien verbindet. Das neue schmiermittelfreie Filament ist<br />
auf allen handelsüblichen geschlossenen 3D-Druckern mit<br />
einer beheizbaren Druckplatte ganz einfach zu verarbeiten. Die<br />
gedruckten Teile können auch bei Temperaturen von bis zu 90<br />
Grad Celsius eingesetzt werden<br />
www.igus.de<br />
Lincolnshire, IL, USA +1 847-793-2300<br />
Birmingham, UK +44 121 333 1800<br />
Changzhou, China +86 519 6988 1200<br />
São Paulo, Brasilien +55 11 4786 4555<br />
Eussenheim, DE +49 9353 9855 86<br />
Karlsruhe, DE +49 721 2048 3493<br />
Zweibrücken, DE +49 6332 79 2350<br />
© <strong>2021</strong> HydraForce, Inc.
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
GLEITLAGER IN HYDRAULIKSYSTEMEN –<br />
WELCHER WERKSTOFF ÜBERZEUGT?<br />
Gleitlager in Hydropumpen und Hydromotoren<br />
sind hohen mechanischen und tribologischen<br />
Beanspruchungen ausgesetzt. Nur eine auf die<br />
Anforderungen gerichtete Werkstoffauswahl<br />
und geometrisch präzise gefertigte Gleitlager<br />
ertragen die Beanspruchungen und sind in der<br />
Lage, die Forderungen nach<br />
Systemzuverlässigkeit, spezieller Lauf- und<br />
Anlaufcharakteristik, präziser Regelbarkeit,<br />
langer Nutzungsdauer und maximaler<br />
Wirtschaftlichkeit zu erfüllen.<br />
Autoren: Mark Erlwein und Ferenc Vörös, KS Gleitlager GmbH, St. Leon-Rot<br />
In den unterschiedlichen Hydrauliksystem-Anwendungen<br />
kommen alle denkbaren Bauformen von Gleitlagern vor:<br />
Buchsen (mit und ohne Bund), Halbschalen, Segmente und<br />
Anlaufscheiben. Innerhalb der Grundformen variieren alle<br />
Dimensionen und es wird nahezu das ganze Gleitwerkstoffspektrum<br />
ausgeschöpft. Die Gleitwerkstoffe der Lager bestehen aus<br />
reib- und verschleißoptimierten Materialkompositionen. Metallgleitlager<br />
auf der Basis von Aluminium oder Bronze in monometallischer<br />
Ausführung oder in Verbundausführung werden vermehrt<br />
durch Metall-Kunststoff-Verbundgleitlager ersetzt.<br />
Gleitlager werden überwiegend in großen Stückzahlen auf<br />
schnelllaufenden Umformmaschinen zumeist aus Halbzeugbandmaterial<br />
produziert. Nur eine hohe Prozessstabilität bei<br />
gleichzeitiger Flexibilität in allen Fertigungsschritten ermöglicht<br />
die Herstellung von Lagern für den vielfältigen Hydraulikmarkt.<br />
GLEITLAGER IN DEN UNTERSCHIEDLICHEN<br />
PUMPENBAUARTEN<br />
Kolbenpumpen mit axialer Kolbenanordnung sind die am häufigsten<br />
in hydraulischen Systemen vorkommenden Aggregate zur<br />
Erzeugung eines stufenlos variablen Ölstroms. Häufig bilden sie<br />
158 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
in Kombination mit einem Hydromotor das<br />
hydrostatische Fahrgetriebe in Bau-, Bergbau-<br />
oder Landmaschinen. In Axialkolbenpumpen<br />
kommen vornehmlich Gleitbuchsen<br />
aus Metall-Polymer-Werkstoffen<br />
als Hauptwellenlager zum Einsatz. Zudem<br />
kann die sogenannte Schwenkwiege<br />
zur Verstellung des Fördervolumens in relativ<br />
großen Gleitlagerschalen gelagert<br />
sein. Die Gleitlager müssen eine feinfühlige<br />
Regelung des Volumenstroms gewährleisten. Ein<br />
geringes Losbrechmoment bei niedrigem und konstantem<br />
Reibwert ist dafür entscheidend.<br />
In Kolbenpumpen mit radialer Kolbenanordnung entsteht der<br />
Kolbenhub zur Förderung des Fluids durch die Exzentrizität zwischen<br />
Außenring und Welle. Gleitlager dienen in diesem Pumpentyp<br />
zur Lagerung der Antriebswelle im Gehäuse. Aufgrund<br />
des erzeugbaren hohen Druckniveaus und der direkten Einleitung<br />
der Kolbenkräfte in die Welle sind auch die Wellenlager im<br />
Pumpengehäuse hoch beansprucht. Hier findet man überwiegend<br />
Metall-Polymer-Verbundgleitlager – sie erfüllen die hohen<br />
Anforderungen bezüglich Tragfähigkeit und zusätzlicher<br />
tribologischer Perfomance.<br />
In Zahnradpumpen erfolgt die Förderung des Mediums in den<br />
Zahnzwischenräumen rotierender Zahnräder.<br />
In Innenzahnradpumpen rotiert ein angetriebenes Zahnrad<br />
exzentrisch in einem mitdrehenden, innenverzahnten Gegenrad.<br />
Im Pumpengehäuse montierte Gleitbuchsen übernehmen die<br />
Lagerung der Antriebswelle. Es kommen Stahl-Aluminium-Verbundgleitlager<br />
und vermehrt Stahl-Polymer-Verbundgleitlager<br />
zum Einsatz.<br />
In Außenzahnradpumpen kämmen zwei Zahnräder in einem<br />
Pumpengehäuse und fördern so das Fluid in den Räumen zwischen<br />
den Zähnen und der Gehäusewand. Eines der beiden<br />
Pumpenräder ist das Antriebsrad, das zweite wird über den<br />
Zahn-Formschluss mitgeschleppt. Gleitbuchsen im Pumpengehäuse<br />
nehmen die aus der Verdrängung des Mediums entstehenden<br />
Kräfte auf.<br />
Die Kompaktheit von Zahnradpumpen lässt nur wenig Bauraum<br />
für die Lagerung der beiden Wellen im Gehäuse zu. Die Lagerbuchsen<br />
sind daher sehr dünnwandig ausgeführt. Niedrige<br />
Reibwerte bei hoher Verschleißfestigkeit sind entscheidend für<br />
einen dauerhaft hohen Pumpenwirkungsgrad. Als Gleitwerkstoff<br />
setzt man auf einen Dreischicht Stahl-Bronze-Polymer-Verbundwerkstoff.<br />
Die Kunststoffschicht, die in die poröse Sinterbronze<br />
imprägniert ist, besteht aus einer PTFE-Matrix mit, die Tragfähigkeit<br />
steigernden Fasern und den Verschleiß mindernden Füllstoffen.<br />
Zur sicheren Versorgung der präzisen Lager – mit aus dem<br />
Förderstrom abgezweigtem Medium ‒ sind mitunter axial angeordnete<br />
Versorgungsnuten in die Gleitfläche eingebracht. Ein<br />
korrektes Einpressen der Buchsen in das Gehäuse stellt sicher,<br />
dass sich die Schmiernuten außerhalb des Lastbereiches befinden.<br />
01 Stahl-Kunststoff-Verbundbuchsen mit dem Markennamen<br />
Permaglide mit axialen Schmiernuten<br />
Üblicherweise definiert der Systemhersteller den Bauraum für<br />
die Lagerung im Aggregat und gibt die relevanten Betriebsparameter-Daten<br />
für die Lagerung vor. Der Gleitlagerhersteller entwirft<br />
mit diesen Informationen die Lagerung und realisiert in den<br />
Grenzen seiner Designfreiheit spezielle Features am Lager – zum<br />
Beispiel die Fasen der Lauffläche, die Schmiernuten in der Gleitfläche<br />
oder die Ausstanzungen bzw. Bohrungen für die Schmierstoffversorgung<br />
des Lagers durch die Umbauteile. Ziel der Maßnahmen<br />
ist die Maximierung der lastübernehmenden Gleitfläche.<br />
Die Fasen der Stirnflächen können dabei auch asymmetrisch<br />
sein. Des Weiteren gilt es – unter Berücksichtigung von Kräften,<br />
Daten des Hydrauliköls und der Ausführung der zu lagernden<br />
Wellen – den für die Einstellung eines hydrodynamischen<br />
Schmierzustandes entscheidenden Schmierspalt auszulegen.<br />
Hierfür werden vom Lagerspezialisten neben den Gleitlagerdaten<br />
und dem Wärmegang der Pumpe auch die Fertigungstoleranzen<br />
sowie die elastischen Deformationen der belasteten Bauteile<br />
in die Auslegung einbezogen. In kritischen Fällen setzt man für<br />
diese Berechnung eine Simulationssoftware ein. Auf Basis vieler<br />
Simulationszyklen kann die optimale Ausführung ermittelt werden.<br />
PASSGENAUE SC<strong>HMI</strong>ERSTOFFVERSORGUNG<br />
Von großer Bedeutung für das geforderte Performanceniveau eines<br />
Gleitlagers in Hydraulikkomponenten ist die Gewährleistung<br />
der Versorgung des Lagers mit Schmierstoff. Speziell für gleitgelagerte,<br />
hoch belastete, schnell drehende Wellen müssen daher<br />
Schmiernuten in den Gleitflächen der Lager realisiert werden.<br />
02<br />
Stribeckkurven verschiedener Gleitwerkstoffe nach dem<br />
Einlaufen<br />
OPTIMIERUNG VON GLEITLAGERN FÜR<br />
HYDRAULIKAGGREGATE<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 159
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
03<br />
Prüfstand für Gleitlager in Hydraulikpumpen<br />
Über entsprechend angeordnete Verbindungsnuten oder Verbindungsbohrungen<br />
wird für die Versorgung des Gleitlagers druckseitig<br />
ein Teilstrom aus dem Medium-Förderstrom abgezweigt<br />
und in den Schmierspalt gedrückt. Die so im Lager verfügbare<br />
Schmierstoffmenge wird vor allem durch die Größe des Nutquerschnitts<br />
determiniert. Dabei soll die Menge einerseits minimal<br />
sein, um den Wirkungsgrad des Aggregates möglichst hoch zu<br />
halten. Andererseits muss die Schmiermittelmenge mindestens<br />
so groß bemessen sein, dass eine zuverlässige Versorgung des Lagers<br />
gewährleistet ist. So wird sichergestellt, dass die entstehende<br />
Reibleistung angemessen kontrolliert wird und das System sich<br />
nicht überhitzt, selbst im Betrieb mit niedriger Drehzahl und hoher<br />
Anfahrlast, beides für die Tribologie in Gleitlagern eher ungünstige<br />
Bedingungen.<br />
HERAUSFORDERUNG: SC<strong>HMI</strong>ERNUTEN<br />
Aus fertigungstechnischer Sicht und aus Sicht der Qualitätssicherung<br />
stellen Nuten in der Gleitfläche grundsätzlich Herausforderungen<br />
dar: Beim Umformen, also Prägen des Nutquerschnitts,<br />
bildet der vom Gleitwerkstoff bzw. vom Schichtsystem rissfrei ertragbare<br />
Querschnitt eine geometrische Grenze. Insbesondere<br />
bei höherfesten oder spröden Werkstoffen sowohl aus der Familie<br />
der Bronzen als auch der Kunststoffe sind die Nutquerschnitte<br />
limitiert. Eine infolge des Prägens mit eindringendem Prägewerkzeug<br />
entstehende Materialverdrängung in die Gleitfläche<br />
und in die Stirn- oder Seitenflächen des Gleitlagers hinein ist unvermeidbar.<br />
Zum einen kann dadurch der ohnehin enge<br />
Schmierspalt im Gleitlager gestört werden, zum anderen kann<br />
die Deformation der Stirnfläche eventuell eine neben dem Lager<br />
montierte Dichtung beschädigen oder weitere Störungen im Betrieb<br />
zur Folge haben. Passende Umformwerkzeuge sind für eine<br />
Minimierung der Deformationen und damit zur Beherrschung<br />
dieser Verfahrensbesonderheit nötig. Beim spanenden Herstellen<br />
der Schmiernuten besteht das Risiko, dass insbesondere die<br />
empfindliche Gleitschicht vom Bearbeitungswerkzeug sowie von<br />
entstehenden Spänen beschädigt wird. Nur ein Qualitätssicherungssystem<br />
mit Produkt- und Prozessüberwachung kann die<br />
Produktion von Fehlteilen in zumeist mit hohen Taktzahlen laufenden<br />
Fertigungseinrichtungen absichern und so im späteren<br />
Betrieb der Aggregate Störungen durch fehlerbehaftete Gleitlager<br />
ausschließen.<br />
PERFORMANCESTEIGERUNG BEI GLEITLAGER-<br />
WERKSTOFFEN<br />
Metallische Gleitlagerwerkstoffe sind allgemein für ihr hohes<br />
Tragfähigkeitsniveau, eine hohe Wärmeleitfähigkeit sowie Robustheit<br />
gegenüber Fremdpartikeln im Lagerspalt bekannt. In<br />
Aggregaten der Hydraulik sind Gleitlager aus Aluminium- und<br />
Bronzelegierungen als Monometall- sowie als Schicht-Verbundgleitlager<br />
erfolgreich im Einsatz. Alle Gleitlager aus diesen Werkstoffen<br />
benötigen zur Vermeidung eines „Fressens“ mit der i.d.R.<br />
aus Stahl bestehenden Welle in jedem Betriebspunkt eine ausreichende<br />
Schmierung. Kritische Betriebszustände mit Mangelschmierung<br />
und Mischreibung können schnell zu Schädigungen<br />
der Lager und damit zu Aggregatsausfällen führen. Die Leistungsdichte<br />
von Systemkomponenten in der Hydraulik konnte<br />
mit metallischen Gleitwerkstoffen somit nicht weiter gesteigert<br />
werden. Auch waren die zunehmend geforderte Regelgenauigkeit<br />
sowie das sanfte Anfahren aus dem Stillstand des Aggregates<br />
nicht oder nur begrenzt darstellbar.<br />
Mit der Entwicklung leistungsfähiger Kunststoffe als eine<br />
Schichtkomponente oder aber als Gleitschicht wurde die Basis<br />
für die weiter gesteigerte tribologische Performance von Gleitlagern<br />
für hydraulische Systeme gelegt. Gleitlager mit einem in<br />
160 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
POINTIERT<br />
METALL-KUNSTSTOFF-VERBUNDGLEITLAGER<br />
ERSETZEN METALLGLEITLAGER<br />
NIEDRIGE REIBWERTE BEI HOHER<br />
VERSCHLEISSFESTIGKEIT GEFORDERT<br />
LASTÜBERNEHMENDE GLEITFLÄCHE SOLL<br />
MAXIMIERT WERDEN<br />
SC<strong>HMI</strong>ERNUTEN IN DEN GLEITFLÄCHEN<br />
NOTWENDIG<br />
Performance von wesentlicher Bedeutung. In der Zusammenarbeit<br />
zwischen Aggregathersteller und Gleitlagerhersteller und der<br />
Zusammenführung aller Kompetenzen und Ressourcen liegen<br />
Chancen und Möglichkeiten das optimale Gleitlager zur Erreichung<br />
maximaler Kundenzufriedenheit zu entwickeln.<br />
Bilder: KS Gleitlager GmbH<br />
www.rheinmetall-automotive.com<br />
MANGELSC<strong>HMI</strong>ERUNG UND<br />
MISCHREIBUNG SIND SCHÄDLICH<br />
FÜR DIE LAGER<br />
eine poröse Bronzeschicht imprägnierten Festschmierstoffgemisch<br />
auf der Basis von PTFE (Polytetrafluoräthylen), wie die<br />
Gleitlager mit dem Markennamen Permaglide, weisen eine<br />
niedrige Gleitreibung, exzellente Notlaufsicherheit sowie eine<br />
hervorragende Anlaufcharakteristik aus dem Stillstand heraus<br />
auf. Der Stick-Slip-Effekt ist vernachlässigbar gering. Sie ermöglichen<br />
damit in Verstellpumpen eine feinfühlige Volumenstromregelung.<br />
Der spezielle Schichtaufbau aus porös aufgesinterter<br />
Bronze auf einem Träger aus Stahl gewährleistet eine optimale<br />
Reibwärmeableitung aus dem Gleitlager in das Pumpengehäuse.<br />
Damit sind kritische Betriebszustände mit hohen Mischreibungszuständen<br />
wie zum Beispiel eine niedrige Ölviskosität<br />
oder eine Drehzahlbanderweiterung mit niedrigeren Drehzahlen<br />
von diesen Gleitwerkstoffen auch über lange Zeiträume<br />
sicher zu gewährleisten. Mit ihrer für sehr viele Anwendungsfälle<br />
ausreichenden Leistungsfähigkeit kommen sie in zahlreichen<br />
Applikationen zum Einsatz und haben sich bereits über lange<br />
Zeit bewährt.<br />
Für spezielle Applikationen in denen die PTFE-basierten Gleitlager<br />
an ihre Leistungsgrenzen stoßen, stehen Hochleistungs-<br />
Verbund-Gleitlager mit thermoplastischer Gleitschicht wie zum<br />
Beispiel PEEK (Poly-Ether-Ether-Keton) zur Verfügung. Bei diesem<br />
Lagertyp ist eine mit Füllstoffen verstärkte Laufschicht über<br />
eine Sinterbronze-Verbindungsschicht auf dem Lagerrücken aus<br />
Stahl appliziert. Es entstehen Gleitlager mit gesteigerter Tragfähigkeit,<br />
Verschleißfestigkeit, Kavitation- und Erosionsresistenz<br />
sowie chemischer Beständigkeit. Sie gehen mit der Ausgewogenheit<br />
aller Performancekriterien deutlich über die für metallische<br />
Gleitlager und auch über die für Metall- PTFE-Verbundgleitlager<br />
hinaus.<br />
Gleitlager aus diesem Schichtverbund sind direkt einsatzfertig<br />
oder lassen sich nach dem Einpressen in die Lageraufnahme am<br />
Innendurchmesser spanend nachbearbeiten. Damit gelingt die<br />
Einstellung enger Schmierspalte sowie enger Form- und Lagetoleranzen<br />
in Baugruppen kompakter Hochleistungspumpen. Mit<br />
derart geringem Spiel betriebene Gleitlager müssen im Betrieb<br />
sicher mit Schmierstoff versorgt werden. Nur so ist die extreme<br />
Lagerperfomance mit hoher Robustheit gegen das sogenannte<br />
„Fressen“ möglich.<br />
PRÜFSTANDVERSUCHE SIND MASSGEBLICH<br />
Um leistungsfähige Gleitlager für hydraulische Systemkomponenten<br />
zu entwickeln und systematisch zu optimieren ist eine innovative<br />
Entwicklungsressource mit Technikum und Prüffeld erforderlich.<br />
Details der Produktgeometrie und der Gleitwerkstoffe<br />
müssen hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die relevanten<br />
Kennwerte des Lagers und damit auf das gesamte Aggregat mittels<br />
intelligenter Lagerprüfstände abgeprüft werden. Der Erkenntnisgewinn<br />
aus Prüfstandversuchen an Gleitlagern und Serieninformationen<br />
aus dem Betrieb der Aggregate mit Gleitlagern<br />
ist für die kontinuierliche Entwicklung immer leistungsfähigerer<br />
Lagerlösungen für Hydraulikkomponenten mit stetig gesteigerter<br />
Proportional-Vorsteuerventile<br />
• Typen VR 030 / 032 als flexibles Baukastensystem<br />
• Druckminderventil<br />
• Konstanter Arbeitsdruck im Regelbereich<br />
• Regeldruck 20 bar bis 30 bar<br />
• Tankdruck 30 bar / 210 bar<br />
• Befestigung über Flansch oder Zentralgewinde<br />
• Schutzart je nach Stecker bis IP69K<br />
• Nenndurchfluss bis > 3 l/min<br />
• Geringe Hysterese und kurze Stellzeiten<br />
www.magnet-schultz.com<br />
Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 161<br />
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HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION <strong>2021</strong><br />
EXAKTER AUSHUB<br />
IN EINEM ZUG<br />
Die Aerzener Ga-La-Bau GmbH aus dem<br />
Weserbergland erhielt den Auftrag einen<br />
Mountainbike Pumptrack direkt am Standort des<br />
neuen Outlets der Firma Bunnyhop in Hameln zu<br />
realisieren. Dort sollen Kunden ihre<br />
Mountainbikes direkt testen können und für<br />
Anfänger erste Technikkurse stattfinden. Zum<br />
Einsatz kam dabei eine 3D-Baggersteuerung.<br />
Die Herausforderung bei der Planung des 200 m langen<br />
Parcours bestand darin, sowohl erfahrenen Mountainbikern<br />
als auch ambitionierten Freizeitsportlern eine reizvolle<br />
Strecke anzubieten. Mit dem Start in 2 m Höhe und<br />
herausfordernden Geländeformen wie Rampen, Buckelpiste und<br />
Steilkurven bietet die Piste Adrenalin sowohl für Profis als auch<br />
für Anfänger – und ist eine anspruchsvolle Aufgabe für den Landschaftsbauer.<br />
Der Aerzener Ga-La-Bau ist Kunde von Sitech Deutschland<br />
und hat den Track vom Aufmaß bis zu den Erdarbeiten komplett<br />
digital geplant und in nur einer Woche nach einem digitalen Geländemodell<br />
(DGM) umgesetzt. Das Aufmaß des Urgeländes erfolgte<br />
mit GNSS-Rover, anschließend wurde das DGM mit Data-<br />
Flor erstellt und mit Trimble Business Center für die 3D-Baggersteuerung<br />
Trimble Earthworks ausgegeben.<br />
Trimble Business Center ist eine Bausoftware, die unter anderem<br />
zum berechnen von Massen- und Oberflächen geeignet ist.<br />
Mit ihrer Hilfe können Daten aus Vermessungen über Schnittstel-<br />
len zur Maschinensteuereng ausgegeben warden. Darüber hinaus<br />
vereint die Software Daten zur Kalkulation, Baustelleneinrichtung,<br />
Gerätepositionierung, Befliegungen und Weiteres.<br />
Die 3D-Baggersteuerung Trimble Earthworks ist ein System<br />
aus einer Reihe von Empfängern und Sendern, die Informationen<br />
über die genaue Position des Baggers und seiner Werkzeuge austauschen.<br />
Über ein Internetmodem empfängt der Bagger die Geländepläne,<br />
die Produktions- und Maschinendaten. Über Satellitennavigation<br />
gleicht der Bagger seine Position mit dem Sollwert<br />
ab. Ein Android-Gerät in der Fahrerkabine visualisiert alle Informationen.<br />
Optional ist eine Ansicht in augmented Reality möglich.<br />
Die Baggersteuerung verfügt über eine Richtugsautomatik.<br />
Diese horizontale Lenksteuerung führt den Dozer ohne manuelle<br />
Unterstützung des Fahrers entlang einer Linie des Geländemodells.<br />
Die Lenksteuerung ist besonders nützlich, wenn die<br />
Führungslinie an Bruchkanten mit unterschiedlichen Niveaus<br />
oder Neigungen wie Randsteinen, Mittellinien oder entlang eines<br />
Böschungsfußes gewählt wird. Der Bediener kann außerdem manuell<br />
Offsets von ausgewählten Linien einstellen.<br />
Während die Richtungsautomatik die Maschine führt, kann<br />
sich der Fahrer auf die Planie in Höhe und Neigung, den Materialabtransport<br />
und die Sicherheit konzentrieren. So trägt die<br />
Lenksteuerung zur Steigerung der Präzision der Planie bei, es<br />
wird exakt nach dem Modell gearbeitet und bei weniger Durchgängen<br />
mit weniger Überlappungen die Produktivität der Maschine<br />
gesteigert.<br />
FERTIGSTELLUNG IN EINEM ZUG<br />
Für die Umsetzung hat die Aerzener Ga-La-Bau zunächst Material<br />
in der notwendigen Höhe aufgeschichtet, grob moduliert und<br />
verdichtet. Anschließend wurde die endgültige Geländeform mit<br />
vielen Details, engen Radien und Gefällewechseln mit einem Ku-<br />
162 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe <strong>2021</strong>
POINTIERT<br />
BAUMASCHINE ERHÄLT GELÄNDE-<br />
INFORMATIONEN PER SCHNITTSTELLE<br />
KAMERAS ERMÖGLICHEN ANSICHT IN<br />
AUGMENTED REALITY<br />
RICHTUNGSAUTOMATIK SORGT FÜR GERADE<br />
AUSGEHOBENE LINIEN<br />
bota 8t-Bagger mit Trimble Earthworks in Dual GNSS-Konfiguration<br />
aus dem verdichteten Material zentimetergenau herausgearbeitet.<br />
Neben der schnellen Umsetzung mit der Maschinensteuerung<br />
in einem Zug, ohne Herantasten an die geplante Geländeform<br />
oder unnötige Nacharbeiten, bietet die digitale<br />
Umsetzung den Vorteil, dass der Plan mit dem Auftraggeber zuvor<br />
im Detail besprochen werden konnte. Die Bikeprofis waren<br />
mit der fertiggestellten Piste entsprechend zufrieden.<br />
Als Ideengeber für die Projektmanagementsoftware Galawork<br />
hat der Aerzener Galabau-Betrieb eine große Nähe zu Bausoftware<br />
und vor zwei Jahren zusammen mit Sitech die vollständige<br />
digitale Integration der Bauprozesse entlang der kompletten<br />
Wertschöpfungskette begonnen. Neben GNSS-Rovern und<br />
Hard- und Software für das Aufmaß wurde ein Kettenbagger beschafft<br />
und direkt mit Trimble Earthworks in Dual GNSS-Konfiguration<br />
ausgerüstet. Die Ergebnisse waren überzeugend, so<br />
dass direkt zwei weitere Maschinen ausgerüstet wurden. Eine<br />
Maschine wird jetzt zusätzlich mit UTS-Steuerung ausgerüstet.<br />
Vollständig integrierte<br />
Automatisierung für<br />
mobile Maschinen - X90<br />
Komplettes Portfolio:<br />
www.br-automation.com/mobile-automation<br />
ZUFRIEDENHEIT BEI BEDIENERN<br />
Selbst skeptische Baggerfahrer sind nach einer kurzen Einarbeitung<br />
begeistert, weil mit der Steuerung Fehler vermieden und<br />
exakt nach Plan gearbeitet werden kann und zeitaufwändige<br />
Nacharbeiten wegen zu viel oder zu wenig Aushub entfallen.<br />
„Weil das Arbeiten mit den Systemen einfacher ist, fragen unsere<br />
Mitarbeiter bereits weit vor Projektbeginn nach den Baggern<br />
mit den Maschinensteuerungssystemen“, berichtet Bauleiter<br />
Markus Holz. Die positiven Erfahrungen beim Aerzener Galabau-Unternehmen<br />
haben sowohl die Mitarbeiter als auch die<br />
Geschäftsführer überzeugt, so dass der eingeschlagene Weg<br />
fortgesetzt werden soll und weitere Maschinen mit intelligenten<br />
Steuerungssystemen ausgerüstet werden.<br />
Bilder: Sitech<br />
www.sitech.de<br />
< Einfache Handhabung<br />
< Integrierte Sicherheitstechnik<br />
< Schnellere Entwicklung<br />
Mehrere Sensoren, über das gesamte<br />
Fahrzeug verteilt, informieren per Satellitennavigation<br />
jederzeit exakt über die Position
EXOSKELETTE AUS DEM BAUKASTEN<br />
Magnetventile<br />
&Spulen<br />
der SUN FLeX Serie<br />
•Schwimmende Bauweise<br />
•10Mio. Ein-/Ausschaltzyklen<br />
•Erfüllt neuen NFPA Teststandard<br />
•Höhere Durchflussmengen<br />
•Extrem niedrige Leckage<br />
•Auch mit Explosionsschutz<br />
Gemeinsam mit der TU München und der voxeljet AG aus<br />
Friedberg hat die Hawe Hydraulik SE ein Forschungsprojekt<br />
zur Entwicklung von Leichtbau-Robotern, sogenannten<br />
Exoskeletten gestartet. Das durch das Bayerische Staatsministerium<br />
für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie<br />
geförderte Projekt verfolgt das Ziel, einen Leichtbau-Roboter<br />
quasi aus dem Baukasten für verschiedene Bewegungsaufgaben<br />
und Anwendungen automatisiert aufzubauen, anzupassen<br />
und herzustellen. Mit Produkten aus dem Baukasten<br />
kennt sich Hawe sehr gut aus. Alle Aggregate, Pumpen und<br />
Ventile des Unternehmens verfolgen dieses Prinzip.<br />
Hawe Hydraulik stellt für das Projekt ein kompaktes und<br />
leichtgewichtiges elektrohydraulisches Antriebsystem<br />
bestehend aus Kompaktaggregat, Schlauchsystem und<br />
Zylinder zur Verfügung. Die notwendigen Schnittstellen, die dann in tragbaren<br />
(Exoskelett), mobilen (Robotersystem) oder auch stationären Systemen eingesetzt<br />
werden, kommen ebenfalls von Hawe.<br />
www.hawe.com<br />
SYNERGIEEFFEKTE FÜR HOCHWERTIGE PUMPENLÖSUNGEN<br />
Anwender können nun bei Flux als<br />
offiziellem ARO-Vertriebspartner für<br />
Deutschland, UK und den Niederlanden<br />
aus einer noch breiteren<br />
Palette an druckluftbetriebenen<br />
Doppelmembranpumpen für die<br />
unterschiedlichsten Anwendungsgebiete<br />
wählen. Der Einsatzbereich<br />
reicht von niedrig viskosen Medien<br />
über korrosive und abrasive<br />
Flüssigkeiten, auch mit größeren<br />
Feststoffanteilen, bis zum Betrieb in Ex-Bereichen. Sonderpumpen wie beispielsweise<br />
FDA konforme Ausführungen sowie Varianten für Pulver- und Hochdruckanwendungen<br />
sind ebenfalls verfügbar.<br />
Anschlussgrößen von ¼“ bis 3“ bei Förderleistungen von 20 bis 1.079 l/min sind<br />
ebenso lieferbar wie die verschiedensten Werkstoff- und Anschlussvarianten.<br />
Besonders hervorzuheben sind die mit einer elektronischen Schnittstelle lieferbaren<br />
Pumpen der EXP-Serie, die problemlos in automatisierte Prozesse eingebunden oder<br />
dazu später nachgerüstet werden können. Der Druckluftantrieb erlaubt einen sehr<br />
sicheren und trockenlaufbeständigen Betrieb.<br />
Die meisten ARO Membranpumpen sind auch in ATEX-zertifizierter Ausführung<br />
verfügbar und können vielfältige Pumpaufgaben in der Chemie- und Fertigungsindustrie,<br />
der Energie- oder Pharmabranche übernehmen.<br />
www.flux-pumps.com<br />
TESTEN UNTER EXTREMEN BEDINGUNGEN<br />
Brüsseler Allee 2|41812 Erkelenz<br />
Tel.: +492431/80 91 0|Fax: +492431/80 91 19<br />
sales@sunhydraulik.de |www.sunhydraulik.de<br />
Bei den aufwendigen Strukturversuchsreihen<br />
in der modernen Prüfstandanlage in<br />
Kirchdorf setzt Liebherr auf die Kraftsensoren<br />
U10M und die S9M sowie Dehnungsmessstreifen<br />
von Hottinger Brüel &<br />
Kjaer. So messen die U10M-Sensoren<br />
beispielsweise biegemomentkompensiert<br />
die auftretenden Kräfte während Dehnungsmessstreifen<br />
von HBK zeitgleich auf<br />
den Bauteilen messen. Die Kraftaufnehmer<br />
der Serie U10M erreichen eine sehr hohe Präzision über einen weiten Messbereich.<br />
So liefern sie bei den unterschiedlichen Messaufbauten bei Liebherr hochauflösende<br />
Messdaten und bieten maximale Flexibilität. Die hochwertige DMS-Technologie<br />
nimmt zudem kleinste Verformungen der Bauteile präzise auf – für eine<br />
umfangreiche Datengrundlage bei der weiteren Entwicklung.<br />
www.hbkworld.com
No 02_03/2020<br />
Anzeige<br />
Mechatronicnews®<br />
AUTOMATISIERUNG | ANTRIEBSTECHNIK | TECHNOLOGIETRENDS<br />
PRÄZISE MINIATUR-KUGEL-<br />
GEWINDETRIEBE IN DER<br />
MEDIZINTECHNIK<br />
Mehr dazu auf<br />
SEITE 3<br />
IMPRESSUM<br />
HERAUSGEBER<br />
Köhler + Partner GmbH<br />
Brauerstraße 42<br />
21244 Buchholz i.d.N.<br />
Tel.: +49 4181 92892-0<br />
Fax: +49 4181 92892-55<br />
info@koehler-partner.de<br />
GESCHÄFTSFÜHRUNG<br />
Jan Phillip Köhler, Julia Köhler-Cordes<br />
BILDNACHWEIS<br />
Archiv, Köhler + Partner GmbH<br />
www.koehler-partner.de
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INDIVIDUELLE AUSZÜGE FÜR<br />
MANUELLE ANWENDUNGEN<br />
Die neue Rollon Light Rail: Hochwertige Teleskopschienen<br />
für mittlere bis leichte Belastungen<br />
Auch im modernen Automatisierungszeitalter kann auf manuelle<br />
Arbeitsprozesse nicht verzichtet werden. Mit der neuen Light<br />
Rail bietet Rollon die passende Lösung. Die robusten Teleskopschienen<br />
zeichnen sich durch eine hohe Biegesteifigkeit<br />
bei geringem Gewicht, gute Laufeigenschaften sowie diverse<br />
Customising- und Korrosionsschutzoptionen aus und eröffnen<br />
Anwendern so interessante Möglichkeiten für neue Konstruktionsdesigns.<br />
Kundenspezifische Lösungen<br />
Die Light Rail eignet sich vor allem für manuelle Anwendungen,<br />
bei denen das Eigengewicht der Schiene ebenso wichtig ist wie<br />
die Biegesteifigkeit des Auszugs. Auf Wunsch werden alle Teleskope<br />
an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst und individuell<br />
projektiert. Auch für den Korrosionsschutz stehen unterschiedliche<br />
Verfahren zur Verfügung.<br />
Hohe Qualität<br />
Mit der neuen Light Rail bietet Rollon zuverlässige Teleskopschienen<br />
in bewährter Rollon-Qualität für mittlere bis leichte<br />
Belastungen. Neben optimierten technischen Features sowie<br />
erweiterten Customisingoptionen steht den Kunden durch die<br />
neue Baugröße 76 außerdem eine wirtschaftliche Lösung für<br />
Traglasten bis 250 kg zur Verfügung.<br />
Die neue Light Rail von Rollon:<br />
- Robuste Teleskopschienen in Leichtbauweise<br />
- Hohe Biegesteifigkeit bei geringem Gewicht<br />
- Vollständiger oder teilweiser Auszug<br />
- Ruhiger, leichtgängiger Lauf<br />
- Lange Lebensdauer<br />
- Platzsparende Konstruktion<br />
- Breites Spektrum an kundenspezifischen<br />
Anpassungsmöglichkeiten<br />
- Neue Baugröße für Traglasten bis 250 kg<br />
ROLLON GMBH<br />
Bonner Straße 317-319 | 40589 Düsseldorf | Tel.: +49 211 95747-0<br />
info@rollon.de | www.rollon.de<br />
MN 2
Anzeige<br />
TECHNOLOGIE<br />
FÜR DAS, WORAUF<br />
ES WIRKLICH<br />
ANKOMMT.<br />
Ein geschliffener Miniatur-Kugelgewindetrieb<br />
bildet das Herzstück eines Computertomographen.<br />
Eine wichtige Baugruppe – entwickelt von<br />
Steinmeyer.<br />
Kompakte, zuverlässige und präzise Miniatur-Kugelgewindetriebe sorgen für Sicherheit in der Medizintechnik.<br />
Die August Steinmeyer GmbH & Co. KG bietet ein breites<br />
Spektrum an Kugelgewindetrieben auf höchstem Qualitätsniveau.<br />
„Ob Schwerlast-, Präzisions- oder Miniatur-Kugelgewindetriebe:<br />
Wir entwickeln individuelle Sonderausführungen<br />
für vielfältige Applikationen“, so Wolfgang Klöblen, Entwicklungsleiter<br />
bei August Steinmeyer.<br />
In der Medizintechnik eignen sich die Antriebskomponenten<br />
zum Beispiel für die Verstellung von Patientenbetten, Positionieraufgaben<br />
in Computertomographen, aber auch für Pumpfunktionen<br />
in Beatmungsgeräten. Hierbei kommt es auf höchste<br />
Kompaktheit, Zuverlässigkeit und Präzision an – schließlich steht<br />
die Sicherheit der Patienten immer an erster Stelle. Auch als<br />
zentrales Antriebselement in extrakorporalen Herzpumpen und<br />
Pipettieranlagen kommen Kugelgewindetriebe aufgrund ihrer<br />
herausragenden Eigenschaften zum Einsatz.<br />
Miniatur-Kugelgewindetriebe von August Steinmeyer mit<br />
Spindelgrößen von 3 mm bis 16 mm bieten nicht nur eine<br />
außergewöhnliche Schubdichte, sie ermöglichen zudem eine<br />
hohe lineare Beschleunigung. Ihr ausgezeichneter Wirkungsgrad<br />
von mehr als 90 Prozent erlaubt den Einsatz von Kleinmotoren.<br />
Sie sind mit gerolltem oder geschliffenem Gewinde in den<br />
Genauigkeitsklassen T5 bis T10 bzw. P0 bis P5 und mit verschiedenen<br />
Mutterntypen erhältlich.<br />
Vorteile der Miniatur-Kugelgewindetriebe:<br />
- Hoher Wirkungsgrad<br />
- Exakte Positioniergenauigkeit<br />
- Lange Lebensdauer<br />
- Geringe Geräuschentwicklung<br />
- Saubere Anwendung<br />
AUGUST STEINMEYER GMBH & CO. KG<br />
Riedstraße 7 | 72458 Albstadt | Telefon +49 7431 1288-0<br />
info@steinmeyer.com | www.steinmeyer.com<br />
MN 3 MN 3
Anzeige<br />
FREQUENZUMRICHTER-SERIE SD4X:<br />
ENTWICKLUNG SCHREITET VORAN<br />
SIEB & MEYER realisiert zusätzliche Vorteile für künftige Anwender<br />
Auf dem Weg zur neuen, zukunftsfähigen SD4x-Serie von Frequenzumrichtern<br />
für Hochgeschwindigkeits-Anwendungen<br />
hat SIEB & MEYER die Softwarebasis und Regelungsplattform<br />
zur Serienreife gebracht. Dabei haben sich einige weitere<br />
Neuerungen ergeben: So können sich Anwender auf eine<br />
zusätzliche Antriebsfunktion freuen, zudem wurde das Tool<br />
„Motor Analyzer“ weiterentwickelt.<br />
Der Fokus wird in <strong>2021</strong> auf der leistungsseitigen Erweiterung<br />
der SD4S-Varianten liegen – den Beginn machte bereits eine<br />
Schaltschrank-Variante mit 800 W / 1,6 kVA. Ende des zweiten<br />
Quartals <strong>2021</strong> wird die nächste Baugröße mit 1.600 W / 3,2 kVA<br />
zur Verfügung stehen. Dank der stabilen und funktionell ausgereiften<br />
Software- und Logikbasis ist gewährleistet, dass diese<br />
SD4x-Modelle ohne Funktionseinschränkungen betrieben<br />
werden können. Ein Highlight ist die Möglichkeit des Betriebs<br />
von geberlosen Synchronmotoren im Drehzahlbereich bis<br />
240.000 1/min (4.000 Hz). Zum Vergleich: Bei der Vorgängerserie<br />
SD2x lag die Grenze für einen geberlosen Betrieb bei<br />
120.000 1/min (2.000 Hz). Ziel ist es, dass die SD4x-Geräte<br />
schrittweise die Geräte der SD2x-Serie ablösen.<br />
Weitere Neuerungen bei der SD4x-Plattform:<br />
Bestehende Kunden können die Parameter aus<br />
den SD2x-Geräten übernehmen. Das ist eine große<br />
Hilfe und Erleichterung beim Wechsel von der SD2xauf<br />
die SD4x-Serie.<br />
SIEB & MEYER hat die bestehenden Antriebsfunktionen<br />
um eine Vektorregelung für Asynchronmotoren<br />
mit Geberrückführung ergänzt. Dadurch wurde das<br />
Einsatzspektrum der SD4x-Serie nochmals erweitert.<br />
Der aus dem drivemaster2 bereits bekannte „Motor<br />
Analyzer“ wurde im drivemaster4 weiterentwickelt.<br />
Das Tool ermöglicht aussagekräftige Simulationen<br />
des Betriebs von Frequenzumrichtern. Neu lässt sich<br />
nun eine FFT-Analyse des simulierten Ausgangsstroms<br />
durchführen.<br />
Die drivemaster4-Software wird neben Deutsch<br />
und Englisch in Kürze auch in chinesischer Sprache<br />
bereitgestellt. Japanisch, Koreanisch und Französisch<br />
werden folgen.<br />
SIEB & MEYER AG<br />
Auf dem Schmaarkamp 21 | 21339 Lüneburg | Tel.: +49 4131 203-0<br />
info@sieb-meyer.de | www.sieb-meyer.de<br />
MN 4
Anzeige<br />
MINIATURISIERTE<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Mikromotoren und Flachmotoren<br />
präsentiert von Servotecnica<br />
Servotecnica hat sein Sortiment um<br />
besonders kompakte Minimotoren und<br />
Flachmotoren erweitert. Die leichten<br />
und geräuscharmen Antriebskomponenten<br />
eignen sich unter anderem hervorragend<br />
für den Einsatz in Drohnen,<br />
der Medizintechnik, in Robotern sowie<br />
aktiven Prothesen oder Exoskeletten.<br />
Platzsparende, starke Flachmotoren<br />
Auch mit den neuen bürstenlosen Flachmotoren<br />
der Baureihe SVTM F erweitert<br />
Servotecnica seine Produktlinie für Anwendungsbereiche<br />
wie Medizintechnik,<br />
Robotik oder Drohnentechnologie. Hohes<br />
Drehmoment auf kleinstem Raum zeichnet<br />
die SVTM-Flachmotoren ebenso aus wie<br />
schlichtes Design bei hochwertiger Materialauswahl.<br />
Ausgestattet mit Außenläufer<br />
und Eisenkernwicklung, ist die SVTM-Flachmotorenreihe<br />
optimal für Anwendungen<br />
geeignet, die ein hohes Drehmoment bei<br />
kompakten Abmessungen erfordern. Alle<br />
Motoren haben eine Leistung von 200 W.<br />
Erhältlich sind Größen von 20 bis 90 mm<br />
Durchmesser.<br />
Minimotoren SVTN A<br />
Mikro-Planetengetriebe SVTG A<br />
Kompakte, effiziente Minimotoren<br />
Die neuen Minimotoren bieten hohe Leistung<br />
und Dynamik bei extrem kompakten<br />
Abmessungen. Die neuen bürstenlosen Minimotoren<br />
der SVTN A-Serie sind besonders<br />
wirtschaftlich, langlebig und hocheffizient.<br />
Trotz ihrer kleinen Durchmesser von 12 bis<br />
40 mm erreichen sie Leistungen bis 400 W.<br />
Die Vorteile der neuen Minimotor-Technologie<br />
sind hohes Drehmoment und hohe<br />
Geschwindigkeit, bzw. Drehzahl, bei besonders<br />
kleiner Baugröße.<br />
Flachmotoren SVTM F<br />
SERVOTECNICA GMBH<br />
Kelsterbacher Str. 20 | 65479 Raunheim | Tel.: +49 6142 79360-39<br />
info@servotecnica.de | www.servotecnica.de<br />
MN 5
Anzeige<br />
ANWENDUNGSSPEZIFISCHES<br />
SORTIMENT<br />
Wälzlager für die Antriebstechnik<br />
In der Antriebstechnik werden vielfältige Anforderungen an<br />
Wälzlager gestellt: Sie müssen hohe Drehzahlen und Lasten<br />
unterstützen, möglichst geräuscharm sein und hohen Temperaturen<br />
widerstehen können. Um für die jeweilige Anwendung<br />
das technisch wie wirtschaftlich optimale Produkt zu finden,<br />
unterstützt die Findling Wälzlager GmbH ihre Kunden mit fundierter<br />
Beratung.<br />
Xspeed-Lager für hohe Drehzahlen<br />
Rillenkugellager, Kegelrollenlager, Schrägkugellager, Pendelund<br />
Zylinderrollenlager, Axiallager und Nadellager: Die Liste<br />
der Wälzlagertypen, die in der Antriebstechnik zum Einsatz<br />
kommen, ist lang. Im Sortiment der Findling Wälzlager GmbH<br />
finden sich all diese Produkte und noch mehr – das Portfolio<br />
umfasst über 35.000 unterschiedliche Lagertypen in<br />
unzähligen Ausführungen. Zudem fertigt Findling Wälzlager<br />
auch Sonderlösungen nach Kundenwunsch an. Für die<br />
Antriebstechnik eignen sich zum Beispiel die Xspeed-Lager,<br />
die zur Produktfamilie ABEG ® -eXtreme Serie für Leistungsanforderungen<br />
jenseits des Standards gehören. Einsatzbereiche<br />
für die Xspeed-Lager sind insbesondere Elektromotoren,<br />
Pumpen, Verdichter, Ventilatoren, Drehgeber<br />
oder Klimaanlagen. Auch in der Medizintechnik oder bei<br />
besonders leisen Antrieben für Treppenlifte und Schnelllauftore<br />
kommen sie zum Einsatz. Da in diesem Segment<br />
die Laufeigenschaften eine besondere Rolle spielen, erfüllen<br />
Xspeed-Lager höchste Ansprüche an die Oberflächengüte<br />
und die Lagerluft, die Dichtungstechnik und die Befettung.<br />
Wälzlager optimal auslegen und Kosten<br />
sparen mit der ABEG ® -Methode<br />
Egal in welcher Branche: Bei der Wahl des richtigen Produkts<br />
hilft die Kategorisierung des Angebots nach der ABEG ® -<br />
Methode. Dabei handelt es sich um eine transparente und<br />
berechenbare Entscheidungsgrundlage zur Vermeidung<br />
von Über- und Unterdimensionierung von Wälzlagern.<br />
Ergebnis der Beratung nach ABEG ® ist eine Empfehlung für<br />
eine von vier möglichen Leistungsklassen, über die sich Einsparpotenziale<br />
von 25 bis 30 % realisieren lassen. Wer sich<br />
lieber selbst Expertenwissen rund um die Wälzlagertechnik<br />
aneignen möchte, für den ist das herstellerunabhängige<br />
Weiterbildungsprogramm von Findling Wälzlager genau das<br />
Richtige: Unter anderem vermitteln die Experten auch die<br />
Auslegung verschiedener Wälzlagertypen nach ABEG ® .<br />
VIELFALT<br />
Weitere Informationen finden Sie unter:<br />
www.findling.com/antriebstechnik<br />
www.findling.com/abeg-methode<br />
www.findling.com/akademie<br />
ERFAHRUNG<br />
FINDLING WÄLZLAGER GMBH<br />
Schoemperlenstr. 12 | 76185 Karlsruhe | Tel.: +49 721 55999-0<br />
info@findling.com | www.findling.com<br />
MN 6
Anzeige<br />
ZUVERLÄSSIG UND EFFIZIENT<br />
Ausfallsichere Klemm- und Bremssysteme von HEMA<br />
In der industriellen Fertigung muss der sichere und effiziente<br />
Betrieb von Maschinen und Anlagen jederzeit gewährleistet<br />
sein. HEMA bietet verschiedene Klemmsysteme mit Fail-Safe-<br />
Funktion für rotatorische und lineare Bewegungen. Dank ihres<br />
Federspeicher-Prinzips ist eine zuverlässige Funktion auch bei<br />
Pneumatik-Ausfall gegeben.<br />
Vorteile der Klemmsysteme auf einen Blick:<br />
- Hohe Klemmkraft<br />
- Höchste Zuverlässigkeit<br />
- Geringer Betriebsdruck<br />
- Niedrige Betriebskosten<br />
- Einfache Montage<br />
Klemmsysteme für jede Anwendung<br />
PClamp klemmt Stangenlasten schnell und sicher. Das modulare<br />
System kann je nach Bedarf bis zu vier Klemmeinheiten<br />
aufnehmen. PClamp eignet sich für Achsen mit Durchmessern<br />
von 12 bis 40 mm und alle Normzylinder nach ISO 6431.<br />
LinClamp eignet sich ideal zum Halten und Bremsen bewegter<br />
Massen auf Linearschienen. Das klassische Modell klemmt<br />
bei Druckluft-Beaufschlagung, die „Fail Safe“-Variante tritt bei<br />
einem Pneumatik-Ausfall in Aktion.<br />
RotoClamp ist für rotatorische Positionsklemmungen konzipiert,<br />
z. B. an Achsen, Tischen und Schwenkköpfen von Werkzeugmaschinen.<br />
Sie ist als innen- und außenklemmende Version<br />
erhältlich. Für eine zusätzliche Notbremsfunktion bietet<br />
HEMA die DiskClamp an.<br />
RotoClamp<br />
LinClamp<br />
PClamp<br />
MClamp<br />
für manuelle Positionierungen<br />
auf Linearschienen<br />
HEMA MASCHINEN- UND APPARATESCHUTZ GMBH<br />
Am Klinggraben 2 | 63500 Seligenstadt | Tel.: +49 6182 773-0<br />
info@hema-group.com | www.hema-group.com<br />
MN 7
Anzeige<br />
MULTILIFT II – DIE LEISTUNGSSTARKE,<br />
ELEGANTE ELEKTRISCHE HUBSÄULE<br />
Die Multilift-II-Hubsäule aus dem Lineartechnik-Portfolio von RK Rose+Krieger<br />
Vorteile der Multilift II<br />
Hubsäulen<br />
- Bis zu 3.000 N auf Zug und<br />
Druck belastbar<br />
Mehr erfahren:<br />
- Abgeschrägte Abdeckkappen<br />
minimieren Quetschgefahr<br />
- Grundplatte für Zug- und<br />
Druckbelastung serienmäßig<br />
- Integrierter Endschalter<br />
- Selbsthemmung bis zur<br />
maximalen Last<br />
- Befestigungsnuten erleichtern<br />
die Anbindung von Zubehör<br />
- TÜV-geprüft nach:<br />
IEC 60601-1:2005 sowie<br />
IEC 60601-1:2005/AMD1:2012<br />
- Kundenindividuelle Varianten<br />
auf Anfrage erhältlich<br />
Die Multilift-II-Hubsäule dient der stufenlosen Höhenverstellung<br />
von Arbeitstischen, Vorrichtungen, Montagearbeitsplätzen und<br />
vergleichbaren Applikationen. Die Antriebselemente punkten mit<br />
ihrer stabilen Führung, ihrer schmalen Bauform und nicht zuletzt<br />
ihrem ansprechenden Design, das eine Verkleidung überflüssig<br />
macht.<br />
Qualitätsversprechen<br />
Die für unsere Hubsäulen ausgewiesenen dynamischen Lasten<br />
gelten über die gesamte Lebensdauer der Hubsäulen. Sie<br />
mussten sich in ganzjährigen Textzyklen in unserem Testlabor<br />
beweisen. Hier prüfen wir auch Kundenanfragen nach Sonderanwendungen<br />
für unsere Multilift II auf Basis der Kundendaten.<br />
Denn: Wir sagen, was wir können und tun, was wir sagen! Wir<br />
sagen jedoch auch, was wir nicht können und tun es dann nicht!<br />
Zur wachsenden Multilift II Produktfamilie zählen:<br />
STOP<br />
ESD<br />
- Die Standardvariante Multilift II<br />
- Die teleskopierende Ausführung Multilift II telescope<br />
- Der Multilift II impact mit integriertem Dämpfungssystem<br />
zur Absorption hoher Aufprallkräfte<br />
- Der Multilift II ESD mit elektrisch leitfähig<br />
verbundenen Profilen<br />
- Der Multilift II safety mit integrierter Absturzsicherung<br />
für Überkopfanwendungen<br />
- Der Multilift II clean für den Einsatz in Reinräumen<br />
bis zur weltweit gültigen Klasse 4<br />
RK ROSE+KRIEGER GMBH<br />
Potsdamer Str. 9 | 32423 Minden | Tel.: +49 571 9335-0<br />
info@rk-online.de | www.rk-rose-krieger.com<br />
MN 8
ÜBER 50 JAHRE TECHNIK<br />
PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />
ANTRIEBSTECHNIK ‹› DRIVE TECHNOLOGY<br />
LINEARSYSTEME ‹› LINEAR SYSTEMS<br />
AUCH WENN WIR IM HOMEOFFICE ARBEITEN SIND WIR FÜR SIE DA.<br />
BESUCHEN SIE UNS ONLINE ODER KONTAKTIEREN SIE DEN VERTRIEB.<br />
EVEN IF WE WORK FROM HOME WE ARE THERE FOR YOU.<br />
VISIT US ONLINE OR CONTACT OUR SALES TEAM.<br />
Phone: + 49 40 5388921-0<br />
E-Mail: info@tea-hamburg.de<br />
www.tea-hamburg.de
2 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />
INTEGRIERTE SERVOMOTOREN<br />
INTEGRATED SERVO MOTORS<br />
Über Kommunikartionsmodul konfigurierbar für alle Bussysteme<br />
Configurable for all bus systems via communication module<br />
INTEGRIERTE CLOSED-LOOP SCHRITTMOTOREN<br />
INTEGRATED CLOSED-LOOP STEPPER MOTORS<br />
Verfügbar für Ethernet und viele weitere Bussysteme<br />
Available for Ethernet and many more bus systems
3<br />
PLANETEN- UND EXZENTERGETRIEBE<br />
PLANETARY AND ECCENTRIC GEARBOXES<br />
Passend für unsere Servo-, und Schrittmotoren<br />
Suitable for our Servo- and Stepper motors<br />
HUBSPINDEL<br />
LIFTING SCREW<br />
Bis zu 100 % Einschaltdauer oder Vorschub bis zu 500 mm/s<br />
Up to 100 % duty cycle or feed rate up to 500 mm/sec<br />
www.tea-hamburg.de
4 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />
HUBGETRIEBE MIT SCHUBSTANGE<br />
ACTUATORS WITH PUSH ROD<br />
HUBGETRIEBE MIT AXIAL BEWEGTER, OFFENER SPINDEL<br />
ACTUATORS WITH AXIAL MOVING, OPEN SCREW
5<br />
SPINDELHUBGETRIEBE<br />
SCREW JACKS<br />
Auch seewasserfest und für Lebensmittelindustrie (gold)<br />
Also sea water resistant and for food industry (gold coloured)<br />
SONDERLÖSUNGEN FÜR LINEARANTRIEBE<br />
SPECIAL SOLUTIONS FOR LINEAR DRIVES<br />
www.tea-hamburg.de
6 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />
IE3-, IE2-, IE-NORMMOTOREN UND FRQUENZUMRICHTER<br />
IE3-, IE2-, IE-STANDARD MOTORS AND FREQUENCY INVERTERS<br />
GETRIEBEMOTOREN<br />
GEAR MOTORS
7<br />
ALUMINIUM ROLLENFÜHRUNGEN, LINEARACHSEN<br />
ALUMINIUM ROLLER GUIDES, LINEAR AXLES<br />
LINROL LINEARFÜHRUNGSSYSTEME<br />
LINROL LINEAR GUIDE SYSTEMS<br />
www.tea-hamburg.de
8 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />
LINTREK LINEARFÜHRUNGSSYSTEME<br />
LINTREK LINEAR GUIDE SYSTEMS<br />
Perfekt für Schiebetüren und Luken<br />
Perfect for sliding doors and holds<br />
EDELSTAHL C-ROLLENFÜHRUNGEN<br />
STAINLESS STEEL C-ROLLER GUIDES<br />
Einfach zu montieren durch gebohrte Schienen und fertig montierte Wagen<br />
Simple mounting due to drilled rails and ready mounted carriers
9<br />
SCHWERLAST ROLLENFÜHRUNGEN<br />
HEAVY DUTY ROLLER GUIDE SYSTEMS<br />
HOCHLEISTUNGSGLEITFÜHRUNGEN<br />
HEAVY DUTY SLIDE SYSTEMS<br />
www.tea-hamburg.de
10 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />
KUGELUMLAUFFÜHRUNGEN<br />
BALL GUIDE SYSTEMS<br />
PRÄZISIONSWELLEN UND KUGELBUCHSEN<br />
PRECISION SHAFTS AND BALL BUSHINGS<br />
Einfache und preiswerte Führungen<br />
Simple and competitively priced
11<br />
SCHNECKENGETRIEBE<br />
WORM GEAR BOXES<br />
KEGELRADGETRIEBE<br />
BEVEL GEAR BOXES<br />
www.tea-hamburg.de
12 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />
FREILÄUFE, ÜBERHOLKUPPLUNGEN<br />
FREE WHEELS, OVERRUNNING CLUTCHES<br />
PERMANENTMAGNETKUPPLUNGEN, RUTSCHKUPPLUNGEN<br />
PERMANENT MAGNET COUPLINGS, TORQUE LIMITERS
13<br />
KUPPLUNGEN FÜR DREHGEBER UND SENSOREN<br />
COUPLINGS FOR ROTARY ENCODERS AND SENSORS<br />
Auch für Servo- und Schrittmotoren<br />
Also for Servo- and Stepper motors<br />
GELENKWELLEN, WELLENGELENKE, FALTENBÄLGE<br />
TELESCOPIC- AND UNIVERSAL JOINTS, PROTECTIVE BELLOWS<br />
www.tea-hamburg.de
14 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />
SPEZIALKUPPLUNGEN UND SPANNSÄTZE<br />
SPECIAL COUPLINGS AND CLAMPING SETS<br />
KEILWELLEN, KEILBUCHSEN<br />
SPLINED SHAFTS, SPLINED BUSHINGS
15<br />
VERZAHNUNGEN<br />
GEARED PARTS<br />
Auch Sonderausführungen nach Zeichnung<br />
Also customized parts according to drawing<br />
TRAPEZ- UND KUGELUMLAUFSPINDELN, FEST-, LOSLAGER<br />
TRAPEZOIDAL- AND BALL SCREWS, FIXED-, FLOATING BEARINGS<br />
Auch mit Endenbearbeitung nach Zeichnung<br />
Also end machining according to drawing<br />
www.tea-hamburg.de
16 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />
MASCHINENFÜSSE, GUMMI-METALL-PUFFER, AXIALLAGER<br />
MACHINE FEET, VIBRATION DUMPERS, AXIAL BEARINGS<br />
HANDGRIFFE UND NORMTEILE<br />
HANDLES AND STANDARD PARTS
17<br />
ERWEITERTER SERVICE DURCH ZUSAMMENARBEIT<br />
EXTENDED SERVICE DUE TO COOPERATION<br />
Zusammen mit unserem Partner,<br />
der stoever Entwicklungs- und<br />
Konstruktionsgesellschaft mbH<br />
konnten wir ein interessantes<br />
Strategie-Paket entwickeln. Dieses<br />
ermöglicht es uns, Ihnen einen<br />
zusätzlichen Service anzubieten.<br />
Wir vermitteln die Dienstleistungen<br />
der stoever Entwicklungs- und<br />
Konstruktionsgesellschaft mbH:<br />
› Konzeption<br />
› Konstruktion<br />
› Prototypenbau<br />
Together with our partner<br />
stoever Entwicklungs- und<br />
Konstruktionsgesellschaft mbH<br />
we developed an interresting<br />
strategy-package. It allows us to<br />
offer you an additional service.<br />
We can arrange the service<br />
from stoever Entwicklungs- und<br />
Konstruktionsgesellschaft mbH:<br />
› Conceptual design<br />
› Design engineering<br />
› Prototype manufacturing<br />
stoever Entwicklungs- und Konstruktionsgesellschaft mbH<br />
Großer Schippsee 42, 21073 Hamburg, Germany, Tel. + 49 40 767934-40<br />
Fax + 49 40 767934-41, info@stoever-gmbh.de, www.stoever-gmbh.de<br />
www.tea-hamburg.de
18 PRODUKTÜBERSICHT ‹› PRODUCT OVERVIEW <strong>2021</strong><br />
T. E. A. HAMBURG – TECHNISCHE ANTRIEBSELEMENTE GMBH<br />
SEIT MEHR ALS 50 JAHREN TECHNIK<br />
Seit 1964 beliefert T. E. A. Hamburg als zuverlässiger Partner die Industrie im<br />
Bereich der Linear- und Antriebstechnik.<br />
Unser ständig wachsender Kundenkreis setzt auf die außergewöhnlich<br />
große Produktpalette und die Qualität der Produkte, sowie auf die individuelle<br />
Beratung, die mit großer Kompetenz und Engagement erfolgt.<br />
Viele Standardprodukte sind ab Lager lieferbar und somit schnell verfügbar.<br />
Als mittelständisches Unternehmen können wir flexibel auf die Wünsche der<br />
Kunden eingehen. Wir fertigen Verzahnungsteile nach Kunden zeichnungen<br />
an, können viele unserer Produkte gemäß den Anforderungen unserer<br />
Kunden konfektionieren und unterstützen bei der Auswahl der geeigneten<br />
Komponenten sowie bei der Lösungsfindung.<br />
Für eine Reihe unserer Produkte steht Ihnen auf unserer Homepage ein<br />
kostenfreier Download von CAD-Dateien zur Verfügung.<br />
Katalog und Datenblätter stehen auch auf unserer Website zur Verfügung.<br />
Gerne senden wir Ihnen kostenlos unseren digitalen Gesamtkatalog zu.
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T. E. A. HAMBURG – TECHNISCHE ANTRIEBSELEMENTE GMBH<br />
TECHNOLOGY FOR MORE THAN 50 YEARS<br />
Since 1964 T. E. A. Hamburg has been reliably supplying the automation<br />
industry with linear motion and power transmission components.<br />
Our expanding customer base relies on our extensive product range of high<br />
quality precision components and our dedication to providing product<br />
selection services that exceed industry standards and focus on finding the<br />
best solution for the customer.<br />
Most of our standard products are available from stock.<br />
As a medium-sized company we are flexible in responding to customer needs.<br />
We manufacture gearing parts according to customer drawings, can assemble<br />
many of our products according to our customers’ requirements and provide<br />
support in selecting suitable components as well as in finding solutions.<br />
Your design and manufacturing process can be simplified by utilizing our<br />
3D CAD files available on our website for free download.<br />
Catalogue and data sheets are also available on our website.<br />
For a free copy of our digital catalogue please contact us.<br />
Phone: + 49 40 5388921-0<br />
E-Mail: info@tea-hamburg.de<br />
www.tea-hamburg.de
Technische Antriebselemente GmbH<br />
Lademannbogen 45, 22339 Hamburg, Deutschland<br />
Tel. + 49 40 5388921-0, Fax + 49 40 5388921-29<br />
info@tea-hamburg.de, www.tea-hamburg.de<br />
ÜBER 50 JAHRE TECHNIK