Digital Scout SPS 2021
Digital Scout SPS 2021
Digital Scout SPS 2021
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
IHR KOMPASS ZUR <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
www.vereinigte-fachverlage.de<br />
SMART UND<br />
DIGITAL<br />
HYBRIDE MESSE,<br />
INTELLIGENTE LÖSUNGEN<br />
23.–25. NOVEMBER <strong>2021</strong><br />
vor ort, live und on demand<br />
FÖRDERTECHNIK<br />
MATERIALFLUSS<br />
LOGISTIK<br />
FLUIDTECHNIK<br />
OFFIZIELLER PREMIUM-<br />
MEDIEN-PARTNER
—<br />
Gemeinsam die<br />
Energieeffizienz erhöhen<br />
Um den Klimawandel zu bekämpfen, müssen wir Energie effizienter nutzen. Das hat<br />
Vorteile, die weit über den Klimaschutz hinausgehen. Energieeffizienz trägt zu sauberer<br />
Luft und sauberem Wasser, aber auch zu einer besseren Gesundheit der Bevölkerung<br />
und zu wirtschaftlicher Entwicklung und Wachstum bei. So halten wir die Welt in Bewegung<br />
und sparen dabei jeden Tag Strom. Machen Sie mit und lassen Sie uns gemeinsam<br />
die Energieeffizienz erhöhen.<br />
energyefficiencymovement.com/de/
DAS SOLLTEN SIE<br />
NICHT VERPASSEN!<br />
Sie ist eine der wichtigsten Kommunikationsplattformen, wenn es um die Welt<br />
der smarten und digitalen Automation geht: die Messe <strong>SPS</strong> – smart production<br />
solutions. Vom 23. bis 25. November präsentieren Ihnen rund 750 Aussteller<br />
zahlreiche Neuheiten und Trends: von klassischer Sensorik über elektrische<br />
Steuerungstechnik bis hin zu antriebstechnischen Lösungen und Industrial IT<br />
in der Fertigung. Im Mittelpunkt stehen ganzheitliche Konzepte, die sich bereits<br />
heute realisieren lassen. Aber<br />
WIR BIETEN IHNEN<br />
INSPIRATION, TRENDS,<br />
UND TECHNOLOGIEN<br />
auch viele Visionen einer<br />
umfassend digitalisierten<br />
Industriewelt laden zum<br />
Meinungsaustausch und<br />
Brainstorming ein.<br />
In unserem digitalen Kompass DIGITAL SCOUT <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> zeigen wir Ihnen schon<br />
jetzt zahlreiche Ideen für die Automatisierungsaufgaben in Ihrem Unternehmen.<br />
Freuen Sie sich auf 143 Seiten spannende Beiträge zu Neuheiten und Industrietrends<br />
sowie auf Praxisbeispiele aus unterschiedlichen Branchen. Dabei<br />
präsentieren Ihnen unsere Medienmarken das nahezu komplette Spektrum der<br />
smarten und digitalen Automation.<br />
MASCHINE<br />
STOP!<br />
ENERGIE<br />
RAUS.<br />
Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Stöbern und vor allem Inspiration und Neugier<br />
auf die smarte Welt von morgen.<br />
Herzlichst Ihre<br />
Nicole Steinicke<br />
Chefredakteurin<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION<br />
FRIZLEN Bremswiderstände<br />
nehmen bei Maschinenstop<br />
zuverlässig höchste Energiemengen<br />
auf, auch bei Netzausfall.<br />
Leistungen von 10 W bis 500 kW<br />
Bis IP67, mit UL / CE<br />
FRIZLEN Leistungswiderstände<br />
Belastbar<br />
Zuverlässig<br />
Made in Germany<br />
Tel. +49 7144 8100-0<br />
www.frizlen.com
BIHL-WIEDEMANN.DE n JAHRGANG 06 15 n AUSGABE 01.2012 02.<strong>2021</strong><br />
16<br />
SERVICE<br />
03 Editorial<br />
28 Impressum<br />
ANZEIGE<br />
ASi-5 UND ASi-3:<br />
BEILAGEN<br />
INTERVIEW<br />
Neue ASi-5 Safety<br />
Produkte erweitern<br />
lösbaren Applikationsraum<br />
ANWENDUNG<br />
„Easy ASi“:<br />
Planen, konfigurieren,<br />
betreiben und diagnostizieren<br />
leicht gemacht<br />
DER BESTE MIX FÜR DIE<br />
MODERNE ANTRIEBSTECHNIK<br />
72<br />
more than motors<br />
Ihr Partner für Industrial Internet of Things & Service<br />
www.nexofox.io<br />
Die aktuelle Ausgabe enthält Beilagen der<br />
Unternehmen Bihl+Wiedemann, Mannheim, und<br />
Dunkermotoren GmbH, Bonndorf.<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION<br />
06 <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> als Präsenzmesse im hybriden Format<br />
08 Mit intelligenten Kunststofflösungen zu<br />
maximaler Anlagenverfügbarkeit<br />
12 Chancen und Risiken in der <strong>Digital</strong>isierung<br />
von modularen Anlagen<br />
16 Mit Lineartechnik die Reichweite von Cobots erhöhen<br />
20 Zuverlässige Waldbrandfrüherkennung<br />
24 Sicherheitszuhaltungen und -sensoren<br />
26 Neue Anwendungsfelder für den „magischen Draht“<br />
30 Remote-I/O-System der neuen Klasse<br />
34 RFID-System sichert Hochspannungstests bei der<br />
belgischen Eisenbahn<br />
38 Sensoren als Schlüssel im IoT<br />
40 Alternative zu Ethernet für eine smarte Vernetzung<br />
42 Regelungstechnik der neuen Generation<br />
44 Deutsch-chinesisches Forschungs projekt zum Schutz<br />
von 3D-Druck- Daten und Vermögenswerten<br />
33 Produkte und Neuheiten<br />
DER KONSTRUKTEUR<br />
46 Generation Plus – Fluidsensorik mit Mehrwert<br />
50 Effizienzschub durch digitales Engineering<br />
54 Das beste Rezept: ein optimaler Wechsel<br />
56 So stoppt die Maschine sicher<br />
58 Taiwanesische Werkzeugmaschinenindustrie<br />
64 Hubdreh-Motoren verschrauben Deckel<br />
in der Abfüllung<br />
68 Optische Inline-Dickenmessung<br />
71 Torquemotoren und ein neues Antriebskonzept<br />
72 Sicherheitskupplungen bleiben als mechanisches<br />
Bauteil unverzichtbar<br />
74 Höhere Prozessqualität durch Software<br />
4 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
76 Vorhang auf – aber leise<br />
82 Ultraschallsensorsystem lässt sich dank seiner kleinen<br />
Sensoreinheiten praktisch überall integrieren<br />
85 Produkte und Neuheiten<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
86 Funktionale Sicherheit für industrielle Linearmotoren<br />
90 Stahlketten – für extreme Einsatzbedingungen<br />
93 Sicherheitskarte erweitert Antriebs-integrierte<br />
Safe-Motion-Lösung<br />
94 Zahnstangentriebe als kompaktes, prozesssicheres<br />
Easy-to-Use-System<br />
96 Getriebeauswahl leicht gemacht<br />
98 Effiziente Elektromotoren für Klimaneutralität<br />
100 Bürstenlose Motor-Treiberkombination<br />
103 Produkte und Neuheiten<br />
MY FACTORY<br />
110 Maschinensicherheit in der Nahrungsmittelindustrie<br />
114 <strong>Digital</strong>isierung als ganzheitlicher Ansatz<br />
118 Die Macht der Daten produktiv nutzen<br />
122 Mit E-Learning immer up to date<br />
126 Vollautomatische Einzelstück-Kommissionierung<br />
128 Produkte und Neuheiten<br />
90<br />
110<br />
VERFAHRENSTECHNIK<br />
130 Cloudbasiertes Füllstandmessgerät für<br />
neue Anwendungsgebiete<br />
132 Prüfzeiten in eigensicheren Abschaltungen verkürzen<br />
134 Produkte und Neuheiten<br />
F+H - FÖRDERN UND HEBEN<br />
138 Mammut-Modernisierung im Coil-Lager termingerecht<br />
umgesetzt<br />
140 Automatisierung konsequent zu Ende gedacht<br />
143 Produkte und Neuheiten<br />
TITELBILD<br />
Mesago Messe<br />
Frankfurt GmbH<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 5
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
EIN STÜCK NORMALITÄT: DIE <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> ALS PRÄSENZMESSE IM HYBRIDEN FORMAT<br />
SEHEN WIR UNS?<br />
Die <strong>SPS</strong> geht <strong>2021</strong> erneut an den Start. Wir dürfen uns auf viele spannende<br />
Neuheiten aus der Welt der smarten und digitalen Automatisierung freuen –<br />
physisch, digital und hybrid.<br />
Unter den New Normal Bedingungen ist der Veranstalter<br />
Mesago Messe Frankfurt überzeugt, mit dem von der<br />
Bayerischen Staatsregierung genehmigten Schutz- und<br />
Hygienekonzept eine erfolgreiche und sichere <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
für alle Beteiligten durchführen zu können: „In einer Zeit, in der<br />
alles anders ist, ist eines konstant geblieben: Der Bedarf an Innovationen<br />
und persönlichem Austausch in der Automatisierungsbranche.<br />
Diesen Bedarf werden wir in <strong>2021</strong> endlich wieder abdecken<br />
können, um einen Schritt in Richtung neuer Normalität mit<br />
Corona zu gehen. Das ist nicht nur das, was die Automatisierungsindustrie<br />
will, sondern auch das, was sie jetzt braucht“, so<br />
Martin Roschkowski, President der Mesago Messe Frankfurt. Viele<br />
namhafte Unternehmen, darunter auch der größte Aussteller<br />
der Messe, die Siemens AG, sowie Phoenix Contact, Beckhoff,<br />
Sick und Pepperl+Fuchs werden auf der <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> in Nürnberg<br />
vertreten sein.<br />
Neben zahlreichen Produktpräsentationen und intelligenten<br />
Lösungen profitieren die Besucher der <strong>SPS</strong> besonders in diesem<br />
Jahr, in dem die Kommunikation untereinander bislang<br />
stark von digitalen Medien geprägt wurde, von den direkten<br />
persönlichen Gesprächen und dem fachlichen Austausch mit<br />
Experten. Vorträge und Live-Demonstrationen runden den<br />
Messebesuch ab.<br />
Umfassende Einblicke in spezifische Themen und die Möglichkeit<br />
sich von Anbietern zu individuellen Anforderungen beraten<br />
zu lassen, erhalten Besucher auf dem „Automation meets IT“-<br />
Gemeinschaftsstand in Halle 6. Außerdem bespielen erstmalig<br />
die Verbände VDMA und ZVEI zusammen das Messeforum und<br />
bieten fachspezifische Vorträge sowie Podiumsdiskussionen an.<br />
VOR ORT ODER DIGITAL<br />
Der Schutz der Gesundheit aller Aussteller, Besucher, Servicepartner<br />
und Mitarbeiter hat für den Veranstalter oberste Priorität<br />
und so wurde zusammen mit der NürnbergMesse ein umfassendes<br />
Schutz- und Hygienekonzept entwickelt, das den Anforderungen<br />
der Bayerischen Staatsregierung entspricht. Das auf den<br />
drei Säulen Organisation, Abstandsregeln und Hygiene fußende<br />
Konzept stellt sicher, dass das gesundheitliche Risiko auf ein Minimum<br />
reduziert wird. Für die Besucher vorab wichtig zu wissen<br />
ist, dass eine Registrierung nur im Vorfeld der Veranstaltung<br />
möglich, ein Zugang nur mit 2G-Nachweis gestattet ist.<br />
Bereits seit vielen Wochen wird ergänzend zur physischen Veranstaltung<br />
an einem hybriden Messekonzept gearbeitet, um die<br />
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> dem New Normal anzupassen und eine flexible Teilnahme<br />
für alle zu realisieren. Denn so hat jeder – unabhängig<br />
von Zeit, Budget oder Reiserestriktionen – die Möglichkeit an<br />
dem Event teilzunehmen. Auch über die Messetage hinaus werden<br />
die digitalen Inhalte verfügbar sein und ermöglichen somit<br />
einen flexiblen Messebesuch – physisch, digital oder hybrid.<br />
Bilder: Mesago – Malte Kirchner, Statement-Kasten Vereinigte Fachverlage<br />
www.sps-messe.de<br />
6 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
GRUSSWORT<br />
Bei der Planung der Messe war für uns von<br />
zentraler Wichtigkeit, der globalen Automatisierungs-Community<br />
eine Plattform und ein<br />
Zuhause zu bieten, wo sie sich austauschen, über<br />
die neuesten Trends der Branche informieren und<br />
Produktinnovationen erleben kann. Aus diesem<br />
Gedanken heraus entstand die erste hybride <strong>SPS</strong>,<br />
im Rahmen derer Interessierte in Nürnberg live<br />
die Messe besuchen und sich persönlich begegnen,<br />
aber auch über die digitale Plattform „<strong>SPS</strong> on<br />
air“ Kontakte knüpfen und sich zu aktuellen<br />
Trendthemen informieren können. Ersten<br />
Erkenntnissen aus Veranstaltungen seit Beginn<br />
der Pandemie zufolge bildet die <strong>SPS</strong> mit diesem<br />
Modell schon heute das „New Normal“ der<br />
Messelandschaft ab. Ein hochkarätiges hybrides<br />
Vortragsprogramm erweitert das diesjährige<br />
Angebot zusätzlich. So finden während der drei<br />
Präsenztage sowohl vor Ort, als auch digital auf<br />
der Plattform „<strong>SPS</strong> on air“ spannende Diskussionsrunden<br />
und Fachvorträge statt. Die „<strong>SPS</strong> on<br />
air“ bleibt nach Veranstaltungsende eine weitere<br />
Woche geöffnet, sodass auch Besucher der<br />
Präsenzmesse noch die Möglichkeit haben, sich<br />
Vorträge im Nachgang on demand anzusehen<br />
oder Kontakte zu rein digitalen Teilnehmern zu<br />
knüpfen. Ich freue mich auf Ihren Besuch – ob<br />
physisch oder digital – und wünsche Ihnen eine<br />
erlebnis- und erfolgreiche <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>!<br />
ROBOTER<br />
UND MASCHINE<br />
WERDEN EINS<br />
www.br-automation.com/robotics<br />
SYLKE SCHULZ-METZNER, Vice President <strong>SPS</strong><br />
UNTERNEHMEN<br />
Mesago Messe Frankfurt GmbH,<br />
Rotebühlstr. 83-85, 70178 Stuttgart<br />
Tel.: +49 711 61946-0<br />
E-Mail: info@mesago.com,<br />
Web: www. mesago.com<br />
Maximale Präzision durch mikrosekundengenaue<br />
Synchronisierung<br />
Roboter und Maschinenautomatisierung<br />
aus einer Hand<br />
Einfache Umsetzung<br />
von Robotikapplikationen<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
http://bit.ly/Messe<strong>SPS</strong><strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
MIT INTELLIGENTEN KUNSTSTOFFLÖSUNGEN<br />
ZU MAXIMALER ANLAGENVERFÜGBARKEIT<br />
DAMIT KEIN<br />
BAND STILLSTEHT<br />
8 INDUSTRIELLE DIGITAL SCOUT AUTOMATION Ihr Kompass <strong>2021</strong>/06 zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> www.industrielle-automation.net
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
Ein Anlagenausfall ist für viele Unternehmen<br />
ein Worst-Case-Szenario. Lösungen für die<br />
kontinuierliche Zustandsüberwachung wie<br />
i.Sense sowie für vorausschauende Wartung<br />
sorgen dafür, dass es erst gar nicht so weit<br />
kommt. Wir zeigen Ihnen, wie ein umfassendes<br />
System einer intelligenten Industrie 4.0<br />
aussehen kann. Das Ziel dabei ist, die maximale<br />
Anlagen- und Nutzersicherheit sowie höchstmögliche<br />
Produktlebensdauer zu erreichen.<br />
Bei der klassischen vorausschauenden Wartung erfolgt ein<br />
Austausch von beweglichen Komponenten wie Energiekettensystemen<br />
oder Gleitlagern in einem regelmäßigen<br />
Abstand, der oft kürzer ist als die vermutete Lebensdauer.<br />
Das aber heißt: Die Komponenten werden ausgetauscht, wenn<br />
sie noch einsatzfähig sind. Werden sie jedoch erst kurz vor dem<br />
Erreichen des tatsächlichen Lebensendes ausgetauscht, lässt<br />
sich die Nutzungsdauer deutlich verlängern, häufig sogar verdoppeln.<br />
Das halbiert dann die Kosten und reduziert den Wartungsaufwand<br />
– ohne Einschränkung bei der Ausfallsicherheit.<br />
Hier lohnt es sich also, vorausschauende intelligente Wartungssysteme<br />
einzusetzen, die mit IoT arbeiten. Sie überwachen den<br />
Zustand der Komponenten und machen gleichzeitig eine Lebensdauervorhersage<br />
im Betrieb. Sollte es noch vor Erreichen<br />
des spezifischen Lebensendes zu Unregelmäßigkeiten kommen<br />
(z. B. durch eine Havarie oder den Eintrag von Verunreinigungen),<br />
NUR DIE INTELLIGENTE<br />
VERNETZUNG DER EINZELNEN<br />
KOMPONENTEN SCHAFFT EINE<br />
SOLIDE GRUNDLAGE FÜR<br />
PREDICTIVE MAINTENANCE<br />
kann das System diese Unregelmäßigkeiten erkennen und eine<br />
Warnmeldung ausgeben. Der Anwender ist dann in der Lage, den<br />
ungewöhnlichen Betriebszustand zu beseitigen, bevor größere<br />
Schäden auftreten.<br />
PREDICTIVE MAINTENANCE DIE MITDENKT<br />
Bei großen Energiekettensystemen ist die Einhaltung der Wartungsanweisungen<br />
essenziell für eine maximale Lebensdauer.<br />
Das sogenannte i.Cee System von igus erinnert den Kunden zum<br />
Beispiel an anstehende Inspektionen oder Wartungsarbeiten,<br />
ähnlich wie bei einem Auto. Diese Informationen erfolgen nutzungsabhängig,<br />
sodass bei geringerer Nutzung auch längere<br />
Wartungsintervalle möglich sind und Kosten eingespart werden<br />
können. Das gilt ebenso für Gleitlageranwendungen. Hier verhindert<br />
das Einhalten der Wartungsanweisungen kostenintensive<br />
Beschädigungen an Wellen oder am Lagersitz.<br />
Immer mehr Produktionsbetriebe erkennen die Einsparpotenziale<br />
durch die Vernetzung von Maschinen und Maschinenkom<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 9
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01 Das i.Cee Konzept:<br />
Bei der Nutzung von i.Cee:local<br />
verlassen die Daten zu keinem Zeitpunkt<br />
das Firmennetzwerk, da die i.Cee<br />
Software nur innerhalb der gewünschten<br />
Netzwerke kommuniziert. Bei der<br />
Internet-basierten i.Cee:cloud Lösung<br />
werden die Daten direkt an die Cloud<br />
übertragen und sind über ein Browser-<br />
Dashboard abrufbar. Die Daten machen<br />
dabei einen Zwischenstopp über das<br />
i.Cee:net, einen sogenannten<br />
Datenkonzentrator.<br />
ponenten auf der Daten- und IT-Ebene, bis hin zur unternehmensübergreifenden<br />
Vernetzung durch übergreifende Standards<br />
wie OPC UA. Hier ergeben sich weitere Vorteile bei der Nutzung<br />
von Energieketten- und Gleitlagersystemen mit „eingebauter“<br />
vorausschauender Wartung. Alle Sensordaten – z. B. die Berechnungen<br />
der individuellen Lebensdauer und die daraus resultierende<br />
Alarmierung – können an übergeordnete IT-Systeme weitergegeben<br />
und dort ausgewertet oder dokumentiert werden. Das<br />
betrifft z. B. Management Execution Systeme (MES), Zero-Downtime-Systeme<br />
(ZDT) und Software für die unternehmensweite<br />
Instandhaltung.<br />
02<br />
SENSORIK, HARDWARE UND DATENANALYSE –<br />
NAHTLOS IM PROZESS<br />
Als intelligentes „Preventive Maintenance“-System besteht i.Cee<br />
aus drei Ebenen: Sensorik, Hardware, Datensammlung und -auswertung.<br />
Im Zentrum des Systems steht die Software. Sie schafft<br />
die Voraussetzung für eine intelligente, zustandsbasierte und individuelle<br />
Lebensdauerberechnung und kontinuierliche Überwachung<br />
einer Energiekette oder auch eines Gleitlagersystems.<br />
Die i.Cee Software berechnet die Lebensdauer der Polymer-Komponente<br />
auf der Basis der tatsächlichen Beanspruchung. Das<br />
funktioniert wie folgt: Beim Start des Betriebs bzw. der Software<br />
wird die Lebensdauer mit den Algorithmen des aktuellen Online-<br />
Lebensdauerrechners abgeglichen. Die manuell erfassten Umwelt-<br />
04<br />
03<br />
10 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
02 Die i.Cee Software berechnet die Lebensdauer zum Beispiel von<br />
Energiekettensystemen auf Basis der tatsächlichen Beanspruchung<br />
03 Für einen weiteren Abgleich der Messdaten mit den realen<br />
Bedingungen sorgen Abrieb- und Verschleißsensoren, die zusätzlich<br />
ein- oder angebaut werden<br />
04 Sowohl die Sensoren zur Lebensdauerberechnung sowie die<br />
i.Sense Sensoreinheiten zu den Zustandsinformationen liefern Daten<br />
über die aktuelle Performance einer Anlage<br />
und Bewegungsdaten werden übernommen, die Doppelhübe<br />
und/oder Kilometerlaufleistungen werden an die Software übergeben.<br />
Sie rechnet die Angabe in Tagen um. Daraus ergibt sich die<br />
Lebensdauer bis zum empfohlenen Austausch bei Annahme der<br />
vorausgesetzten Bewegungsdaten mit 24/7-Nutzung und ständigem<br />
Einfluss der maximalen Umweltdaten.<br />
LERNFÄHIGE SOFTWARE<br />
Bei der Inbetriebnahme des i.Cee Systems geht man vom „worst<br />
case Szenario“ aus, welches sich mit der Nutzungsdauer und der<br />
Anzahl der gesammelten Echtdaten schnell relativiert. Während<br />
des Betriebs erfasst das System die tatsächlichen Belastungen der<br />
Anwendung in der realen Nutzung – z. B. Aussetzbetrieb und<br />
Pausen/Unterbrechungen sowie, je nach der eingesetzten Sensorik<br />
Temperaturschwankungen, Vibrationen, Querbeschleunigungen,<br />
Chemikalieneinflüsse, abrasive Medien etc. Auf dieser Basis<br />
wird die Restlebensdauer – unter Annahme des tatsächlichen Bewegungs-<br />
und Belastungsprofils für den weiter folgenden Betrieb<br />
– kontinuierlich neu berechnet. Bei bestehender Internetverbindung<br />
oder Nutzung von i.Cee:net (siehe Schaubild) erfolgt<br />
gleichzeitig eine regelmäßige Abfrage bei den Online-Lebensdauerrechnern<br />
der benutzten Komponenten und die Anzeige der<br />
Restlebensdauer wird entsprechend angepasst. Bei der Nutzung<br />
von i.Cee:local ohne Internetverbindung (siehe Schaubild) wird<br />
bei einer gravierenden Abweichung der Bewegungs- und Umweltdaten<br />
eine temporäre, manuelle Abfrage vom System des<br />
Kunden eingefordert, um den Lebensdauerrechner den tatsächlichen<br />
Gegebenheiten anzupassen.<br />
VOM WORST-CASE-SZENARIO IN EIN<br />
ANPASSENDES, LERNENDES SZENARIO<br />
Für einen weiteren Abgleich mit den realen Bedingungen, denen<br />
das jeweilige igus Produkt in der Anwendung ausgesetzt ist,<br />
sorgen Abrieb- und Verschleißsensoren, die<br />
in den verwendeten igus Produkten zusätzlich<br />
ein- oder angebaut werden<br />
(z. B. in den Gleitzugaben, am Bolzen-Bohrungsdurchmesser<br />
oder<br />
in den Wandstärken). Die Sensoren<br />
übermitteln Informationen<br />
über die prozentualen Lebens-<br />
dauerstatus der abriebbehafteten Polymerkomponenten. Diese<br />
Sensorinformationen „überschreiben“ die vorgegebenen Berechnungen,<br />
so dass die Prognosen mit fortschreitendem Betrieb immer<br />
genauer werden und sich das „Worst-case-Szenario“ in ein anpassendes,<br />
lernendes Szenario verändert.<br />
INSPEKTIONSVORSCHLÄGE UND<br />
ECHTZEITINFORMATION BEREITSTELLEN<br />
Basierend auf den oben gezeigten Berechnungen erhält der Kunde<br />
bei ausgewählten igus Produkten Informationen zur Inspektion<br />
und Wartungsplanung. Zugrunde gelegt werden die Wartungsempfehlungen<br />
der über die Jahre gesammelten Erfahrungswerte<br />
im Bereich Energieführung und Lagertechnik. Sowohl die Sensoren<br />
zur Lebensdauerberechnung sowie die i.Sense Sensoreinheiten<br />
zu den Zustandsinformationen liefern Daten, aus denen<br />
sich in vielen Fällen schon zu einem sehr frühen Zeitpunkt Indikatoren<br />
für eine Alterung des Produkts oder das Risiko eines Produktausfalls<br />
ermitteln lassen. Basierend auf den Erfahrungen<br />
aus dem mit 3 800 m2 branchengrößtem igus Labor für Gleitlager<br />
und Energieführungen in Verbindung mit selbstentwickelten<br />
Algorithmen erfolgt durch das System eine frühzeitige Alarmierung<br />
und Informierung des Anwenders über mögliche<br />
Ausfallrisiken.<br />
Bilder: igus<br />
www.igus.net<br />
UNTERNEHMEN<br />
igus GmbH, Spicher Str. 1a, 51147 Köln,<br />
Tel.: +49 2203 9649-8201<br />
AUTOR<br />
Richard Habering, Geschäftsbereichsleiter<br />
smart plastics bei der igus GmbH, Köln<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
https://bit.ly/igus_dashboard<br />
DAS DASHBOARD BRINGT<br />
ALLES ANS LICHT<br />
Über vorausschauende Wartung oder<br />
Predictive Maintenance kann man viel<br />
lesen oder sich auch berichten lassen.<br />
Oftmals bleibt am Ende dann aber doch die<br />
Frage offen: „Und wie sieht das jetzt aus?<br />
Exakt hier setzt igus mit seinem i.Cee<br />
Dashboard an. Es visualisiert online und in<br />
Echtzeit alle Informations- und Bewegungsdaten<br />
einer smarten Messemaschine.<br />
Mehr dazu unter Zusatzinhalte im Netz.<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 11
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
CHANCEN UND RISIKEN IN DER DIGITALISIERUNG VON MODULAREN ANLAGEN<br />
WARUM EINE GEMEINSAME<br />
SPRACHE ESSENZIELL IST<br />
Werden Anlagen oder Komponenten miteinander vernetzt, stammen selten<br />
alle von einem Hersteller. Dabei sollen sie auch dann nicht nur funktionieren,<br />
sondern auch als Gesamtsystem sicher sein. Das erfordert jedes Mal eine<br />
erneute Sicherheitsbewertung und das kostet Zeit und Geld. Sogenannte<br />
Safety-Agentensysteme können diesen Prozess automatisieren.<br />
12 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
ETHERNET DREHGEBER<br />
IOT-READY<br />
Schnelleres und intelligenteres<br />
Ethernet/IP und PROFINET<br />
Neue Funktionen: Beschleunigungswert<br />
und Temperaturüberwachung<br />
Bruchskalierung jetzt möglich<br />
Unterstützt Ringüberwachung<br />
(MRP und MRPD – PROFINET)<br />
(DLR – Ethernet/IP)<br />
Reduzierte Zykluszeit<br />
Obwohl sich modulare Anlagen fast beliebig verketten lassen, unterliegen sie<br />
dennoch denselben Sicherheitsbestimmungen wie gewöhnliche Anlagen.<br />
Sie sollen nicht nur miteinander funktionieren, sondern auch als Gesamtsystem<br />
sicher sein. Bei Änderungen sind Anlagenverbünde einer Bewertung<br />
zu unterziehen. Denn bei der Interaktion von Modulen entstehen Wechselwirkungen,<br />
die neue, komplexe Anforderungen an die Maschinensicherheit stellen können.<br />
Der Arbeitsschutz für Personal im Maschinenumfeld steht dabei an vorderster<br />
Stelle. Je stärker die Marktanforderungen variieren, desto häufiger müssen die Anlagenverbünde<br />
neu konfiguriert werden. Das erfordert jedoch jedes Mal eine erneute<br />
Sicherheitsbewertung von im Vorfeld nicht bedachten Konfigurationen, was in Summe<br />
lange Stillstände verursacht. Die hohen Zeit- und Kostenaufwände manueller<br />
Prüfungen schwächen die Vorteile modularer Anlagenkonzepte.<br />
Safety-Agentensysteme können diesen Prozess automatisieren, indem sie die Maschinensicherheit<br />
eigenständig bewerten und zertifizieren. Auf diese Weise lassen<br />
sich Ressourcen sparen sowie Fertigungslinien kurzfristig anpassen, ohne dabei das<br />
Sicherheitsniveau zu senken.<br />
DIGITALES MASCHINENABBILD<br />
Das Konzept der cyber-physischen Produktionssysteme (CPPS) spielt in der Industrie<br />
4.0 (I4.0) eine zentrale Rolle. Maschinenrepräsentanzen physischer Anlagenkomponenten<br />
werden als digitale Zwillinge abgebildet und über moderne IT mitein ander<br />
verbunden. Komplexe Anlagenverbünde und Infrastrukturen lassen sich so simulieren,<br />
steuern und optimieren, was eine flexiblere und effizientere Produktion ermöglicht.<br />
Die Maschinenrepräsentanzen werden in einer Verwaltungsschale (VWS – engl.<br />
Asset Administration Shell, AAS) digital hinterlegt. Sie enthalten Informationen zur<br />
Identifikation und charakteristische Merkmale einzelner Assets (zum Beispiel Komponenten,<br />
Maschinen oder ganze Anlagen). Dazu gehören unter anderem Leistungsangaben,<br />
Statusinformationen oder Grenzwerte, die während des Betriebs zu<br />
(125 μs – PROFINET)<br />
(1 ms – Ethernet/IP)<br />
Profi net Encoder Profi l 4.2<br />
Freie Skalierung der Ausgabe für<br />
absolute Drehgeber<br />
Wiegand-Technologie − keine<br />
Backup-Batterie erforderlich<br />
Besuchen Sie uns auf der<br />
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> in Nürnberg<br />
Halle 4A – Stand 400<br />
www.posital.de
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01 02<br />
erfüllen sind. Von besonderem Interesse für Betreiber modularer<br />
An lagen sind typenbedingte Eigenschaften und der aktuelle Zustand<br />
eines Assets, weil diese Daten bspw. für die Produktionsplanung<br />
und Instandhaltung relevant sind. Sie sorgen zudem für<br />
die erforderliche Transparenz, um Zusammenhänge erkennen<br />
zu können.<br />
UM DIE HERAUSFORDERUNGEN DER<br />
SAFETY- UND SECURITY-INTEGRATION<br />
IN MODULAREN ANLAGEN DES IOT ZU<br />
BEWÄLTIGEN, MÜSSEN DIE BETEILIGTEN<br />
KOMPONENTEN IN EINER EINHEITLICHEN<br />
SPRACHE WESENTLICHE INFORMATIONEN<br />
AUSTAUSCHEN KÖNNEN.<br />
Dimitri Harder, Projektmanager Automation,<br />
TÜV SÜD Product Service GmbH<br />
EINHEITLICHE SICHERHEITSSPRACHE<br />
In der Industrie 4.0 interagieren intelligente Systemteilnehmer<br />
autonom, um bestimmte Ziele zu erreichen. Das Konzept der automatisierten<br />
Bewertung und Zertifizierung der Maschinensicherheit<br />
hat TÜV SÜD als Teil der Technologie-Initiative SmartFactoryKL<br />
weiterentwickelt. Ausgangspunkt ist, dass nicht immer alle Module<br />
von einem Hersteller stammen. Nur selten finden sich alle benötigten<br />
Maschinentypen in einem Portfolio. Weil I4.0-Produktionsumfelder<br />
möglichst flexibel sein sollen, sind die Anlagenkonstellationen<br />
nicht immer vorhersehbar.<br />
PLATTFORMUNABHÄNGIGER DATENAUSTAUSCH<br />
Weil physische Assets in der realen Welt nicht „miteinander sprechen“<br />
können, vollzieht sich die Kommunikation digital. Dabei<br />
beziehen Safety-Agentensysteme die nötigen Informationen über<br />
zwei Kanäle: Einerseits über den direkten Datenaustausch zwischen<br />
der Verwaltungsschale und dem Asset und andererseits<br />
über die Kommunikation zwischen den einzelnen VWS. Um Informationen<br />
von Geräten und Systemen herstellerübergreifend<br />
zu bündeln und die passenden Schutzmaßnahmen bereit zu stellen,<br />
benötigen sie ein gemeinsames Austauschformat und eine<br />
gemeinsame Sprache – eine standardisierte „Safety-Semantik“.<br />
Diese wird insbesondere auch für die Mensch-Maschinen-<br />
Interak tion benötigt.<br />
Für den plattformunabhängigen Datenaustausch eignet sich<br />
der offene Standard OPC UA (Unified Architecture). Maschinendaten<br />
(z. B. Geometrie-, Kinematik- und Logikdaten) lassen sich<br />
nicht nur trans portieren, sondern auch maschinenlesbar semantisch<br />
beschreiben. Neben großen Unternehmen profitieren davon<br />
auch kleine und mittelständige, weil sie nicht erst in eigene, proprietäre<br />
Lösungen investieren müssen.<br />
GEFÄHRDUNGEN SMART VERMEIDEN<br />
Gefährdungssituationen durch die Interaktion von Modulen können<br />
z. B. aufgrund einer Fehlfunktion oder menschlichen Fehlverhaltens<br />
auftreten. Um mit einem Agenten die Anlagensicherheit<br />
bewerten zu können, müssen die möglichen Gefahren und vorhandenen<br />
Schutzmaßnahmen im Safety-Profil der Verwaltungsschale<br />
beschrieben sein. Ein digitaler Smart-Safety-Agent wägt<br />
zur Freigabe die Schutzmaßnahmen für die jeweilige Gefährdungssituation<br />
gegeneinander ab. In einer Simulation bewertet er<br />
so die Maschinen sicherheit. Für die Freigabe können sich die Betreiber<br />
das Ergebnis grafisch aufbereitet darstellen lassen.<br />
14 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
03<br />
04<br />
01 Die einzelnen Noppensteine<br />
in verschiedenen Farben werden<br />
individuell im Handhabungsmodul<br />
zusammengebaut<br />
02 Datenbetankungsmodul (Hintergrund)<br />
und Qualitätskontrollmodul<br />
(Vordergrund) kommunzieren auf einer<br />
Ebene<br />
03 Im Handhabungsmodul setzt ein<br />
Greifer einen USB-Stick auf den<br />
Werkstückträger<br />
04 Individuell konfigurierbarer<br />
USB-Stick in Noppensteinform<br />
Als Voraussetzung für die Zuverlässigkeit der digitalen Sicherheitsbewertung<br />
gilt: Der Smart-Safety-Agent muss die jeweiligen<br />
Randbedingungen für unterschiedlich verfügbare Schutzmaßnahmen<br />
kennen und wissen, wie sie sich auf den Betrieb auswirken.<br />
Eignen sich aus prozess- und sicherheitstechnischer Sicht<br />
zwei Schutzmaßnahmen gleichermaßen, wählt der Smart-Safety-<br />
Agent, die für die Produktivität und den Instandhaltungsaufwand<br />
weniger nachteilige Alternative. Ein Beispiel: Fahrerlose Transportsysteme<br />
(FTS) drohen miteinander zu kollidieren. Mögliche<br />
Reaktionen (Schutzmaßnahmen) sind stehen bleiben, Route<br />
ändern oder Fahrspur anfragen. Anstatt in jedem Fall stehen zu<br />
bleiben, was der üblichen funktionalen Sicherheit entsprechen<br />
würde, besteht unter Umständen die gleichwertige Option, die<br />
Route zu ändern. In beiden Fällen wird ein Zusammenstoß verhindert.<br />
Der Smart-Safety-Agent ist in der Lage die Situation zu<br />
bewerten und die Optionen zu prüfen. Ist keine alternative Maßnahme<br />
möglich, greift die Sicherheitseinrichtung der funktionalen<br />
Sicherheit, die durch den Agenten nicht außer Kraft gesetzt wird.<br />
IT-SICHERHEIT GEWÄHRLEISTEN<br />
Im Hinblick auf die Vernetzung birgt die <strong>Digital</strong>isierung bei modularen<br />
Anlagen Chancen und Risiken: Zum Beispiel lässt sich<br />
während des laufenden Betriebs der Funktionsumfang einer<br />
Komponente durch ein Software-Update erweitern, indem die<br />
dafür relevanten Informationen in der VWS aktualisiert werden.<br />
Das darf aber das Echtzeit-Verhalten modularer Anlagen nicht<br />
beeinträchtigen. Bei Gefahren müssen Alarme ausgelöst und<br />
auch auf Ausfälle angemessen reagiert werden. Der sichere Anlagenzustand<br />
für größtmöglichen Personenschutz steht auch hier<br />
im Vordergrund. Hacker dürfen sich daher keinen Zugriff zur<br />
Anlagensteuerung oder Sicherheitseinrichtung verschaffen und<br />
durch Änderungen die Sicherheitseinrichtungen negativ Beeinträchtigen<br />
oder neue Gefährdungssituationen erzeugen.<br />
Bilder: Aufmacher Panuwat – stock.adobe.com, sonstige SmartFactory-KL/A.Sell<br />
www.tuev-sued.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
TÜV SÜD AG, Westendstr. 199 , 80686 München<br />
info@tuev-sued.de, www.tuev-sued.de<br />
AUTOREN<br />
Michael Pfeifer, Experte für Maschinensicherheit<br />
und Industrie 4.0, TÜV SÜD<br />
Industrie Service GmbH, Dimitri Harder,<br />
Projektmanager Automation, TÜV SÜD<br />
Product Service GmbH, beide in München<br />
AndonWIRELESS<br />
Frei konfigurierbares Ruf- und Meldesystem mit Quittierfunktion<br />
Mit dem neuen Ruf- und Meldesystem AndonWIRELESS können<br />
Probleme schnell und einfach gemeldet, angezeigt sowie<br />
zielgerichtet behoben werden.<br />
www.werma.com<br />
Besuchen Sie uns vom 23.-25.11.<strong>2021</strong> auf der sps in Nürnberg<br />
Halle 4 · Stand 330
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
Das robotergestützte<br />
Bearbeitungssystem<br />
kommt im Apparatebau<br />
zum Schweißen<br />
zylindrischer Stahltanks<br />
zum Einsatz<br />
IN DREI DIMENSIONEN<br />
WIE SIE MITHILFE VON LINEARTECHNIK DIE<br />
REICHWEITE IHRES COBOTS ERHÖHEN<br />
Kollaborierende Roboter spielen in der intelligenten Automatisierung<br />
von Systemen und Anlagen im Maschinenbau eine große Rolle. Dabei<br />
liegt der Fokus auf Wiederholgenauigkeit und Präzision. Nachteil der<br />
Leichtgewichte ist allerdings ihr geringer Aktionsradius. Eine Lösung<br />
zur Reichweitenerhöhung sind zahnriemengeführte Lineareinheiten.<br />
Das Fraunhofer IEM und der Mindener Spezialist für<br />
Linear-, Verbindungs- und Profilmontage-Technik RK<br />
Rose+Krieger entwickelten gemeinsam ein robotergestütztes<br />
Handling- und Bearbeitungssystem auf Basis<br />
eines Cobots mit großer Reichweite in drei Dimensionen. Dabei<br />
übernahm das Team des Fraunhofer IEM Konzeption und Realisierung<br />
der Roboterapplikation inklusive der Steuerungs- und<br />
Benutzerschnittstellen-Programmierung, der Integration fortschrittlicher<br />
Regelungsansätze und des elektrischen Aufbaus. RK<br />
Rose+Krieger entwickelte die Lösung zur Erweiterung des Arbeitsbereichs<br />
des Cobots – das Raumportal.<br />
DREI ZUSÄTZLICHE BEWEGUNGSACHSEN<br />
Die Komponenten des Raumportals stammen sämtlich aus dem<br />
Profil- und Lineartechnik-Baukasten der Mindener. So bilden<br />
Blocan-Aluminiumprofile unterschiedlicher Baugrößen das<br />
Grundgerüst, das auf zwei parallel angeordneten, zahnriemengetriebenen<br />
Linearachsen vom Typ RK DuoLine Z 80 Protect über<br />
eine Strecke von 1 500 mm in der Horizontalen verfahren werden<br />
kann. Zwei weitere, ebenfalls parallel verlaufende RK DuoLine Z<br />
80 Protect bilden die Z-Achse des Raumportals. Sie bewegen eine<br />
Rollenführungs-Linearachse vom Typ RK MonoLine Z120 vertikal<br />
über 1 500 mm. An dieser Linearachse ist der UR-Cobot mit<br />
der Bearbeitungseinheit montiert.<br />
Mit den drei Achsen erweitert das Raumportal den kugelförmigen<br />
Arbeitsbereich des Roboters (Durchmesser max. 2650 mm)<br />
um den ansonsten nicht erreichbaren zylinderförmigen Bereich<br />
über- und unterhalb seiner Basis. Damit kann der Cobot innerhalb<br />
der gesamten Portalstruktur ohne Einschränkung agieren.<br />
Die Baugröße von Portal und Achsen lässt sich individuell an die<br />
Größe des Cobots und die Anwendung anpassen.<br />
16 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK ERFORSCHEN<br />
Damit Cobots und Roboter in der Produktion möglichst<br />
effizient und genau agieren können, muss an vielen<br />
Stellschrauben gedreht werden. Welche das sind, erforscht<br />
das Fraunhofer IEM im Auftrag seiner Kunden: Im<br />
hauseigenen Robotics Lab, das Anfang 2019 in Paderborn<br />
seine Arbeit aufnahm, lassen sich Anwendungen demonstrieren,<br />
konzipieren und testen. Die moderne Entwicklungs-<br />
und Transferinfrastruktur für die Analyse und<br />
prototypische Umsetzung innovativer Ideen, Produkte<br />
und Produktionssysteme bietet vielseitige Möglichkeiten<br />
die <strong>Digital</strong>isierung der Automatisierungstechnik live zu<br />
erleben. RK Rose+Krieger und Fraunhofer IEM haben<br />
damit eine Laborumgebung geschaffen, in der Kunden<br />
ihre Applikationen zunächst prototypisch umsetzen<br />
können, bevor sie in eigene teure Hardware investieren.<br />
ALLE ACHSEN IN EINER INDUSTRIESTEUERUNG<br />
Für das synchrone Verfahren aller Achsen führten die Spezialisten<br />
des Fraunhofer IEM die sechs Achsen des Industrieroboters<br />
mit den drei Achsen des Raumportals in einer Industriesteuerung<br />
zusammen. Intelligente Sensoren und Algorithmen gewährleisten<br />
die reibungslose Kommunikation zwischen Cobot und<br />
Raumportal. Das Ergebnis sind synchronisierte Bewegungen von<br />
Portal und Cobot sowie die einfache Anpassung des Systems an<br />
sich ändernde Anwendungsszenarien ohne aufwendige Umbauund<br />
Rüstarbeiten.<br />
Abweichungen der Bauteile werden zudem von der ursprünglichen<br />
CAD-Konstruktion etwa aufgrund von Materialschwankungen<br />
oder Schweißverzug während des Prozesses sensorbasiert<br />
kompensiert. Zusätzliche positive Nebeneffekte ergeben sich aus<br />
den im Vergleich zu herkömmlichen Industrierobotern geringeren<br />
Kosten und aus der Steifigkeit des Raumportals, die für eine hohe<br />
Präzision sorgen soll.<br />
EIN COBOT MIT RAUMPORTAL<br />
RECHNET SICH BEREITS BEI KLEINEN<br />
STÜCKZAHLEN UND IST IDEAL FÜR<br />
DIE FLEXIBLE FERTIGUNG GEEIGNET.<br />
Jörg Bargheer, Produktmanager Lineartechnik,<br />
RK Rose+Krieger, Minden<br />
PRÄZISES SCHWEISSEN ÜBER<br />
LANGEN ZEITRAUM<br />
Da der Fachkräftemangel auch den Schweißer-Nachwuchs trifft,<br />
nutzt ein Anwender aus dem Behälterbau das robotergestützte<br />
Handling- und Bearbeitungssystem zum Schweißen zylindrischer<br />
Stahltanks. „Beim Verschweißen der Tanks ist hochpräzises<br />
Arbeiten über einen langen Zeitraum gefordert. Denn die<br />
Schweißnaht, die den Zylinder mit der Basisplatte verbindet, ist<br />
„Automation macht Spaß,<br />
wenn die Steuerung nach<br />
meiner Pfeife tanzt.“<br />
Friederike, Taktgeberin<br />
Unsere neue Automatisierungslösung<br />
i³ Control kann begeistern, denn noch nie<br />
waren Ihre Pläne so vielseitig und einfach<br />
zu realisieren.<br />
Premiere auf der <strong>SPS</strong> Nürnberg,<br />
23. bis 25. November, Halle 7, Stand 340<br />
www.yaskawa.eu.com<br />
Eine flexible Steuerungsplattform, die offen<br />
für den Feldbus der Wahl ist und sich<br />
flexibel auf Ihre Arbeitsweise einstellt.<br />
Eine Bibliothek mit Funktionsbausteinen,<br />
auf die man sich verlassen kann, wenn es<br />
mal wieder schnell gehen muss.<br />
Das und noch viel mehr ist<br />
i³ CONTROL -<br />
as individual as your needs.
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01 01 Mit drei zusätzlichen Bewegungsachsen erweitert das Raumportal<br />
von RK Rose+Krieger den Arbeitsbereich des Cobots um ein Vielfaches<br />
02 Die zahnriemengeführten Lineareinheiten der Baureihe<br />
RK MonoLine verfügen über ein variables Anbaukonzept für nahezu<br />
alle marktgängigen Motoren<br />
02<br />
KNOW-HOW FÜR ANWENDERSPEZIFISCHE<br />
ANLAGENKONFIGURATION<br />
Wie jede vom Fraunhofer IEM und RK Rose+Krieger entwickelte<br />
Anlage, ist auch der Schweiß-Cobot mit Raumportal eine anwenderspezifische<br />
Sonderanfertigung. „Es bedarf schon eines<br />
gewissen Know-hows, um beliebig viele Zusatzachsen mit den<br />
Roboterachsen zu vereinen und eine sensorgeführte Robotik zu<br />
realisieren. Das ist kein Industriestandard“, erklärt Henke. Daher<br />
kann der Anwender die Anlage auch für andere Zwecke nutzen –<br />
vorausgesetzt der Roboter wird mit einem anderen Werkzeug bestückt<br />
und entsprechend umprogrammiert bzw. neu angelernt.<br />
bis zu 3,5 Meter lang“, erklärt Dr. Christian Henke, Abteilungsleiter<br />
Scientific Automation am Fraunhofer IEM.<br />
Beim Verschweißen der Bauteile wird zunächst eine Wurzelnaht<br />
gezogen, die anschließend mit einer Decknaht versehen<br />
wird. Selbst gut ausgebildete und erfahrene Schweißer ermüden<br />
bei solch anspruchsvollen Schweißarbeiten schnell. Nicht so ein<br />
Roboter. Er zieht beliebig lange, akkurate Schweißnähte, ohne<br />
zwischendurch absetzen zu müssen. Das Ergebnis ist eine homogene<br />
Naht ohne Ansatzstellen.<br />
ABLAUF DES SCHWEISSVORGANGS<br />
Zu Beginn des Schweißvorgangs zieht ein Werker den Schweißkopf<br />
des Cobots an die zu bearbeitende Stelle. Anschließend<br />
werden Portal- und Cobot-Achsen so gesteuert, dass der<br />
Schweißkopf sich um den Zylinder bewegt. Dabei erfassen Abstandssensoren<br />
im Schweißkopf permanent die Lage der Naht.<br />
Die Steuerung regelt Höhenversätze, Abweichungen von der idealen<br />
Kreisform oder andere vergleichbare Unebenheiten aus und<br />
verfährt den Roboter über die Achsen so, dass dennoch eine perfekte<br />
Schweißnaht entsteht.<br />
„Die zu bearbeitenden Werkstücke sind schnell und intuitiv<br />
eingerichtet. Das minimiert Rüstzeiten. Ein Cobot mit Raumportal<br />
rechnet sich daher bereits bei kleinen Stückzahlen und ist<br />
ideal für die flexible Fertigung geeignet“, erklärt Jörg Bargheer,<br />
Produktmanager Lineartechnik bei RK Rose+Krieger.<br />
Bilder: 01+02 Rose+Krieger, sonstige Fraunhofer IEM<br />
www.rk-rose-krieger.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
RK Rose+Krieger GmbH, Potsdamer Str. 9<br />
32423 Minden, Tel +49 571 9335-0<br />
E-Mail: info@rk-rose-krieger.com<br />
AUTOR<br />
Bernd Klöpper, Marketingleiter,<br />
RK Rose+Krieger GmbH<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
https://bit.ly/Blocan-Aluminiumprofile<br />
18 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01<br />
ZUM SCHUTZ VON MENSCH, NATUR UND KULTUR<br />
ZUVERLÄSSIGE<br />
WALDBRANDFRÜHERKENNUNG<br />
Der portugiesische Ferienort Sintra ist von einer besonderen Kulturlandschaft<br />
umgeben. Um diese zu schützen, wird auf dem Nationalpalast Pena ein Waldbrandfrüherkennungssystem<br />
eingesetzt. Die Grundlagen dafür entstanden<br />
aus einer Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt.<br />
Lesen Sie eine spannende Geschichte über das perfekte Zusammenspiel von<br />
optischen Sensoren, Industriekameras und einem Erkennungsalgorithmus.<br />
Nicht zuletzt wegen seines malerischen Naturparks und<br />
den teilweise jahrhundertealten Palästen ist die portugiesische<br />
Kleinstadt Sintra ein beliebter Touristenort.<br />
1995 ernannte die UNESCO den Ort daher auch zum<br />
Weltkulturerbe. Besonders schwer wiegt da die Gefahr durch<br />
Waldbrände. Schon seit vielen Jahren ist in Sintra deswegen auf<br />
dem Nationalpalast Pena (Aufmacher) ein System zur Früherkennung<br />
von Waldbränden installiert. Denn die zeitige Entdeckung,<br />
genaue Lokalisierung und gegebenenfalls direkte Alarmweiterleitung<br />
sind entscheidend, um Katastrophen zu verhindern.<br />
Zum Einsatz kommt das Früherkennungssystem IQ<br />
FireWatch des Unternehmens IQ wireless. Im Januar 2019 wurde<br />
das Überwachungssystem erneuert und mit drei Industriekameras<br />
von Baumer ausgestattet. Die Kombination aus Monochromund<br />
Farbkamera sowie einer Kamera mit besonders hoher<br />
Nahinfrarotempfindlichkeit (NIR) sorgt für einen Überwachungsradius<br />
von mindestens km, bei guten Wetterbedingungen sogar<br />
bis zu 60 km. Noch vor Ort im Überwachungsturm werten ein<br />
merkmalbasierter Algorithmus und eine KI die Bilddaten der<br />
Kameras aus und alarmieren im Verdachtsfall innerhalb von ca.<br />
drei Minuten einen Operator, der dann über das weitere Vorgehen<br />
entscheidet. Das harmonische Zusammenspiel zwischen Kameras<br />
und Erkennungsalgorithmus ermöglicht es, Waldbrände schon<br />
kurz nach ihrer Entstehung zu erkennen und das Risiko von<br />
Fehlalarmen zu minimieren.<br />
PRÄZISE BILDAUFNAHMEN AUF DER GANZEN WELT<br />
Sintra ist mit dem Einsatz des modernen Früherkennungs systems<br />
nicht allein. Rund 350 IQ FireWatch Systeme sind weltweit im Einsatz,<br />
von Brandenburg bis Kalifornien. Mit den unterschiedlichen<br />
01 Drei Industriekameras von Baumer verbergen sich<br />
in einer Schwenk- und Neigeeinheit<br />
20 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
Wetterbedingungen gehen besondere Ansprüche an die Hardware einher – gerade<br />
an wärmeren Orten wie Portugal oder dem Westen der USA kann Hitze Kameras<br />
zu schaffen machen. Ein Ausfall wäre das schlimmste Szenario.<br />
Der hohe Temperatureinsatzbereich der Kameras VCXG-24M (Monochrom),<br />
VCXG-24C (Farbe) und VCXG-22M.R (NIR) war also ein wichtiger Entscheidungsgrund:<br />
„Bei unseren Komponenten legen wir Wert auf eine lange Lebensdauer<br />
von mindestens zehn Jahren“, sagt Dr. Kurt Winter, Geschäftsführer von IQ<br />
wireless. „Wenn man sich ständig am Rand der Toleranzen bewegt, setzt man das<br />
aufs Spiel. Dass die Baumer Kameras bis zu Temperatuten von 65 °C (statt wie üblich<br />
50 °C) funktionieren, war für uns daher ein erhebliches Argument.“ In mehreren<br />
Versuchen zeigte sich, dass die Kameras von Baumer im Vergleich zu anderen<br />
Herstellern eindeutig rauschfreiere Bilder mit einem sehr hohen Dynamikumfang<br />
lieferten. Dadurch wurde die Erkennung durch das Softwaresystem<br />
deutlich genauer und fehlerresistenter. Gleichzeitig können die Kameras dank<br />
umlaufender M3-Befestigung beliebig montiert werden – für bergige Regionen ist<br />
z. B. eine um 90° Grad gedrehte mögliche Montage vorteilhaft. „Da passt einfach<br />
das Zusammenspiel von Hardware und Software“, so Winter. „Und mithilfe des<br />
Software Development Kits Baumer Gapi konnten wir die Kameras sehr komfortabel<br />
in unser bestehendes System integrieren.“<br />
MERKMALBASIERTER ALGORITHMUS KOMBINIERT MIT KI<br />
Für eine 360°-Erfassung werden in Sintra derzeit zwischen vier bis sechs Minuten<br />
am Tag und rund zwölf Minuten in der Nacht benötigt. Die drei Kameras<br />
sind dazu auf einer Turmspitze des Nationalpalastes in einer Schwenk-Neigeeinheit<br />
installiert und arbeiten nach dem Prinzip verteilter Rollen zusammen:<br />
Die Monochrom-Kamera übernimmt die Sichtung auf große Reichweiten, die<br />
Kamera mit hoher NIR-Empfindlichkeit kommt insbesondere bei schlechten<br />
Lichtverhältnissen und in der Nacht zum Einsatz. Die Bilder der Farbkamera<br />
dienen aktuell dem Operator als zusätz liche Orientierungshilfe bei der Entscheidung,<br />
ob es sich bei einer Meldung wirklich um einen Brand handelt. Zukünftig<br />
werden aber auch ihre Daten in die automatisierte Detektion eingebunden.<br />
Die Verarbeitungseinheit nutzt einen merkmalbasierten Algorithmus, um die<br />
unterschiedlichen Eigenschaften von Rauch, Wolken und Nebel voneinander<br />
zu trennen und so eine Unterscheidung zu ermöglichen. Die Kombination mit<br />
einer KI in Form eines neuronalen Netzes, das ständig mit neuem Wissen und<br />
Daten trainiert wird, erhöht die Genauigkeit der Erkennung weiter. Erst wenn<br />
die Verarbeitungseinheit mit hoher Sicherheit einen Brand identifiziert, wird<br />
eine Meldung an einen Operator ausgegeben, der anhand der aufgenomme-<br />
MOVE<br />
Endlich wieder live!<br />
Besuchen Sie uns vom 23. bis 25. November <strong>2021</strong><br />
auf der <strong>SPS</strong> in Nürnberg, Halle 3A /111. Erleben Sie<br />
auf unserem multimedialen Messestand verschiedene<br />
Ansätze für smarte und intelligente<br />
Automationsprozesse. Lassen Sie uns gemeinsam<br />
nach Potentialen suchen, die auch ihre Fertigung<br />
ein bisschen schneller, effizienter und intelligenter<br />
machen.<br />
Wir freuen uns auf Ihren Besuch.<br />
Superior Clamping and Gripping<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 21<br />
AZ_MOVE_Lay_03.indd 1 26.10.21 15:54
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
INTERVIEW<br />
WIR SIND EIN HAUFEN KLUGER KÖPFE,<br />
DIE MIT BEGEISTERUNG ENTWICKELN...<br />
Ihr Früherkennungssystem IQ FireWatch erkennt rechtzeitig<br />
auffällige Entwicklungen in Waldgebieten in einem<br />
Über wachungsradius von rund 15 km, bei guten Wetterbedingungen<br />
sogar bis zu 60 km. Wie ist das möglich?<br />
DR. WINTER: Durch die Kombination mehrerer verschiedener<br />
Sensoren deckt unser IQ FireWatch Sensor einen sehr breiten<br />
Spektralbereich ab, wodurch die „Sehkraft“ im Vergleich zu anderen<br />
Kameras und dem menschlichen Auge höher ist. Die Kontrolleinheit<br />
verarbeitet anschließend die optischen Rohdaten,<br />
sodass unsere einzigartigen Algorithmen, die eine Kombination<br />
aus einem langjährig eingesetzten merkmalsbasierten Ansatz<br />
und künstlicher Intelligenz darstellen, eine optimale Erkennung<br />
ohne Informationsverlust sicherstellen können.<br />
IQ wireless hatte zuvor selbstkonstruierte Kamerasysteme im<br />
Einsatz. Was war der ausschlaggebende Punkt, dass Sie sich für<br />
die Integration der Kameras von Baumer entschieden haben?<br />
DR. WINTER: Die Leistung und Qualität der Baumer Produkte<br />
haben uns im Zusammenspiel mit einem wirtschaftlich gut<br />
vertretbaren Preis letztendlich überzeugt. Darüber hinaus war<br />
IN EINEM HEISSEN SOMMER<br />
DETEKTIEREN WIR MEHR ALS<br />
600 - 800 WALDBRÄNDE IM JAHR<br />
die Integrierbarkeit sehr gut und auch der partnerschaftliche<br />
Support hat uns über so manche Hürde gebracht, sodass für uns<br />
das Gesamtpaket stimmig ist.<br />
Zur Verarbeitung der Bilder nutzen Sie eine Kombination aus<br />
merkmalbasiertem Algorithmus und künstlicher Intelligenz.<br />
Damit sind Sie anderen schon einen Schritt voraus, oder?<br />
DR. WINTER: Diese einzigartige, nur von uns erhältliche Kombination<br />
ermöglicht die Verbindung von Ergebnissen zweier<br />
völlig unterschiedlicher Zugänge zur Raucherkennung. Der eine<br />
basiert auf langjährig vorhandenem Wissen über Eigenschaften<br />
von Rauch, der andere setzt auf die Lernfähigkeit neuronaler<br />
Netze. Diese ausgeklügelte Kombination erzielt derartig gute<br />
Ergebnisse in ihrer Gesamtheit, dass es uns gelungen ist die<br />
Erkennungsrate sehr stark zu erhöhen und die Falsch-Positiv-<br />
Rate signifikant zu senken. Unsere Kunden berichten von<br />
Verbesserungsraten von bis zu 90 %.<br />
Wieviele Waldbrände konnten Sie bereits verhindern, bzw.<br />
frühzeitig rettende Maßnahmen einleiten?<br />
DR. WINTER: Im Laufe der Zeit sind es tausende von Waldbränden<br />
gewesen, die durch unser System frühzeitig entdeckt werden<br />
konnten. In einem heißen Sommer detektieren wir pro Jahr<br />
mehr als 600 - 800 Waldbrände – alleine in Deutschland und nur<br />
wenige erreichen ein Stadium, dass man von Großbränden<br />
Dr. Kurt Winter ist Geschäftsführer von<br />
IQ wireless IQ GmbH in Berlin<br />
sprechen kann. Laut dem deutschen Waldbrandbericht des<br />
Bundesinformationszentrum Landwirtschaft (BZL) aus 2020 lag<br />
die Zahl der Waldbrände erneut über, die Zahl der verbrannten<br />
Fläche allerdings deutlich unter dem langjährigen Durchschnitt.<br />
Das lässt sich auf die technischen Maßnahmen wie unser terrestrisches<br />
System zur Früherkennung von Waldbränden, zurückführen,<br />
das in vielen deutschen Bundesländern bereits langjährig<br />
eingesetzt wird.<br />
Spannend ist Ihre Kooperation mit dem Deutschen Zentrum<br />
für Luft- und Raumfahrt (DLR). Wie kam es dazu und welche<br />
Erkenntnisse aus der Raumfahrt dienten Ihnen zur Entwicklung<br />
des Brandfrüherkennungssystems?<br />
DR. WINTER: Die Basistechnologie unseres Systems wurde in<br />
den 1990er Jahren vom DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und<br />
Raumfahrt) für Weltraumeinsätze entwickelt. Im Rahmen der<br />
Rosetta-Mission der ESA (European Space Agency), wurden<br />
Kameras und Detektionssoftware für Aufnahmen von Gaswolken<br />
von Kometen entwickelt und im All zum Einsatz gebracht.<br />
Die terrestrische Anwendung des Systems erfolgte schließlich<br />
in Kooperation mit uns, und wir haben Anfang der 2000er Jahre<br />
die Weiterentwicklung, Produktion und Vermarktung des Systems<br />
schlussendlich übernommen und befinden uns derzeit in<br />
der 8. Sensorgeneration.<br />
Der Weg führte also vom Orbit auf die Erde. Werfen wir noch<br />
einen Blick in die Industrie und mögliche Einsatzgebiete.<br />
DR. WINTER: Dazu haben wir zusätzlich zu unseren drei langjährig<br />
bewährten Sensoren einen thermalen Infrarotsensor zu<br />
unserer Sensoreinheit hinzugefügt. Dadurch haben wir vor<br />
allem auf kleineren Geländen und Flächen mit freier Sicht<br />
zusätzliche Möglichkeiten zur Branddetektion. In Industriegeländen,<br />
aber auch im Tourismus (bspw. in Ferienanlagen oder<br />
Campingplätzen) ist unser System damit sehr gut einsetzbar.<br />
DAS INTERVIEW FÜHRTE NICOLE STEINICKE,<br />
CHEFREDAKTEURIN INDUSTRIELLE AUTOMATION<br />
22 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
02 Mit über 115 Modellen bietet die CX-Serie von Baumer GigE<br />
und USB-3.0-Kameras mit modernsten Global und Rolling Shutter<br />
CMOS-Sensoren für die Lösung branchenübergreifender Applikationen<br />
nen Bilder die Entscheidung trifft, ob er das System anweist, die<br />
Feuerwehr zu informieren.<br />
MIT EINER IDEE UND KOOPERATION<br />
ZUR HALL AUF FAME<br />
Die Grundlagen für dieses System entstand bereits vor 20 Jahren<br />
aus einer Zusammenarbeit zwischen IQ wireless und dem<br />
Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Bei der<br />
Rosetta-Mission entwickelte das DLR eine Lösung für die Bestimmung<br />
der stofflichen Zusammensetzung des Rosetta-<br />
Kometen, insbesondere anhand der Gase, die dieser ausstößt.<br />
Recht schnell entwickelte sich die Idee, dass diese Lösung auch<br />
auf der Erde zur Erkennung von Waldbränden einsetzbar wäre.<br />
Diese machen schließlich auch durch ihre Gasentwicklung auf<br />
sich aufmerksam – erst die verdampfende Flüssigkeit des Waldbodens,<br />
dann die Rauchpartikel und Verbrennungsgase. Aus<br />
dieser Idee wurde eine Kooperation zwischen DLR und IQ wireless,<br />
aus der das System IQ FireWatch entstand. 2012 wurden<br />
die Kooperationspartner für diese erfolgreiche Anwendung von<br />
Weltraumtechnologie auf der Erde von der US-amerikanischen<br />
Space Foundation in ihre Hall of Fame aufgenommen. Geschäftsführer<br />
Dr. Kurt Winter ist stolz auf diese Auszeichnung,<br />
die zum ersten und bisher einzigen Mal an eine nicht-amerikanische<br />
Technologie ging.<br />
Ebenso ist er glücklich, mit den Baumer Kameras auf Hardware-Ebene<br />
die ideale Ergänzung gefunden zu haben: „Bei solchen<br />
Systemen ist Zuverlässigkeit oberste Pflicht – schließlich<br />
geht es um Menschenleben“, so Winter. „Die Kameras von Baumer<br />
bieten mit ihrem robusten Design, der geringen Energieaufnahme<br />
und dem breiten Temperatureinsatzbereich exakt die<br />
Eigenschaften, die wir erwarten.“<br />
Das IQ FireWatch System wird natürlich ständig weiterentwickelt.<br />
So sollen etwa zukünftig Wetterdaten in den Erkennungsalgorithmus<br />
miteinfließen, um die Genauigkeit weiter zu erhöhen<br />
und das heute schon effektive System zum Schutz von Mensch,<br />
Natur und Kultur noch weiter zu verbessern.<br />
Bilder: Aufmacher Carlos Caetano – stock.adobe.com, sonstige Baumer<br />
www.baumer.com<br />
www.iq-wireless.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
Baumer GmbH, E-Mail: info@baumer.com<br />
IQ wireless GmbH<br />
AUTORIN<br />
Nicole Marofsky,<br />
Marketing Communi cation im Vision<br />
Competence Center von Baumer<br />
02
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
SICHERHEITSZUHALTUNGEN UND -SENSOREN<br />
MASCHINENSICHERHEIT<br />
IM KOMPAKTFORMAT<br />
Bei der Stellungsüberwachung von<br />
Schutztüren gibt es verschiedene<br />
Möglichkeiten, auch solche, die<br />
sich für geringen Bauraum eignen.<br />
Wir stellen Ihnen Sicherheitsschaltgeräte<br />
vor, die (fast) jeder<br />
Anforderung gerecht werden,<br />
kompakt konzipiert sind und sich<br />
gleichzeitig durch funktionale<br />
Größe auszeichnen. Dabei sind die<br />
Einsatzgebiete vielfältiger denn je.<br />
Höhere Leistungsdichte und Produktivität auf kleinem<br />
Bauraum: Das ist ein zentraler Trend im Maschinenbau,<br />
und er beeinflusst die Konstruktion von Sicherheitsschaltgeräten.<br />
Denn bei kompakten Maschinen sind die<br />
Schutztüren und Schutzklappen entsprechend klein, und man<br />
benötigt ebenso kompakte Sicherheitsschaltgeräte für die Stellungsüberwachung<br />
oder Zuhaltung der Schutztüren.<br />
Für eben diese Anwendung hat das Unternehmen Schmersal<br />
die Sicherheitszuhaltung AZM 40 konstruiert – eine elektronische<br />
Sicherheitszuhaltung mit Abmessungen von 119,5 × 40 × 20 mm.<br />
Dass es sich hier um eine Zuhaltung und nicht um einen Sicherheitsschalter<br />
handelt, deutet schon auf einen weiteren Trend in<br />
der industriellen Produktion hin. Wurden Sicherheitszuhaltungen<br />
ursprünglich meist nur dann eingesetzt, wenn gefährliche<br />
Nachlaufbewegungen zu erwarten waren, werden sie heute auch<br />
häufig dazu verwendet, um eine Unterbrechung des Produktionsprozesses<br />
durch ein Öffnen der Schutztür zu verhindern. In<br />
diesen Fällen geht es also nicht oder nicht nur um Personenschutz,<br />
sondern um Prozessschutz und möglichst hohe Produktivität<br />
ohne unnötige Unterbrechungen.<br />
UNIVERSELL EINSETZBAR<br />
Um die Funktion der Zuhaltung und die erforderliche Elektronik<br />
auf derart kompaktem Raum unterzubringen, mussten neue Wege<br />
gegangen werden. Beim AZM 40 gibt es keinen Betätiger, der nach<br />
dem „Schlüssel-/Schloss-Prinzip“ in das Schaltergehäuse eintaucht.<br />
Stattdessen befindet sich im Schaltergehäuse eine Ausnehmung,<br />
in die die Betätigerzunge, innerhalb eines 180°-Bereichs,<br />
von drei Seiten aus stufenlos einfahren kann. Das ermöglicht neben<br />
einer kompakten Bauform, auch universelle Einsatzmöglichkeiten<br />
an Dreh- und Schiebetüren mit nur einer Ausführung.<br />
Außerdem verfügt die neue Sicherheitszuhaltung über ein einzigartiges<br />
Klemmprinzip, das den Sperrbolzen mit einer Zuhaltekraft<br />
von 2 000 N in seiner Position hält. Dabei taucht der Bolzen<br />
in eine Gegenkontur im Betätiger ein. Diese Art der Verriegelung<br />
schafft u. a. die Voraussetzung dafür, die Stellungsüberwachung<br />
des Sperrbolzens mittig im Gehäuse der Zuhaltung unterzubringen.<br />
Hier kommt – wie bei den elektronischen Sicherheitssensoren<br />
des RSS-Programms – die von Schmersal entwickelte Sicherheitssensorik<br />
auf RFID-Basis zum Einsatz.<br />
180°-WINKELFLEXIBILITÄT UND HOCH CODIERT<br />
Der Einbau der Sicherheitszuhaltung AZM40 ohne Überstand an<br />
den gängigen 40 mm-Profilsystemen ist ebenso möglich wie die<br />
(verdeckte) Montage in schlecht zugänglichen Bereichen. Dank<br />
der 180°-Winkelflexibilität ist die Zuhaltung auch bei Klappen<br />
einsetzbar, die nicht im 90°-Winkel schließen sowie bei Klappen,<br />
die nach oben im 45°-Winkel geöffnet werden.<br />
Trotz der kompakten Abmessungen ist der AZM40 laut Hersteller<br />
auch für sicherheitstechnisch anspruchsvolle Anwendungen<br />
bis Performance Level e und Kategorie 4 nach DIN EN ISO 13849-1<br />
sowie SIL 3 nach IEC 61508 geeignet. Die RFID-Kommunikation<br />
zwischen Zuhaltung und Betätiger schafft die Voraussetzung dafür,<br />
dass der Anwender zwischen drei Arten der Codierung wählen<br />
und somit das angemessene Niveau der Manipulationssicherheit<br />
festlegen kann – bis hin zu individuell codierten Varianten der Codierstufe<br />
„Hoch“ nach ISO 14119. Und wie andere Sicherheitszuhaltungen<br />
der AZM-Serie auch lassen sich mehrere AZM40 ohne<br />
Beeinträchtigung des Sicherheitsniveaus in Reihe schalten.<br />
Der Prozessschutz ist immer häufiger der Grund für den Einsatz<br />
von Sicherheitszuhaltungen. Deswegen bietet Schmersal für<br />
diese Anwendung eine eigene Variante des AZM40. Bei ihr wird<br />
24 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01 Die kompakte Sicherheitszuhaltung ist ohne Überstand<br />
kompatibel zu den gängigen 40-mm-Profilsystemen<br />
02 Der Sicherheitssensor verfügt über vier neue optionale Funktionen,<br />
die den Verdrahtungs- und Installationsaufwand verringern und<br />
teilweise auch den Verzicht auf einen Sicherheitsrelaisbaustein<br />
ermöglichen sollen<br />
01<br />
nicht die Stellung der Zuhaltung,<br />
sondern des Betätigers<br />
überwacht, und<br />
die Sicherheitsausgänge<br />
werden bereits eingeschaltet,<br />
wenn die Schutztür<br />
geschlossen ist. Das<br />
Sperren der Zuhaltung ist<br />
dann nicht zwingend erforderlich.<br />
So soll sich auf einfache Weise<br />
die Produktivität steigern lassen.<br />
KOMPAKTER SICHERHEITSSENSOR<br />
MIT NEUEN FUNKTIONEN<br />
02<br />
Wenn bei der Stellungsüberwachung kleiner Schutztüren keine<br />
Zuhaltefunktion benötigt wird, kann der Anwender als Alternative<br />
zum klassischen Sicherheitsschalter einen berührungslos wirkenden<br />
Sicherheitssensor einsetzen. Hier ist – was die Kompaktheit<br />
angeht – der RSS260 das Maß der Dinge im Schmersal-Programm.<br />
Mit 40 × 18 × 30 mm ist er nochmals deutlich kleiner als der AZM40.<br />
Äußerlich hat sich der RSS260 nicht verändert. Aber er wurde mit<br />
neuer Software ausgestattet, die vier zusätzliche, optional wählbare<br />
Funktionen bietet: Rückführkreisüberwachung, automatischer/manueller<br />
Wiederanlauf (Version F0), Reset (Version F1)<br />
und Not-Halt Überwachung (Version Q).<br />
In der F0/F1-Variante übernimmt der RSS260 die Aufgaben<br />
eines Sicherheitsrelaisbausteins: Eine in den Sensor integrierte<br />
Logik übernimmt die sicherheitsgerichtete Überwachung der<br />
Schutztürstellung sowie der von den Sensorausgängen angesteuerten<br />
Schütze. Das heißt: Der Einsatz eines separaten Auswertegeräts<br />
ist nicht mehr nötig, so dass der Anwender Kosten und<br />
Platz im Schaltschrank spart. Bei der F0-Version erfolgt der Wiederanlauf<br />
der Maschine automatisch, sobald alle Schutztüren<br />
geschlossen sind. Es kann jedoch zusätzlich ein Freigabetaster in<br />
den Rückführkreis geschaltet werden. Diese Variante eignet sich<br />
für kleine Maschinen ohne hintertretbaren Schutzraum. Die F1-<br />
Variante wurde für kleinere Anlagen mit betretbarem Gefahrenbereich<br />
entwickelt, denn sie verfügt über eine Reset-Funktion,<br />
die der „manuellen Rückstellfunktion“ nach EN ISO 13849-1 entspricht.<br />
Für Maschinen, bei denen der Einsatz eines Not-Halt-<br />
Schalters vorgeschrieben ist, eignet sich laut Schmersal vor allem<br />
der RSS260-Q. Hier übernimmt der Sicherheitssensor auch die<br />
Not-Halt-Überwachung (bis PL e), so dass für diese Aufgabe kein<br />
separater Sicherheitskreis aufgebaut werden muss.<br />
VERSCHIEDENE ANSCHLUSSMÖGLICHKEITEN<br />
Genau wie der AZM40 kann der RFID-Sicherheitssensor flexibel<br />
an Aluminiumprofilen eingesetzt werden, aber auch an vielen<br />
anderen Türformaten und Plexiglastüren und -scheiben. Zudem<br />
verfügt der Sensor optional über eine integrierte AS-i-Safety-at-<br />
Work-Schnittstelle oder ein Interface für den Schmersal SD-Bus.<br />
Über die serielle Diagnosefunktion (SD) ist eine Reihenschaltung<br />
von bis zu 31 Sicherheitssensoren und -zuhaltungen<br />
möglich sowie die Übertragung von nicht-sicheren Diagnose-<br />
und Zustandsdaten der angeschlossenen Geräte.<br />
Bilder: Aufmacher Iluuuhina – stock.adobe.com; sonst. Schmersal<br />
www.schmersal.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
K.A. Schmersal GmbH & Co. KG,<br />
Möddinghofe 30, 42279 Wuppertal<br />
Tel.: +49 202 6474-0<br />
E-Mail: info@schmersal.com<br />
AUTOREN<br />
Stephan Frick und Uwe Richter, beide<br />
Produktmanager Sicherheitstechnik bei der<br />
K.A. Schmersal GmbH & Co. KG in Wuppertal<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
https://bit.ly/SicherheitszuhaltungAZM40<br />
KOMPAKT, FLEXIBEL<br />
UND EFFIZIENT<br />
Mit den Abmessungen 119,5 × 40 × 20 mm<br />
ist die elektronische Sicherheitszuhaltung<br />
AZM40 vor allem für kleinere Schutztüren<br />
und Klappen geeignet – und zudem eine<br />
effiziente Sicherheitslösung, denn<br />
der Platzbedarf ist in der Produktion ein<br />
entscheidender Kostenfaktor. Dank der<br />
180°-Winkelflexibilität kann der Betätiger<br />
stufenlos angefahren werden, sodass die<br />
Zuhaltung auch bei Klappen einsetzbar ist,<br />
die nicht im 90°-Winkel schließen oder<br />
nach oben im 45°-Winkel geöffnet werden.<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 25
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
WIEGAND 2.0: NEUE ANWENDUNGSFELDER<br />
FÜR DEN „MAGISCHEN DRAHT“<br />
INNOVATIONS-<br />
OFFENSIVE!<br />
Vor 16 Jahren war Pioniergeist gefordert, um<br />
Multiturn-Drehgeber per Wiegand-Technik<br />
von Batterien und Getrieben zu befreien.<br />
Eineinhalb Jahrzehnte später starten neue<br />
Aktivitäten in Sachen Wiegand, mit denen<br />
komplett neue Anwendungsfelder für den<br />
‚magischen Draht‘ ins Visier rücken – von<br />
eigensicheren Näherungsschaltern über<br />
funkende IIoT-Sensoren bis zu transkutaner<br />
Energieversorgung, die buchstäblich unter<br />
die Haut geht.<br />
Im Jahre 2005 fiel der Startschuss für die ersten magnetischen<br />
Multiturn-Encoder, deren energieautarke Zählelektronik die<br />
Bewegungen der drehenden Welle auch im stromlosen Zustand<br />
lückenlos erfasst. Wo klassisch Pufferbatterien oder optische<br />
Getriebe für die Multiturn-Erfassung in Drehgebern zum Einsatz<br />
kamen, sorgte Sensorhersteller Posital mit einem cleveren Energy<br />
Harvesting System – basierend auf dem Wiegand-Effekt – für<br />
eine nachhaltige Trendwende. Herzstück des Systems, das auf<br />
ein Patent des US-Erfinder John Wiegand zurückgeht, ist ein winziger,<br />
aufwändig konditionierter Draht aus Vicalloy. Dank der<br />
Kombination aus hart- bzw. weichmagnetischem Mantel und<br />
Kern verfügt der 15 mm kurze Wiegand-Draht über ungewöhnliche<br />
– fast magische – ferromagnetische Eigenschaften. Der in<br />
eine Kupferspule eingebettete haarfeine Draht reagiert auf das<br />
sich veränderte Feld eines externen Permanentmagneten. Jede<br />
Rotation quittiert der Wiegand Sensor, den Posital zur millionenfach<br />
gefertigten SMD-bestückbaren Energy Harvesting-Komponente<br />
weiterentwickelt hat und weltweit verkauft, mit einem<br />
durch Ummagnetisierung erzeugten elektrischen Puls. Mit 190 nJ<br />
liefert er genügend Energie, um die Zählelektronik der Multiturn-<br />
Encoder auch ohne externe Power aktiv zu halten.<br />
WIEGAND ALS MARKENKERN<br />
Über die Jahre hinweg hat sich die Wiegand-Technik – neben<br />
dem Kerngeschäft mit Drehgebern und Neigungssensoren – immer<br />
mehr zum Markenkern von Posital entwickelt. Anfang 2014<br />
ging im Aachener F&E-Zentrum des Unternehmens das Wiegand<br />
Technology Center ans Netz. „Hier fertigen wir den speziellen<br />
Draht auf Original-Maschinen und nach Rezepturen des US-Erfinders<br />
– und entwickeln die hochkomplexe Technik immer weiter,“<br />
unterstreicht Dr. Michael Löken, Leiter des F&E-Zentrums, das<br />
weltweit mit Forschungseinrichtungen und Universitäten vernetzt<br />
ist. „Wir sind längst zu einer Wiegand-Company geworden – und<br />
werden in dieser Rolle global wahrgenommen.“<br />
01<br />
02<br />
26 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
fsg-sensors.de<br />
In Aachen wird der spezielle Draht<br />
auf Original-Maschinen und nach<br />
Rezepturen des US-Erfinders gefertigt<br />
MIT UNSERER<br />
PRODUKTVIELFALT<br />
GIBT ES KEINE<br />
GRENZEN - NUR<br />
MÖGLICHKEITEN.<br />
Durch unsere 75 Jahre<br />
Erfahrung als Sensorhersteller<br />
für Winkel-, Längen- und<br />
Neigungsmesser mit<br />
90 Prozent Fertigungstiefe wird<br />
jedes unserer Geräte direkt auf<br />
den Einsatz für die Zukunft<br />
kundenspezifisch angepasst.<br />
NEUE APPLIKATIONEN IM VISIER<br />
Eine feste Größe sind die auf rotierende Magnetfelder reagierenden Wiegand Sensoren<br />
nicht nur im weltweiten Markt für Multiturn-Drehgeber, wo sich moderne Magnetik<br />
herstellerübergreifend längst auf breiter Front etabliert hat. Auch bei Gas-, Wasserund<br />
Öl-Durchflussmesser greifen Energy Harvesting und Wiegand-Effekt schon länger –<br />
mit den bekannten Vorteilen: Lästige und wartungsanfällige Batterien entfallen, während<br />
die Systeme weniger Energie verbrauchen und sich durch höhere Lebensdauer<br />
auszeichnen. Zu den absoluten Besonderheiten des Wiegand-Effekts zählt: Anders als<br />
bei einem Dynamo werden selbst bei langsamsten Umdrehungen zuver lässig Strompulse<br />
erzeugt.<br />
Mit Millionen weltweit verbauter Wiegand-Sensoren im Rücken hat Posital eine<br />
breit angelegte Initiative gestartet, um komplett neue und andere Applikationen für<br />
Besuchen Sie uns auf der<br />
01 Impulsenergie, die von den Wiegand-Sensoren<br />
als Reaktion auf sich ändernde externe Magnetfelder<br />
erzeugt wird, kann für die Leistungselektronik<br />
genutzt werden<br />
23. – 25.11.<strong>2021</strong><br />
HALLE 4A | STAND 341<br />
02 Der Wiegand Sensor liefert mit 190 nJ genügend<br />
Energie, um die Zählelektronik der Multiturn-Encoder<br />
auch ohne externe Power aktiv zu halten
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
DAS GROSSE ZIEL HINTER UNSERER<br />
WIEGAND-2.0-INITIATIVE SIND<br />
FUNKENDE SENSOREN, DIE SICH<br />
IN VERNETZTEN IIOT-SYSTEMEN<br />
UNTER EINANDER AUSTAUSCHEN.<br />
REALISIEREN LÄSST SICH DIESE<br />
MEGA-AUFGABE, DIE DEN WEG IN<br />
RICHTUNG ‘INDUSTRY 4.0’ EBNET,<br />
NUR ÜBER EINE INFRASTRUKTUR,<br />
DIE MÖGLICHST ENERGIEAUTARK<br />
UND WARTUNGSFREI FUNKTIONIERT.<br />
Dr. Michael Löken, Leitung F&E, Posital-Fraba GmbH<br />
den ‚magischen’ Draht aufzuspüren. Dabei stehen neben Energiegewinnung<br />
auch Signalerzeugung sowie die drahtlose Übertragung<br />
elektrischer Energie im Fokus.<br />
Um die Wiegand-Technik – noch immer ein Geheimtipp in<br />
Sachen Energiegewinnung – künftig stärker im Pool der Energy<br />
Harvesting-Systeme wie Solar, Piezo oder Thermoelektrik zu etablieren,<br />
wurden Anfang 2020 mit Förderung durch das Bundesministerium<br />
für Bildung und Forschung zwei richtungsweisende<br />
Forschungsinitiativen gestartet. Laufzeit: drei Jahre. Etat: jeweils<br />
rund eine Million Euro.<br />
Zu den Zielen des ersten, evolutionär ausgelegten Projektes<br />
gehört unter anderem, die Wiegand-Sensoren noch robuster<br />
zu machen, ihre Fertigung weiter, auch unter Nutzung von KI,<br />
zu automatisieren und die Kosten noch einmal deutlich zu reduzieren.<br />
Beim zweiten, eher revolutionärer konzipierten, Projekt steht<br />
die signifikante Erhöhung der Energieausbeute im Mittelpunkt –<br />
verbunden mit einer Vielzahl völlig neuer Anwendungen. Konkret<br />
geht es darum, genügend Energie für die drahtlose Kommunikation<br />
von Sensoren in IIoT-Systemen zu erzeugen. Neben passivem<br />
steht auch aktiver Funk im Visier. „Schon jetzt haben wir im<br />
Labor signifikante Zwischenschritte erzielt, die Mut machen“, so<br />
Dr. Löken. „Unser Ziel ist es, konkrete Prototypen von autark funkenden<br />
IIoT-Sensoren zu präsentieren – wobei gezielt auch neueste<br />
Low Power-Ansätze bei Mikro-Controllern oder Wireless-Protokollen<br />
aktiv von uns verfolgt und genutzt werden.“<br />
GEBÜNDELTE AKTIVITÄTEN IM BEREICH<br />
WIEGAND-TECHNIK<br />
Beide F&E-Projekte sind verzahnt mit dem Launch der neuen<br />
Business Unit Ubito, die seit Mitte <strong>2021</strong> die ‚Wiegand-2.0‘-Aktivitäten<br />
von Posital weltweit bündelt und völlig neue Aktionsfelder,<br />
jenseits von Encodern, im Visier hat. Sehr<br />
konkret ist etwa die Nutzung von Wiegand<br />
Sensoren als eigensichere Näherungsschalter<br />
zur Überwachung<br />
von Objekten aus Eisen oder<br />
Stahl. Energy Harvesting ist bei<br />
diesem Ex-Schutz-Einsatz kein<br />
Thema. Es geht rein um den<br />
durch die Ummagnetisierung<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<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, Dipl.-Geogr. Martina Laun,<br />
Miles Meier, Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf, Svenja<br />
Stenner, Dipl.-Ing. Manfred Weber, Vanessa Weingärtner<br />
Redaktionsassistenz:<br />
Melanie Lerch, Petra Weidt, Ulla Winter<br />
Gestaltung<br />
Sonja Daniel, Anette Fröder, Cornelia Grothe<br />
28 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
erzeugten Stromimpuls, der das Signal an die Steuerung auslöst,<br />
sobald sich die Objekte zu nahekommen. Genau hier punkten<br />
Wiegand Sensoren, die ohne externe Stromquelle funktionieren<br />
und Überspannungen bzw. Funkenflug ausschließen.<br />
MIT PIONIERGEIST OFFEN FÜR NEUES<br />
Deutlich visionärer und aktuell offener sind Themen wie ‚niederfrequentes<br />
drahtloses Laden’ bzw. ‚transkutane Energie’ für implantierbare<br />
medizinische Geräte, die Ubito auf dem Schirm hat. In<br />
Kombination mit niederfrequenten elektromagnetischen Feldern<br />
könnten Wiegand Sensoren verwendet werden, um Energie für<br />
Anwendungen mit geringer Leistung in Umgebungen bereitzustellen,<br />
in denen eine Hochfrequenzübertragung schwierig<br />
ist. Beispielsweise könnte der Wiegand-Puls als Stromquelle<br />
zum Aufladen von Herzschrittmachern verwendet werden – transkutan,<br />
sprich durch die Haut! „Im Prinzip sind wir bei unserer<br />
‚Wiegand-2.0‘-Initiative offen für vielfältigste Ideen – auch von<br />
externen Partnern“, so Dr. Löken. „Es ist wieder Pioniergeist gefragt,<br />
wie schon zu Beginn unseres Einstiegs in das spannende<br />
Wiegand-Thema.“<br />
Bilder: Posital-Fraba<br />
www.posital.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
Fraba GmbH, Zeppelinstraße 2, 50667 Köln<br />
Telefon 0221 - 96213-0, info@fraba.com<br />
AUTOR<br />
Jörg Paulus, General Manager – Europe,<br />
Posital-Fraba GmbH, Köln<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
Lernen Sie das Geheimnis magnetischer<br />
Sensorik mit eigener Stromversorgung<br />
kennen: https://bit.ly/WiegandSensors<br />
<strong>SPS</strong> Nürnberg<br />
23.–25. November <strong>2021</strong><br />
Halle 1, Stand 224<br />
Die Wirtschaft<br />
braucht neue<br />
Motoren.<br />
Wir bauen sie.<br />
Würde die Wirtschaft durch Motoren<br />
angetrieben, wären diese von maxon.<br />
Denn unsere zuverlässigen und effizienten<br />
Antriebssysteme leisten auch in schwierigen<br />
Zeiten präzise Arbeit. In Kombination<br />
mit unseren Encodern und Motor<br />
Controllern überzeugen sie zudem<br />
durch eine hohe Intelligenz.<br />
www.maxongroup.de<br />
Precision Drive Systems
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
OFFEN FÜR ALLE GÄNGIGEN ETHERNET-NETZWERKE<br />
EIN REMOTE-I/O-SYSTEM<br />
DER NEUEN KLASSE<br />
Seitdem in der Automatisierung Bussysteme zum Einsatz kommen,<br />
stellen die Busteilnehmer eine essenzielle Komponente in der<br />
Kommunikation mit den im Feld verbauten Sensoren und Aktoren<br />
dar. Deshalb hat Phoenix Contact sein Portfolio an I/O-Systemen<br />
stetig weiterentwickelt und ergänzt.<br />
Als Busteilnehmer waren und sind I/O-Systeme schon immer<br />
ein wichtiger Bestandteil des Automatisierungsportfolios<br />
von Phoenix Contact. Beispielhaft sei das bereits<br />
1993 in den Markt eingeführte I/O-System Interbus ST<br />
für die Schaltschrankautomation genannt. Über einen langen<br />
Zeitraum wurde diese Lösung für unterschiedliche Automatisierungsaufgaben<br />
verwendet. Ihr Aufbau, der eine Busklemme<br />
zum Anschluss an das Interbus-Netzwerk (Fernbus) sowie<br />
weitere anreihbare I/O-Module umfasst, stand damals Pate für<br />
ein bis heute bewährtes Konzept. Interbus ST ist allerdings<br />
nur ein Beispiel für ein erfolgreiches I/O-System aus der<br />
Automations geschichte von Phoenix Contact. Ein Blick auf das<br />
aktuelle Angebot zeigt neben modernen I/O-Systemen ein<br />
breites Lösungsspektrum für zukunftsorientierte Automatisierungsaufgaben.<br />
PLCNEXT TECHNOLOGY– DAS ECOSYSTEM FÜR<br />
GRENZENLOSE AUTOMATISIERUNG<br />
Mit der PLCnext Technology stellt das Unternehmen ein offenes<br />
Ecosystem für heutige und zukünftige Automatisierungsanforderungen<br />
zur Verfügung, welches das Zusammenwachsen der Automatisierungsaufgaben<br />
mit den IIoT-Ansprüchen ermöglicht.<br />
Abgesehen von den Steuerungen der Produktfamilie PLCnext<br />
Control beinhaltet das Ecosystem die modulare Software-Plattform<br />
PLCnext Engineer, den digitalen Marktplatz PLCnext Store,<br />
die PLCnext Community für den Erfahrungsaustausch sowie die<br />
Option einer systemischen Cloud-Integration.<br />
Das Portfolio enthält neben modular erweiterbaren Axiocontrol-<br />
Steuerungen einen leistungsstarken Remote Field Controller (RFC).<br />
Bei dieser <strong>SPS</strong> handelt es sich um einen Profinet-Controller mit<br />
30 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01 02<br />
01 Kompakte I/O-Station der Produktfamilie Axioline F<br />
ergänzt um Axioline Smart Elements<br />
02 Axioline E in der Maschine<br />
eingebauter Profisafe-Sicherheitssteuerung. Sie erweist sich als<br />
das Gerät mit der größten Performance. Der RFC kommt insbesondere<br />
in rechenintensiven Applikationen mit der sicherheitstechnischen<br />
Anforderungsstufe SIL 3 respektive PL e als Zentralsteuerung<br />
zum Einsatz. Optimiert im Zusammenspiel mit den<br />
<strong>SPS</strong>en der Produktfamilie PLCnext Control sowie in Kombination<br />
mit den Steuerungssystemen anderer Hersteller bietet Phoenix<br />
Contact verschiedene I/O-Systeme zur Realisierung der erforderlichen<br />
Automatisierungsaufgaben an.<br />
sungen vor. Hervorzuheben sind hier Genehmigungen für den<br />
maritimen und prozesstechnischen Einsatz. Aufgrund dieser Zulassungen<br />
und des umfangreichen Portfolios lassen sich Axioline<br />
F-Lösungen in nahezu jede Automatisierungslösung integrieren.<br />
SMARTE ELEMENTE – KOMPAKT UND FLEXIBEL<br />
Die Axioline Smart Elements zeichnen sich durch besondere<br />
Flexibilität und Modularität aus. Bei dieser Baureihe handelt es<br />
sich nicht um ein klassisches I/O-System, sondern um kompakte<br />
Module, die in einen entsprechenden Träger gesteckt werden.<br />
Als Modulträger wird eine sogenannte Backplane aus der Produktfamilie<br />
Axioline F verwendet, auf die sich vier oder sechs Smart<br />
DEZENTRALE AUTOMATISIERUNG ÜBER<br />
I/O-STATIONEN<br />
Wenn eine zentrale Steuerung verwendet wird, benötigt der Anwender<br />
für die Signalerfassung und - ausgabe weitere I/O-Komponenten<br />
zur Anbindung der im Feld installierten Sensoren und<br />
Aktoren. Soll das Automatisierungskonzept dezentral aufgebaut<br />
werden, beinhaltet das Leistungsspektrum von Phoenix Contact<br />
die nachfolgenden Remote-I/O-Systeme der Produktfamilie<br />
Axioline, die sich an die eigene Steuerungslösung sowie Steuerungen<br />
anderer Hersteller ankoppeln lassen, für unterschiedliche<br />
Anwendungsfälle:<br />
DER ALLESKÖNNER<br />
I/O Wireless<br />
Connection System<br />
Anbindung von externer (Safety)-E/A<br />
an Ihre Steuerung<br />
I/O-Ports<br />
Das I/O-System Axioline F ist durch ein breites Portfolio zur Zusammenstellung<br />
verschiedener Produktlösungen gekennzeichnet.<br />
Wegen der Unterstützung sämtlicher gängigen Ethernet-basierten<br />
Protokolle laufen I/O-Stationen auf Basis von Axioline F<br />
über einen Buskoppler an unterschiedlichen Steuerungen. Ihr<br />
blockmodulares Design sorgt für eine hohe Robustheit gegenüber<br />
mechanischen und elektromagnetischen Einflüssen. Das<br />
umfassende Standardportfolio mit allen notwendigen Funktionen<br />
wird durch zwei Besonderheiten ergänzt.<br />
Zum einen sind Buskoppler und I/O-Module für die Nutzung<br />
unter extremen Bedingungen erhältlich. Die sogenannten XC-<br />
Varianten lassen sich in Anwendungen mit Umgebungstemperaturen<br />
von - 40 bis + 70 °C betreiben. Darüber hinaus erlauben bestimmte<br />
I/O-Module die Anbindung von Hart-fähigen Geräten<br />
sowie Namur-Sensoren. Die Module stehen zusätzlich als eigensichere<br />
Variante zur Verfügung. Einige von ihnen können auch in<br />
der explosionsgefährdeten Zone 2 verbaut werden.<br />
Auf der anderen Seite liegen für viele Module spezifische Zulas-<br />
AdobeStock_RS-Studios<br />
ACD Antriebstechnik GmbH<br />
Engelberg 2 | 88480 Achstetten<br />
Telefon +49 7392 708-500<br />
info@acd-antriebstechnik.de<br />
www.acd-gruppe/antriebstechnik<br />
kabellos<br />
modular und skalierbar auf<br />
Funktionsumfang<br />
Funksystem zur Übertragung<br />
von Sicherheitssignalen, nach<br />
EN 13849-1 zertifiziert<br />
Signalbereitstellung via<br />
(Safety)-Feldbus oder I/O-Ports<br />
Nürnberg 23. - 25.11.<strong>2021</strong><br />
Halle 3 | Stand 376<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 31
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
Das I/O-Portfolio enthält unter anderem Module zum Ankoppeln<br />
von Namur-Sensoren sowie Hart-fähigen Geräten. Alle<br />
Axioline P-Komponenten sind für die Installation im explosionsgefährdeten<br />
Bereich in Zone 2 zugelassen und eignen sich<br />
daher für prozesstechnische Anwendungen. Signale dürfen aus<br />
den Zonen 0 und 1 an die I/O-Module angebunden werden.<br />
DIE VIELFÄLTIGEN<br />
KOMBINATIONSOPTIONEN AUS<br />
PLCNEXT CONTROLLERN UND<br />
I/O-MODULEN ERMÖGLICHEN DEN<br />
AUFBAU BEDARFSGERECHTER<br />
STEUERUNGSLÖSUNGEN.<br />
Stefan Kuhnert, Phoenix Contact Electronics<br />
Elements aufbringen lassen. Aus dieser Kombination ergibt sich<br />
eine variable und bedarfsorientierte I/O-Station. Als Trägermodul<br />
fungiert die Backplane als Lokalbusteilnehmer in einer<br />
Axioline F-Station (Bild 1).<br />
In dieser Form stellen die Axioline Smart Elements eine Erweiterung<br />
der Baureihe Axioline F dar. Die Besonderheit: Neben der<br />
individuellen I/O-Konfiguration und einfachen Handhabung<br />
kann der Anwender kompakte I/O-Stationen mit hoher Kanaldichte<br />
umsetzen, wie sie kleine Schaltschränke an Maschinenteilen<br />
erfordern. Auf einer Breite von lediglich 100 mm lässt sich<br />
zum Beispiel eine Axioline F-Station inklusive Buskoppler und<br />
Smart Elements aufbauen. Die Station könnte 32 digitale Eingänge,<br />
16 digitale Ausgänge, vier analoge Eingänge, vier analoge Ausgänge<br />
sowie vier IO-Link-Ports umfassen. Interessant für den<br />
Serien maschinenbau: Durch die Nutzung von Slot-Cover-Elementen<br />
lässt sich Platz für zukünftige I/O-Funktionen freihalten<br />
und später durch spezifische Axioline Smart Elements belegen.<br />
Der Anwender kann die I/O-Konfiguration somit bei gleichbleibender<br />
Stationsbreite an die Signalvielfalt eines Maschinenteils<br />
oder -typs anpassen.<br />
DAS HOCHVERFÜGBARE I/O-SYSTEM<br />
MIT ZWEI GESICHTERN<br />
Äußerlich ähnelt das I/O-System Axioline P der Baureihe Axioline<br />
F. Beide Lösungen unterscheiden sich jedoch teilweise in der<br />
Handhabung und Installation. So ist der Lokalbus von Axioline P<br />
anders konzipiert als derjenige von Axioline F: Bei Axioline P<br />
ermöglichen spezielle Bussockelmodule im Ethernet-basierten<br />
Lokalbus Hot-Swapping. Die Lokalbusmodule können also<br />
während des laufenden Betriebs getauscht werden, ohne dass<br />
die Station in Stopp wechseln muss. Als identisch erweist sich<br />
hin gegen der Anschluss der Peripherie an die I/O-Module: Beide<br />
Systeme verfügen über abnehmbare Stecker mit Push-in-<br />
Anschlusstechnik. Buskoppler für Profinet-Netzwerke unterstützen<br />
die Profinet-Systemredundanz S2 für eine ausfallsichere<br />
Kommunikation zwischen Steuerung und Buskoppler.<br />
DIE DEZENTRALE UND SCHALTSCHRANKLOSE<br />
VARIANTE<br />
Bei Axioline E handelt es sich um ein I/O-System in Blockbauweise<br />
für die schaltschanklose dezentrale Automation. Die Geräte sind<br />
an die aktuellen und zukünftigen Bedürfnisse der Feldinstallation<br />
angepasst und für den Einsatz in rauen Umgebungsbedingungen<br />
ausgelegt. Das Stand-Alone-Modul vereint Buskommunikation<br />
und I/O-Funktionalität in einem Gehäuse und stellt eine<br />
leistungsstarke L-kodierte Spannungsversorgung mit 2 × 16 A<br />
mittels M12-Anschlusstechnik zur Verfügung. Aufgrund des integrierten<br />
Zwei-Port-Switches und Power-Out-Anschlusses lassen<br />
sich mehrere Geräte selbst über längere Kabelstrecken in einer<br />
einfachen Linientopologie in der Anlage montieren. Die Anschlüsse<br />
auf dem Modul sind in einer M12-Duo-Kontur ausgeführt,<br />
was eine flexible Feldverdrahtung mit bewährten M12-<br />
Schraubsteckverbindern oder der neuen M12-Push/Pull-Schnellanschlusstechnik<br />
erlaubt (Bild 2).<br />
RUNDUM SICHER GELÖST<br />
Das umfassende Produktportfolio von Phoenix Contact umfasst<br />
Remote-I/O-Systeme mit unterschiedlichen Eigenschaften. Die<br />
Baureihen Axioline F, P und E sowie die Axioline Smart Elements<br />
stellen in Kombination mit dem offenen Ecosystem PLCnext<br />
Technology oder an Steuerungen unterschiedlicher Hersteller<br />
eine zukunftssichere Lösung für fast alle Industriebereiche und<br />
Anwendungen zur Verfügung – und das aus einer Hand.<br />
Bilder: Phoenix Contact<br />
www.phoenixcontact.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
Phoenix Contact GmbH & Co. KG<br />
Flachsmarktstraße 8<br />
32825 Blomberg<br />
Telefon +49 5235 - 5235 3-00<br />
AUTOR<br />
Stefan Kuhnert, Produktmarketing<br />
I/O-Systems, Phoenix Contact<br />
Electronics GmbH, Bad Pyrmont<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
Intelligent automatisieren von der Komponente<br />
bis zum System: Mehr dazu unter<br />
phoenixcontact.com/remote-io<br />
32 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
MESSDATEN AUTOMATISIERT VISUALISIEREN UND AUSWERTEN<br />
Mit der Jumo Smartware Evaluation ist für das<br />
Automatisierungssystem Jumo Varitron ab sofort<br />
eine Software verfügbar, die eine Browser-basierte<br />
Prozessdatenauswertung über individuelle<br />
Dashboards ermöglicht. Die Lösung wird mittels<br />
Docker-Technologie auf Desktops, lokalen Servern<br />
oder in der Cloud installiert. Der Zugriff erfolgt<br />
über gängige Webbrowser. Einmal eingerichtet,<br />
lassen sich bis zu 1 500 Signale visualisieren und<br />
auswerten. Aufgezeichnete Rohdaten werden vom<br />
Jumo Varitron 300 oder 500 über Rest-API mit dem Daten-Dioden-Prinzip in einen Datastore übertragen und archiviert.<br />
Auch bei Konfigurationsänderung oder einem Gerätetausch ist die Rückverfolgbarkeit sichergestellt. Die Auswertung wird<br />
durch eine Manipulationserkennung mit digitalen Zertifikaten unterstützt, sodass nachweispflichtige Prozessdaten schnell<br />
bereitgestellt werden können. Abrechnungen erfolgen über ein Lizenzmodell und beruhen auf der Anzahl der benötigten<br />
Signale. Gebühren pro User fallen nicht an.<br />
www.jumo.net<br />
VOLLAUTOMATISIERTER<br />
POSITIONIERANTRIEB<br />
SMART POSITIONING<br />
Leistungsdaten AG03/1<br />
50 W, 3,2 Nm, 200 min -1<br />
sps – Halle 4A, Stand 305<br />
www.siko-global.com/p/ag03-1
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
RFID-SYSTEM SICHERT HOCHSPANNUNGSTESTS<br />
BEI DER BELGISCHEN EISENBAHN<br />
PÜNKTLICH<br />
NACH PLAN<br />
In sicherheitsgefährdenden Bereichen haben nur Personen mit entsprechender<br />
Ausbildung Zutritt. Die belgische Eisenbahngesellschaft SNCB/NMBS nutzt<br />
ein RFID-System, um den Zugang zu den Hochspannungs-Testbereichen<br />
ihrer Zentralwerkstatt zu überwachen. Dort werden Zug garnituren gewartet,<br />
umgebaut und überholt. In einem neuen Labor testet SNCB/NMBS die Stromrichter<br />
der Züge bei 3 000 Volt.<br />
01<br />
34 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
Die Risiken einer 3 000-V-Installation sollten nicht unterschätzt<br />
werden“, sagt Kristof Honee, verantwortlich für<br />
die Elektronikabteilung in der Zentralwerkstatt der belgischen<br />
Eisenbahn SNCB in Mechelen. „Auch wenn die<br />
Spannung ausgeschaltet ist, kann in Spulen und Kondensatoren<br />
noch Ladung vorhanden sein. Deshalb muss die Arbeit immer<br />
systematisch, nach festgelegten Verfahren und von Personen<br />
durchgeführt werden, die sich der Risiken bewusst sind.“ In Belgien<br />
führen die Freileitungen für die Züge eine Gleichspannung<br />
von 3 000 V. Stromrichter in den Zügen wandeln die Hochspannung<br />
in geringere Spannungen für die Antriebe, die Klimaanlage<br />
und alle anderen Geräte um.<br />
LABORNETZTEIL LIEFERT SPANNUNGEN ANALOG<br />
EINER OBERLEITUNG<br />
„Im neuen Labor haben wir drei Prüfzonen, um die Stromrichter<br />
nach einer Überholung oder Reparatur zu testen“, erklärt Honee.<br />
„Viele Komponenten können mit niedrigeren Spannungen geprüft<br />
werden, aber für den abschließenden Test verwenden wir ein Labornetzteil,<br />
das 3 000 V liefern kann, genau wie die Oberleitung.“<br />
Die Tests müssen nach streng geregelten Verfahren durchgeführt<br />
werden, wobei den Sicherheitsrisiken große Aufmerksamkeit geschenkt<br />
wird. Die SNCB beauftragte den belgischen Systemintegrator<br />
Dymotec – spezialisiert auf industrielle Elektroinstallationen<br />
und Automatisierung – mit der Entwicklung eines Systems,<br />
das in der Lage ist, die Testverfahren unter Beachtung aller geforderten<br />
Sicherheitsaspekte zu verwalten und den Zutritt zu kontrollieren.<br />
Entscheidend sind dabei die Verwaltung von Berechtigungen<br />
und die Nachverfolgung aller Vorgänge.<br />
02<br />
03<br />
01 Alle Eingänge zum SNCB-Testraum sind über Turcks RFID-Lösung<br />
zuverlässig gesichert, so dass nur berechtigte Personen Zutritt erhalten<br />
02 Die Testbereiche sind mit K50-Signallampen ausgestattet, die von<br />
der <strong>SPS</strong> angesteuert werden, um ihre Farbe zu ändern<br />
03 Über das kompakte I/O-Modul TBEN-S2 sind die LED-Signalleuchten<br />
angeschlossen<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 35
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
RFID-SYSTEM SICHERT ZUGANG<br />
ZUM TESTBEREICH<br />
DIE VOLLSTÄNDIGE RÜCK-<br />
VERFOLGBARKEIT JEDER AKTION<br />
IST DURCHGÄNGIG GESICHERT<br />
Am Eingang der Testbereiche im Labor sind LED-Signalleuchten<br />
vom Typ K50 installiert, die je nach Status einer Zone die Farbe<br />
wechseln. An jeder Tür, wie auch an den Bedienpulten, befindet<br />
sich jeweils ein RFID-Lesegerät, an dem die Bediener ihren Ausweis,<br />
einen RFID-Datenträger, einlesen lassen müssen, um Zugang<br />
zu erhalten. „Unsere Mitarbeiter erhalten Schulungen, um<br />
alle Sicherheitsaspekte jedes Stromrichtertyps abzudecken“, sagt<br />
Kristof Honee. „Das System von Dymotec stellt sicher, dass alle<br />
Sicherheitsanforderungen bei jedem Schritt der Testverfahren<br />
erfüllt werden.“<br />
Die RFID-Lesergeräte prüfen, wer sich anmeldet. Die <strong>SPS</strong> prüft,<br />
ob diese Person berechtigt ist, in einer bestimmten Situation Zugang<br />
zu erhalten oder den nächsten Schritt eines Vorgangs zu starten.<br />
Schließlich steuert die <strong>SPS</strong> die Stromversorgung des Labors<br />
und sorgt dafür, dass der Testaufbau nur dann eingeschaltet wird,<br />
wenn die Situation sicher ist. Die Bediener müssen jeden Schritt<br />
bestätigen, damit nichts übersehen wird.<br />
AUTOMATISIERUNG DER GESAMTEN<br />
TESTANLAGE<br />
Dymotec nutzt dafür das RFID-System von Turck. Die RFID-<br />
Schreib-Lese-Köpfe lesen die ID eines Ausweises ein und übertragen<br />
sie per IO-Link an die <strong>SPS</strong>. „Das RFID-System kann ganz einfach<br />
implementiert werden“, sagt Jimmy Volders, Projektleiter bei<br />
Dymotec. „Die RFID-Reader und die Signallampen werden über<br />
IO-Link an IO-Link-Master angeschlossen. Diese sorgen auch für<br />
die Stromversorgung, so dass nicht viel Verkabelung nötig ist.“<br />
Die IO-Link-Master TBEN-L5-8IOL kommunizieren über Profinet<br />
mit der <strong>SPS</strong>. Über den integrierten Zwei-Port-Switch der IO-Link-<br />
Module bilden die Master eine Linientopologie, sodass nur eine<br />
Profinet-Leitung von Zugangstür zu Zugangstür geführt werden<br />
muss, was wiederum Verdrahtungsarbeit spart.<br />
Die Testbereiche sind mit K50-Signallampen von Banner Engineering<br />
ausgestattet, die von der <strong>SPS</strong> angesteuert werden, um<br />
ihre Farbe zu ändern. Im Gegensatz zu herkömmlichen Farbsignalleuchten<br />
in Stabbauform reicht daher eine Leuchte pro Eingangstür.<br />
Die Programmierung muss sich nicht auf die Auswahl<br />
einer einzigen Farbe beschränken. Die LEDs in der Leuchte<br />
können einzeln angesteuert werden. Die Steuergeräte wurden<br />
mit Signalleuchten mit Soundfunktion ausgestattet, sodass das<br />
System auch akustische Warnsignale ausgeben kann.<br />
Dank der Automatisierung der Testanlage werden heute alle<br />
Sicherheitsverfahren effektiv umgesetzt – ohne durch manuelle<br />
Prozesse die Abläufe zu verlangsamen. Die vollständige Rückverfolgbarkeit<br />
jeder Aktion ist durchgängig gesichert.<br />
Bilder: Aufmacher Geert – stock.adobe.com, sonstige Turck<br />
www.turck.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
Hans Turck GmbH & Co. KG<br />
Witzlebenstraße 7, 45472 Mülheim/Ruhr<br />
Telefon: +49 208 - 4952-0<br />
E-Mail: more@turck.com<br />
AUTOR<br />
Danny D’hollander ist Sales Engineer bei<br />
Turck Multiprox in Belgien<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
IO-Link: Technologie und Vorteile<br />
https://bit.ly/IO-LinkBenefit<br />
04 Nach dem Scannen des RFID-Tags durch den Schreib-Lese-Kopf<br />
TN-M30-IOL-H1141 kann das Testverfahren gestartet werden<br />
DATENBASIS FÜR INDUSTRIE 4.0<br />
RFID hat sich als leistungsstarke Auto-ID-<br />
Technologie für viele Anwendungen und<br />
Branchen etabliert. Sie erlaubt die kontaktlose<br />
Übertragung großer Informationsmengen,<br />
auch über weite Entfernungen hinweg<br />
und ermöglicht die komfortable Anbindung<br />
an überlagerte Systeme. Damit ebnet RFID<br />
den Weg zu einer Industrie 4.0. Es gibt<br />
zahlreiche Systeme, die den unterschiedlichen<br />
Anforderungen gerecht werden, vom<br />
Frequenzbereich über den gewünschten<br />
Informationsaustausch mit übergeordneten<br />
Systemen wie <strong>SPS</strong>, Scada oder der Cloud<br />
bis hin zu Komplettlösungen für Track-andtrace.<br />
Mehr dazu: https://bit.ly/RFID_Turck<br />
36 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
AUS ZWEI MACH EINS – WINDSENSOR MIT HINDERNISFEUER<br />
Das Unternehmen FSG Fernsteuergeräte präsentiert zwei Neuentwicklungen: einen Windsensor mit integriertem LED-Hindernisfeuer<br />
sowie einen verschleißmindernden Seilzugsensor für dynamische Anwendungen. Der Windsensor in Schutzart IP66 lässt sich<br />
platzsparend am höchsten Punkt von Krananlagen oder vergleichbaren Einrichtungen installieren.<br />
Die Kombination zweier Komponenten in einem Gerät schließt eine gegenseitige<br />
Beeinflussung durch Wind- oder Lichtschatten aus. Der Sensor erfüllt alle Vorgaben der<br />
International Civil Aviation Organization (ICAO) und der Allgemeinen Verwaltungsvorschrift<br />
zur Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen (AVV). Die mögliche Lichtstärke liegt bei 10<br />
oder 32 cd (rot) und es werden Windgeschwindigkeiten von 0 bis 50 m/s gemessen. Versorgt<br />
wird das System mit 18 bis 33 VDC, als Ausgang stehen analoge Signale oder CAN-Bus<br />
bereit. Wartungsarm konzipiert ist auch der neue Seilzugsensor für Lagersysteme mit hohen<br />
Laufzeiten, dynamischen Abläufen und längeren Messlängen.<br />
www.fsg-sensors.de<br />
ANSCHLUSSFERTIGES SERVO-KIT FÜR<br />
NIEDERSPANNUNG<br />
Als Alternative zum Stepperantrieb<br />
hat Eckelmann die E°Darc<br />
Servo-Kits für den Niederspannungsbereich<br />
entwickelt, die<br />
dank CiA402-Geräteprofil als<br />
vollwertige geregelte CNC-Achse<br />
einsetzbar sind. Betrieben mit<br />
einer Eingangsspannung von 24<br />
bis 70 VDC liefern die E°Darc S<br />
Regler Nennströme von 5 bzw.<br />
12 A, wobei Spitzenströme bis zu<br />
48 A möglich sind. Die anschlussfertigen Servo-Kits umfassen<br />
neben einem kompakten Regler den passenden Motor in der<br />
Leistungsklasse 50 bis 400 W (mit Nenndrehzahlen von<br />
3 000 U/min), wahlweise einen hochauflösenden Singleturnoder<br />
Multiturngeber sowie Motor- und Geberkabel. Über eine<br />
serielle Schnittstelle lässt sich der Servoregler mit der<br />
Software E°Tools Drive einrichten und frei parametrieren.<br />
www.eckelmann.de<br />
ANBINDUNG ÜBER GROSSE ENTFERNUNGEN<br />
Das Unternehmen EKS Engel zeigt<br />
auf der <strong>SPS</strong> die neuen Medienkonverter<br />
e-light-1000-XSG-SFP und<br />
e-light-100-XS-SFP. Diese kompakten<br />
und robusten Geräte, die<br />
Gigabit- oder Fast-Ethernet<br />
unterstützen und mit oder ohne<br />
PoE-Funktion bereitstehen, haben<br />
jeweils einen elektrischen RJ45- und einen SFP-Port, der<br />
flexibel mit Transceivern für Single- und Multimode-Fasern<br />
bestückt werden kann. So lassen sich Übertragungsentfernungen<br />
von bis zu 20 km erreichen. Da die Datenpakete Bit<br />
für Bit übertragen werden, ist unabhängig von deren Länge<br />
eine Latenz von mehr als 500 ns gewährleistet. Dadurch sind<br />
die Medienkonverter auch für Echtzeit-Protokolle wie Varan<br />
oder Sercos geeignet. Zu den Einsatzszenarien gehören<br />
insbesondere die Anbindung entfernt positionierter Endgeräte<br />
wie Steuerungen, HMIs, Antriebe oder IP-Kameras an<br />
ein lokales Netzwerk.<br />
www.eks-engel.de<br />
Auf was kommt es bei Ihren sicheren Lizenzcontainern an?<br />
Die Robustheit eines Hardware-Dongles?<br />
Die Offline-Nutzung einer Software-Aktivierung?<br />
Die Freiheit des Cloud-Zugriffs –<br />
jederzeit und überall?<br />
www.wibu.com/cloud<br />
Testen<br />
Sie jetzt!<br />
Halle 120<br />
Stand A01G<br />
Halle 6<br />
Stand 436<br />
+49 721 931720<br />
sales@wibu.com<br />
www.wibu.com
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
INDUSTRIELLE DIGITALISIERUNG<br />
„SENSOREN ALS<br />
SCHLÜSSEL IM IOT“<br />
Sensoren liefern die Basis für neue Entwicklungen im Hinblick auf das Industrial<br />
Internet of Things. So generieren beispielsweise intelligente Sensoren essentielle<br />
Daten für neue digitale Services und Software-Lösungen. Auch ermöglichen sie<br />
Konzepte ganzheitlicher Automatisierungslösungen für fahrerlose Transportsysteme<br />
(FTS), die Robotik oder die Sicherheitstechnik.<br />
Die digitale Transformation ist in vollem Gange und eröffnet<br />
vielerlei Chancen für industrialisierte Unternehmen,<br />
z. B. durch eine vernetzte und hocheffiziente Produktion,<br />
durch neue digitale Geschäftsmodelle oder die Vernetzung<br />
der operativen Fertigungsebene mit der IT-Ebene. In diesem<br />
Kontext ist Sick in der Lage, breite Unterstützung in den<br />
Bereichen smarte Sensoren und deren Daten für ihre Prozessoptimierung,<br />
sowie sichere und digitale Gesamtlösungen für<br />
FTS und Roboter anzubieten.<br />
MEHR PRODUKTIVITÄT UND BESSERE PROZESSE<br />
Die Basis für die <strong>Digital</strong>isierung im industriellen Umfeld bilden<br />
Daten. Sie werden in Maschinen und Anlagen von smarten Sensoren<br />
aus dem Hause Sick gesammelt, je nach Aufgabenstellung<br />
durch spezielle Algorithmen zu wertvollen Informationen vorverarbeitet<br />
und übertragen. Ein Beispiel hierfür ist Aktor-Diagnose<br />
mit dem intelligenten Zylindersensor MPS-G. In Greif- und<br />
Handhabungsprozessen ist der Sensor in der Lage, Vibrationen<br />
zu überwachen, Kollisionen zu vermeiden und Temperaturänderungen<br />
zu detektieren, die auf einen Verschleiß oder ein Nachlassen<br />
der Greifkraft schließen lassen.<br />
Über eine intelligente Integration werden die generierten Daten<br />
für übergelagerte Systeme – eine <strong>SPS</strong>, ein MES-System, ein<br />
ERP-System oder eine Cloud-Applikation – den Anwendern zur<br />
Verfügung gestellt. Auf diese Weise können die Aktor-Diagnosedaten<br />
zur Zustandsüberwachung einfach genutzt werden. Sie sollen<br />
dabei helfen, Maschinenstillstände zu vermeiden und die<br />
Transparenz maschineller Prozesse zu erhöhen. Mit innovativen<br />
Lösungen für die vertikale Integration und Industrial<br />
Connectivity, der Sensorwartung per Remote-Service-App sowie<br />
der Nutzung Künstlicher Intelligenz eröffnet Sick smarten Sensoren<br />
immer neue und spannende Integrations- und Applikations-<br />
Horizonte.<br />
38 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
SMART – SAFE – SECURE<br />
Aus der Umsetzung von Industrie 4.0 ergibt<br />
sich unmittelbar ein stetig steigender Automatisierungs-<br />
und <strong>Digital</strong>isierungsgrad. Mit smarten<br />
Lösungen, z. B. mit moderner Sensorik und<br />
Kommunikationstechnik, gelingt es Sick, vorhandene<br />
Maschinen und Anlagen per Retrofit<br />
startklar für das digitale Zeitalter zu machen.<br />
So ist es mit dem Gateway TDC-E möglich, erfasste<br />
Produktionsdaten zu analysieren und sie<br />
der vernetzten Kommunikation zwischen Anlagen<br />
und übergeordneten Systemen, z. B. einem<br />
MES oder ERP-System oder einer Cloud,<br />
bereitzustellen. Auch in neuen Applikationen,<br />
wie im Bereich Energiemanagementsysteme,<br />
ist Sick zu Hause – mit dem Multifunktionssensor<br />
FTMg zur gleichzeitigen Messung und<br />
Überwachung von Durchfluss, Temperatur<br />
und Prozessdruck nicht korrosiver Gase in<br />
pneumatischen Systemen, Leckage-Überwachung<br />
inklusive.<br />
Nicht immer reicht die Eigenschaft „smart“<br />
aus – oft kommt es auch darauf an, dass eine<br />
Lösung „safe“ ist. Daher ist Sick bspw. im Bereich<br />
fahrerloser Transportsysteme und autonom-mobiler<br />
Plattformen ganzheitlicher Lösungsanbieter<br />
nicht nur für Navigation, Positi-<br />
onierung und Ladungshandhabung, sondern<br />
auch für Safety, wie den Sicherheits-Laserscanner<br />
outdoorScan3. Dies gilt auch für die<br />
Robotik: hier bietet der „One-stop-shop“ von<br />
Sick aus einer Hand Lösungen für die Bildverarbeitung,<br />
die Roboterführung per Vision, die<br />
Greiferüberwachung sowie die Positionierung<br />
und die Sicherheitstechnik an. Mit der steigenden<br />
<strong>Digital</strong>isierung in der Maschinen- und Anlagenwelt<br />
wachsen auch die Gefahren durch<br />
Cyberangriffe. Um auch hier ein durchgängig<br />
hohes Sicherheitsniveau zu bieten, wird Cybersecurity<br />
bei Lösungen von Sick von der Entwicklung<br />
über den gesamten Lebenszyklus vorweggedacht<br />
und in die Produkte und Services<br />
implementiert.<br />
TRANSPARENZ UND EFFIZIENZ<br />
Daten und Informationen smarter Sensoren<br />
sind die Grundlage der Sick Smart Services. Ob<br />
Asset Management, Produktion, Intralogistik,<br />
Lokalisierung, Supply Chain Management oder<br />
Qualitätskontrolle – die digitalen Services und<br />
Software Lösungen von Sick machen auch<br />
komplexe Fertigungs-, Handhabungs- oder<br />
Prozessabläufe transparent – und dadurch optimierbar.<br />
Das speziell für Verpackungsmaschinen<br />
konzipierte Filling Level Monitoring bspw. ist<br />
ein <strong>Digital</strong> Service, der maschinenherstellerneutral<br />
die Füllstände von Kartonagen, Flüssigkeiten<br />
oder Granulaten überwacht, diese<br />
Daten aggregiert und über einen Cloudservice<br />
jederzeit und überall aktuell abrufbar macht.<br />
Dies sorgt für Transparenz beim Anwender<br />
und für reibungslose Produktionsabläufe.<br />
Mit der SensorApp Quality Inspection weiß<br />
der Anwender, dass Produkte nach ihrer Fertigung<br />
genau den exakten Anforderungen<br />
entsprechen. Die Informationen Abmessungen<br />
und Anwesenheit liefern hierbei 2D-Kameras<br />
der Produktfamilie InspectorP6xx.<br />
Weitere Smart Services von Sick ermöglichen<br />
es, Materialflüsse zu optimieren, Ladungsträger<br />
und Produkte zu identifizieren und zu lokalisieren<br />
oder Regalsysteme intelligent zu<br />
automatisieren.<br />
Bilder: Sick<br />
www.sick.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
SICK AG<br />
Erwin-Sick-Str. 1, 79183 Waldkirch<br />
Tel.: +49 7681 202-0, E-Mail: info@sick.de<br />
P.TOUCH<br />
DRUCKSENSOR<br />
Innovatives Bedienkonzept<br />
Touch-Display mit virtuellem<br />
Drehrad<br />
Konfigurierbare Ausgänge<br />
(digital / analog)<br />
Integrierte Systemdiagnose<br />
<strong>SPS</strong> HALLE 4A<br />
Stand 640<br />
www.mp-sensor.de
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
DIE ALTERNATIVE ZU ETHERNET FÜR EINE SMARTE VERNETZUNG<br />
VON SENSOREN, AKTUATOREN UND STEUERUNGSSYSTEMEN<br />
AS-INTERFACE TECHNOLOGIE<br />
Sie haben keine Lust mehr auf teure Netzwerkkomponenten mit eigenem<br />
Ethernetanschluss? Keine Zeit, um die Ethernetanbindung aufwendig<br />
zu planen, zu verdrahten und dabei unter Umständen Ports umsonst<br />
vorzuhalten? Keine Argumente für teure, vorkonfektionierte Kabel, Stecker<br />
und Switches, wenn es auch anders geht: die Lösung ist ASi-5.<br />
Innovationen setzen sich immer dann durch, wenn sie bisherige<br />
Beschränkungen aufheben, einen neuen Nutzen stiften,<br />
Dinge ohne Kompromisse vereinfachen oder Kosten senken –<br />
oder alles zusammen. Und wenn sie verfügbar sind – so wie bei<br />
ASi-5, der Feldbus-Technologie für die untere Automatisierungsebene.<br />
Allein Bihl+Wiedemann bietet bereits mehr als 100 ASi-5<br />
Produkte an – von ASi-5/ASi-3 Gateways für eine Vielzahl von<br />
Feldbusumgebungen über selbstkonfigurierende digitale E/A<br />
Module bis hin zu einem 1-Port IO-Link Master. Ein breites, fein<br />
abgestuftes Portfolio, das perfekte und zukunftssichere Automatisierungslösungen<br />
ermöglicht.<br />
ASI-5: GEGENWART STATT ZUKUNFTSMUSIK<br />
Spätestens mit Industrie 4.0, dem Beginn der <strong>Digital</strong>isierung im<br />
Maschinen- und Anlagenbau sowie dem Vordringen intelligenter<br />
Sensoren und Aktuatoren ist in vielen Bereichen der Bedarf an<br />
einer leistungsfähigeren Infrastruktur gewachsen. Mehr Geschwindigkeit<br />
und größere Datenbreite waren daher elementare<br />
Entwicklungsziele bei ASi-5. In ihrer Performance deckt die neue<br />
AS-Interface Generation die Anforderungen an die Netzwerkintegration<br />
der allermeisten Feldgeräte ab. Damit stellt ASi-5 immer<br />
dort eine echte Alternative zu Ethernetlösungen dar, wo diese zu<br />
aufwendig und zu teuer sind. Zudem sind sie von der Übertragungsperformance<br />
her für den Großteil der Feldgeräte auch häufig<br />
überdimensioniert – wenn nicht gerade sehr viele Daten an<br />
einzelnen Stellen im Feld übertragen werden müssen, etwa in<br />
Verbindung mit einem HMI oder einer Kamera. Natürlich wird<br />
auch im Ethernetbereich viel in Richtung günstigerer Alternativen<br />
gearbeitet, aber bis wann die Lücke zwischen Steuerungsund<br />
Feldebene auch produkttechnisch geschlossen und so eine<br />
durchgängige Ethernetverbindung geschaffen werden kann, ist<br />
Stand heute noch nicht absehbar.<br />
STARTEN STATT WARTEN!<br />
Mit ASi-5 ist dagegen heute schon so viel möglich, zumal die<br />
Technologie längst den Kinderschuhen entwachsen ist und<br />
schon intensiv im Feld getestet wurde. Sie hat sich in vielen Applikationen<br />
als valide Alternative zu Ethernet etabliert – wie viele<br />
Praxisbeispiele aus der Intralogistik zeigen. Lager- und Materialflusstechnik,<br />
Förder- und Sortieranlagen, Shuttle-Systeme, Kommissioniersysteme,<br />
Regalbediengeräte, FTS- und Krantechnik –<br />
Anlagen, Maschinen und Systeme wie diese, die früher bspw.<br />
um Profinet nicht herumkamen, können jetzt einfach mit ASi-5<br />
ausgerüstet werden. Sie profitieren schon heute von einer schlanken,<br />
leichten und leistungsstarken Infrastruktur für den Datenverkehr<br />
und die Energieversorgung im Netzwerk, die bei Bedarf<br />
ohne großen Aufwand und flexibel an neue Erfordernisse adaptiert<br />
werden kann. Und das ohne Kompromisse: Die von Ethernet<br />
gewohnten Funktionalitäten und Diagnosetiefe stehen bei ASi-5<br />
in gleichwertigem Umfang zur Verfügung.<br />
Hauptgrund für den Siegeszug von ASi war und ist die einfache<br />
Verdrahtung – ohne Stecker, ohne vorkonfektionierte Kabel, ohne<br />
besonderen Planungsaufwand im Vorfeld, ohne große Logistik im<br />
Lager und auf der Baustelle. Das ASi Kabel kommt von der Rolle<br />
40 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
bis zu zwei ASi Kreise mit jeweils bis zu 96 ASi Modulen, an die<br />
ihrerseits unterschiedliche Peripherie wie IO-Link Devices, Sensoren,<br />
Aktuatoren, Ventile oder Antriebe angeschlossen werden<br />
kann. Während bei Ethernet jede dieser Netzwerkkomponenten<br />
ihren eigenen Feldbusanschluss benötigt, reicht bei ASi-5 ein<br />
einziger Anschluss, eine einzige IP-Adresse, eine einzige IP-Konfiguration<br />
aus. Außerdem kommen die angeschlossenen Teilnehmer<br />
ohne teure Elektronik für eine integrierte Ethernetschnittstelle<br />
aus, was sie meist deutlich kostengünstiger macht. All dies<br />
spart an Kosten für Hardware und Inbetriebnahme – zumal ASi-5<br />
softwareseitig auch Funktionalitäten wie eine automatische Konfiguration,<br />
eine automatische Geräteerkennung, eine Übersicht<br />
über alle Geräte im Feldbus sowie differenzierte Diagnosemöglichkeiten<br />
mit klaren Hilfestellungen bietet. Im Betrieb gewährleistet<br />
der schnelle, redundante Datenaustausch mit den Feldgeräten<br />
damit eine robuste Maschinenperformance.<br />
ASi-5 Lösungen sind durchgängig vom Sensor bis in die Cloud<br />
SICHERE KONNEKTIVITÄT IN DIE „WELT DARÜBER“<br />
Als Verdrahtungssystem und Schnittstelle für die unterste Feldebene<br />
wohl unschlagbar, bietet ASi-5 eine globale Vereinheitlichung<br />
auch in die „Welt darüber“ – also in die Welt speicherprogrammierbarer<br />
Automatisierungssysteme und damit auch in<br />
gängige Feldbusumgebungen wie Profinet, EtherNet/IP, Ether-<br />
CAT, Powerlink oder Sercos. Zusätzlich an Bord als direkte MES-<br />
ERP-Schnitt stelle – beispielsweise für die Produktionsplanung<br />
oder das Condition Monitoring über Cloud-Applikationen – ist<br />
der Kommunikations- und Schnittstellenstandard OPC UA. Er ist<br />
hersteller- wie auch plattformunabhängig, ka nn sehr gut mit den<br />
genannten Feldbussen kombiniert und betrieben werden – und<br />
hat zusätzlich den Vorteil, umfangreiche Sicherheitsmechanismen<br />
zu unterstützen. Damit bietet ASi-5 mit den ASi-5/ASi-3<br />
Gateways von Bihl+Wiedemann vollumfängliche Datensicherheit<br />
nach außen. Hinzu kommen funktionale sowie passive Sicherheit<br />
bis SIL3 und PLe – also für den Schutz von Personen in<br />
der Anlage.<br />
Bilder: Schmuckbild kras99 – stock.adobe.com, sonstige Bihl+Wiedemann<br />
und kann passend abgelängt werden. Dies vermeidet unnötige<br />
Kabelstrecken. Die Module werden mit Durchdringungstechnik<br />
angeschlossen – senkrecht geführte Nadeln dringen in das Profilkabel<br />
ein und gewährleisten so eine sichere Kontaktierung.<br />
WAS ALSO KANN ASI-5 GENAU, WAS KANN ES<br />
BESSER ALS ...<br />
… heute verfügbare Ethernetlösungen in der Feldebene? Einiges.<br />
So bedient ein Webserver – integriert in das Gateway – gleichzeitig<br />
www.bihl-wiedemann.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
Bihl+Wiedemann GmbH<br />
Flosswoerthstrasse 41, 68199 Mannheim<br />
Werker-Assistenzsystem<br />
WGS-R<br />
Die mechanischen Vorteile des ROSE Werker-Assistenzssystems WGS-R<br />
werden auch Sie überzeugen. Die robuste, umlaufende Stoßkante ermöglicht den<br />
vertieften Einbau des Displays und sorgt für eine lange Lebensdauer des Gehäuses<br />
und Gerätes. Das sorgfältig konstruierte Alugehäuse ermöglicht die bestmögliche<br />
Wärmeabfuhr für Ihr Gerät. Wir beraten Sie gerne und sind erst zufrieden, wenn<br />
Sie Ihre Wunschlösung mit uns entworfen haben.<br />
ROSE Systemtechnik GmbH<br />
www.rose-systemtechnik.com<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 41
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
Der modulare Regler mit<br />
<strong>SPS</strong>-Funktion kann flexibel<br />
auf die Anwendung<br />
angepasst werden<br />
REGELUNGSTECHNIK DER NEUEN GENERATION<br />
FIT FÜR DIE DIGITALE ZUKUNFT<br />
Regelungstechnik ist in der modernen Automatisierung ein zentraler Baustein.<br />
Neueste Generationen zeichnen sich nicht nur durch hohe Funktionalität aus,<br />
sondern auch durch individuelle Gestaltungsmöglichkeiten.<br />
Präzise geregelte Prozessgrößen wie Temperatur oder<br />
Druck sind essenziell für eine reibungslose Produktionssteuerung.<br />
Dabei geht es heute nicht mehr nur um die<br />
technischen Funktionalitäten, sondern auch um eine<br />
flexible Konzeption. Der multifunktionale Jumo meroTron-Regler<br />
passt genau in diese Kategorie. Er überzeugt durch die individuelle<br />
Gestaltung seiner Bedienoberfläche und die flexible Hardware-Ausstattung.<br />
So können analoge sowie digitale Ein- und<br />
Ausgänge, Zähleingänge und Schnittstellen flexibel ergänzt werden.<br />
Mit einem zweiten Regelkanal, Mathe- und Logikfunktionen<br />
sowie der Realisation von Steuerungsfunktionen über ST-Code<br />
meistert der Regler auch komplexe Applikationen.<br />
INDIVIDUELL ANPASSBAR<br />
Der meroTron-Regler führt das Konzept der Jumo dTron-Serie<br />
mit einer komplett neuen Entwicklung in die Zukunft. Er verfügt<br />
über ein individuell anpassbares Gerätemenü für eine benutzerfreundliche<br />
Integration in unterschiedlichste Applikationen. Die<br />
Bedienung, Konfiguration, Parametrierung und Prozessinformationen<br />
erfolgen benutzerfreundlich über Klartext in vier Sprachen.<br />
Mit Hilfe der Push-in-Klemmtechnik ist eine schnelle Inbetriebnahme<br />
möglich. Eine skalierbare Hardware mit Plug-and-play-<br />
Funktionalität sorgt für eine größtmögliche Planungssicherheit.<br />
Anwender können die Anschlussmöglichkeiten selbständig über<br />
optionale Steckkarten erweitern, z. B. als Ausführung mit bis zu<br />
14 <strong>Digital</strong>eingängen. Eine Kalibrierung der Analogeingänge nach<br />
CQI-9 und AMS2750 ist optional möglich.<br />
KOMMUNIKATIV UND VARIANTENREICH<br />
In Sachen Kommunikation ist der Ein-/Zweikanalregler mit Profinet,<br />
Ethernet und RS485 sowie Bluetooth, USB Host und Device<br />
optimal auf die zukünftigen Herausforderungen vorbereitet. Er<br />
kann als Zweipunktregler, Dreipunktregler, Dreipunkt-Schrittregler,<br />
Stellungsregler, stetiger Regler und Programmregler mit Echtzeituhr<br />
eingesetzt werden.<br />
Bilder: Aufmacher romaset – stock.adobe.com, Einklinker Jumo<br />
www.jumo.de<br />
IMMER AUF DEM AKTUELLEN STAND<br />
Die Anforderungen an Ingenieure im Bereich der Mess-,<br />
Regel- und Automatisierungstechnik wachsen immer<br />
stärker, während gleichzeitig Produkte und Lösungen<br />
zunehmend komplexer werden. Hier bietet der Messtechnik-Spezialist<br />
mit seinem Campus Unterstützung.<br />
Damit Sie Ihr Fachwissen stets auf dem aktuellen Stand<br />
halten können, bietet Jumo kostenfreie Seminare an,<br />
wie „Die Reglerfunktion in Jumo-Kompaktreglern und<br />
Automatisierungskomponenten“ am 23.11.<strong>2021</strong>.<br />
Mehr dazu finden Sie unter: https://bit.ly/JumoCampus<br />
42 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
AUTOMATISIERUNGSLÖSUNG FÜR KOOPERATIVE ROBOTIK<br />
SEW-Eurodrive stellt ein Automatisierungskonzept für kooperative Robotik und<br />
weitere funktional sichere Kinematiken vor. Auf der <strong>SPS</strong> zeigt der Hersteller, wie<br />
ein Industrie-PC mit Intel-Quad-Core-Prozessor als <strong>SPS</strong> mit voll integrierter<br />
Sicherheitssteuerung eingesetzt wird. Mit zwei Prozessorkernen dieser CPU<br />
können zweikanalige Sicherheitsfunktionen realisiert werden. Die Programmierung<br />
und Konfiguration der nicht sicheren Maschinensteuerung mit Ethercat als<br />
Systembus erfolgt mit der Entwicklungsumgebung Codesys. Die zusätzlich<br />
integrierte Sicherheitssteuerung basiert auf dem Laufzeitsystem Codesys Safety<br />
SIL2. Mit Funktionsbausteinen können auch komplexe Sicherheitsfunktionen<br />
implementiert werden. Besonderes Merkmal der Sicherheitssteuerung ist die<br />
extrem hohe sicherheitsgerichtete Rechenleistung für komplexe Algorithmen,<br />
trigonometrische Funktionen mit Fließkommaarithmetik und Safety-Diagnose.<br />
www.sew-eurodrive.de<br />
HYGIENIC<br />
DESIGN.<br />
DER PMS<br />
AUS EDEL-<br />
STAHL.<br />
ROBUSTE MINIATUR-DRUCKSENSOREN<br />
In vielen Anwendungen bietet ein frontbündiger Einbau von Drucksensoren in<br />
Rohrleitungen und anderen Prozessgefäßen einen entscheidenden Vorteil: Es<br />
entsteht kein Totraum, der sich zusetzen könnte. Diese Anforderung erfüllt der<br />
neue Miniatur-Drucksensor von IFM Electronic mit einem 1/4-Zoll-Prozessanschluss.<br />
Die Miniatur-Drucksensoren der Baureihe PL54 arbeiten mit einem<br />
frontbündigen Druckmittler mit G1/4-Gewinde, der direkt mit dem Sensor<br />
verschweißt ist. Das kompakte Gehäuse mit einer Schlüsselweite von 19 mm<br />
besteht aus V4A-Edelstahl und ist damit sehr robust. Zusätzlich erfüllen die<br />
Drucksensoren die hohen Schutzarten IP67 / IP69K und sind damit auch für raue<br />
Umgebungsbedingungen geeignet. Die integrierte Druckmesszelle bietet eine<br />
hohe Messgenauigkeit von < ±0,5 % und eine Wiederholgenauigkeit von < ±0,05 %.<br />
Am Ausgang liefern die Drucksensoren, die mit verschiedenen Messbereichen von<br />
0–60 bar bis zu 0–400 bar erhältlich sind, ein Standardsignal von 4–20 mA.<br />
www.ifm.com<br />
SINGLE PAIR ETHERNET: STANDARD DER ZUKUNFT<br />
Escha entwickelt Steckverbinder mit Single-<br />
Pair-Ethernet-Technologie (SPE). Auf der <strong>SPS</strong><br />
zeigt der Hersteller ein erstes Konzept, das auf<br />
der T1-Industrial-Schnittstelle nach IEC<br />
63171-6 basiert. Mit SPE können über kompakte<br />
Leitungen und Steckverbinder hohe<br />
Datenübertragungsraten bis an den entferntesten<br />
Sensor gebracht<br />
werden. SPE ist ein wichtiger<br />
Baustein für die vollvernetzte<br />
Produktion. Die umspritzten<br />
M8- und M12-Varianten<br />
werden sich für raue Umgebungen<br />
eignen. Sie werden als<br />
Anschluss- oder Verbindungsleitung<br />
verfügbar sein und die<br />
für SPE typische Leistungsübertragung<br />
ermöglichen. Bevor das Konzept zur Marktreife gebracht wird, will<br />
der Hersteller auf der Messe die letzten Details in Kundengesprächen erörtern.<br />
Bereits nach der Messe erhältliche Modelle sind Steckverbinder in Deutsch-DT-<br />
Bauform, die sich an Applikationen im Bereich der mobilen Automation richten,<br />
und geschirmte Steckverbinder, die die hochpolige M8-Produktfamilie ergänzen.<br />
www.escha.net<br />
PMS<br />
Besuchen<br />
Sie uns auf der<br />
<strong>SPS</strong> IPC Drives<br />
in Nürnberg.<br />
Halle 7A,<br />
Stand 7A-401<br />
Der neue Ultraschallsensor pms aus<br />
Edelstahl ist mit seinem intelligenten<br />
Hygienic Design prädestiniert für anspruchsvolle<br />
Aufgaben in der Lebensmittel- und<br />
Pharmaindustrie.<br />
+ 4 Tastweiten:<br />
von 20 –1.300 mm<br />
+ 3 Ausgangsstufen: Push-Pull-Schaltausgang<br />
mit IO-Link oder Analogausgang<br />
+ 2 Gehäusevarianten: D12-Adapterschaft<br />
und D12-Bajonettverschluss<br />
microsonic.de/pms
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
DEUTSCH-CHINESISCHES FORSCHUNGS-<br />
PROJEKT ZUM SCHUTZ VON 3D-DRUCK-<br />
DATEN UND VERMÖGENSWERTEN<br />
DAS KONZEPT<br />
Das Forschungsprojekt „ProCloud3D“ soll dabei<br />
helfen, die immateriellen Vermögenswerte im<br />
Zusammenhang mit dem 3D-Druck zu schützen.<br />
Sicherung und Lizenzierung von Software im<br />
Rahmen des gesamten 3D-Druck-Prozesses<br />
kommt dabei eine wesentliche Rolle zu. Doch<br />
was bedeutet das für die Praxis?<br />
Die traditionelle Fertigung verändert sich und dabei entstehen<br />
neue Geschäftsfelder. Wissenschaftler, renommierte<br />
Unternehmen und Start-ups stellen sich daher<br />
die Frage, was dies für die Praxis bedeutet. Mit Hilfe<br />
intelligenter vernetzter Maschinen können heutzutage individualisierte<br />
Produkte sowohl in großen Produktionsserien als<br />
auch in Kleinstserien hergestellt werden. Industrielle 3D-Drucker<br />
bieten dabei neue Möglichkeiten der Individualisierung, was die<br />
bisherigen Geschäftsmodelle nicht erlaubt haben. Diese Möglichkeit<br />
bedeutet jedoch, dass eine Abhängigkeit von Materialien reduziert<br />
und gleichzeitig die Abhängigkeit von immateriellen Aspekten<br />
wie Software, Daten und Konnektivität steigt. Damit die auf<br />
Industrie 4.0 basierten neuen Geschäftsmodelle funktionieren,<br />
bedarf es neuer Plattformen und Infrastrukturen.<br />
DAS FORSCHUNGSPROJEKT<br />
Wibu-Systems, ein führender Anbieter von Softwareschutz- und<br />
Lizenzierungslösungen für die vernetzte Industrie, hat sich mit<br />
bekannten deutschen und chinesischen Unternehmen und mit<br />
internationalen Forschungseinrichtungen zusammengetan, um<br />
im Rahmen des Projekts ProCloud3D ein Konzept für die intelligente<br />
Produktion zu erstellen. Wibu Systems sorgt dabei für den<br />
Schutz des gesamten Prozesses vor Bedrohungen aus verschiedenen<br />
Richtungen. Die Daten müssen auf jedem Schritt vom Ursprung<br />
bis zum Ziel geschützt werden, um Diebstahl, Fälschung und<br />
I ndustriespionage zu verhindern. Das Geschäftsmodell basiert<br />
darauf, dass alle Beteiligten den Umgang mit den Daten kennen:<br />
die Nutzung nur für den vorgesehenen Zweck und Umfang.<br />
VERMÖGENSWERTE DER NEUEN INDUSTRIE<br />
Bei ProCloud3D soll eine ganzheitliche Plattform für die intelligente<br />
Fertigung und intelligente Dienstleistungen entwickelt<br />
werden, wobei die additive Fertigung als Beispiel dient. Bei der<br />
industriellen additiven Fertigung können 3D-Drucker nahezu<br />
jede geometrische Form aufgrund eines Datenstroms erschaffen.<br />
Diese Daten bestehen aus Designs und Betriebsanweisungen für<br />
die Maschinen – ein wesentlicher Vermögenswert in der neuen<br />
Industriewirtschaft. Die im Projekt ProCloud3D geplante Plattform<br />
soll zeigen, wie diese Daten gemeinsam genutzt, verarbeitet<br />
und dabei sicher in der Cloud gehandhabt werden können.<br />
Bild: Wibu-Systems<br />
www.wibu.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
WIBU-SYSTEMS AG<br />
Zimmerstr. 5, 76137 Karlsruhe
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
FLEXIBLE TASTER-BELEGUNG AN<br />
HMI-BEDIENEINHEITEN<br />
Rose Systemtechnik bietet eine<br />
innovative E-Paper-Technologie<br />
für seine Panel-PCs, mit der<br />
sich die Tasten der Bedieneinheiten<br />
flexibel beschriften<br />
lassen. Dank des neuen <strong>Digital</strong><br />
Label Systems (DLS) können<br />
Anwender ihre Taster-Belegung<br />
jetzt im laufenden<br />
Betrieb ändern. Die neue<br />
Technologie bietet weit mehr<br />
Optionen als bisherige<br />
Beschriftungsverfahren per<br />
Einschubstreifen oder Gravurschild. Das DLS erlaubt einem<br />
Unternehmen die schnelle, individuelle Anpassung der<br />
Taster-Belegung an veränderte Produktionsabläufe. Das<br />
Maschinen-Personal kann die Taster jederzeit neu beschriften<br />
– Vorkenntnisse sind nicht nötig. Mit dem DLS ist auch die<br />
Mehrfachbelegung von Tasten sowie die Verwendung<br />
benutzerangepasster Symboliken oder Sprachen möglich. Das<br />
DLS benötigt nur beim Wechsel der Beschriftungen Strom und<br />
arbeitet daher sehr energieeffizient.<br />
www.rose-systemtechnik.com<br />
CAN-DATEN BIS 8 MBIT/S ÜBER USB 2.0<br />
ÜBERTRAGEN<br />
Ob zur Steuerung, im Service, bei<br />
der Inbetriebnahme oder einer<br />
Laborumgebung: Das CAN-USB-<br />
Modul von ESD Electronics<br />
ermöglicht den Datentransfer<br />
zwischen CAN oder CAN FD und<br />
USB 2.0. Dadurch lassen sich<br />
Datenraten bis zu 8 Mbit/s über<br />
CAN FD und USB 2.0 übertragen,<br />
wobei das USB-2.0-Interface für 480 Mbit/s ausgelegt ist. Das<br />
Modul im Aluminiumgehäuse mit Status-LED wird über den<br />
USB-Port mit Spannung versorgt und hat eine galvanisch<br />
getrennte CAN FD-Schnittstelle gemäß ISO 11898-2. Herzstück<br />
ist der ARM Cortex-M7 Microcontroller, mit dem es in<br />
der Lage ist, CAN-Nachrichten mit Time-Stamps in einer<br />
Auflösung von 1 µs zu versenden. In Verbindung mit Analyse-<br />
Tools unterstützt das CAN-USB/3-FD-Modul den Silent-Mode.<br />
Des Weiteren ist es voll kompatibel mit Anwendungsprogrammen,<br />
die auf der esd-NTCAN-API aufsetzen. Zum<br />
schnellen Einrichten von CAN-, CAN FD- und CANopen-Netzwerken<br />
stehen die CAN-Tools aus dem esd-CAN SDK kostenlos<br />
zur Verfügung.<br />
www.esd.eu<br />
SMART CONDITION MONITORING MIT IIOT-SENSOREN<br />
Siemens präsentiert mit Sitrans SCM IQ eine neue Industrial Internet of Things (IIoT)-Lösung<br />
für Smart Condition Monitoring. Damit können potenzielle Störfälle frühzeitig<br />
erkannt und verhindert werden. Das System verfügt über eine Anomalie-Erkennung, die<br />
auf maschinellem Lernen basiert. Sie überwacht und analysiert permanent alle Sensorwerte<br />
und erkennt frühzeitig Abweichungen vom normalen Betriebszustand. Benachrichtigungen<br />
zu Anomalien erfolgen je nach Konfiguration und definierter Benutzergruppe<br />
per SMS und/oder E-Mail.<br />
www.siemens.com<br />
iC-PZ Series<br />
Hochauflösende optisch-reflexive Absolut-Encoder<br />
• Variable Scheibendurchmesser und Linearmaßstäbe durch FlexCode®<br />
• 22-Bit-Auflösung mit Ø26-mm-Codescheiben<br />
• On-chip Kalibrierung bietet höchste Präzision<br />
• Großer Toleranzbereich vereinfacht die Montage<br />
Tel.: 06135 /92 92-300<br />
www.ichaus.de/pz<br />
<strong>SPS</strong> smart production solutions Nürnberg<br />
23.–25. November, Stand 4A –136
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
GENERATION PLUS –<br />
FLUIDSENSORIK MIT MEHRWERT<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Das modulare und frei konfigurierbare Mechanikkonzept der Fluid+ Familie erlaubt<br />
eine hohe Variantenvielfalt, Kombinierbarkeit und kurze Lieferzeiten. Der Aufbau<br />
gibt den Sensoren ein einheitliches Aussehen und eine vergleichbare Handhabung.<br />
Flexible Montagemöglichkeiten, eine intelligente Systemintegration und die<br />
Bedieneinheit mit Smartphone-Haptik sorgen für eine schnelle Geräte-<br />
Inbetriebnahme. Zur Sicherung der Anlagenverfügbarkeit stellen die IO-Linkfähigen<br />
Geräte neben Prozesswerten Diagnosedaten für IIoT-Anwendungen zur<br />
Verfügung. Das kapazitive Touch-Display und die verwendeten Werkstoffe<br />
machen die Sensoren widerstandsfähig gegenüber äußeren Einflüssen.<br />
Thorsten Evers ist Business Development Manager<br />
Fluidsensoren bei Turck<br />
46 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
KONSOLIDIERUNG DURCH<br />
PLATTFORMSTRATEGIE<br />
Die Fluid+ Architektur teilt die Produktfamilie in ihre Elemente<br />
auf, die spezifischen Modulen zugeordnet sind. Die Interaktion<br />
der einzelnen Module wird auf standardisierte Schnittstellen<br />
begrenzt, sodass die Module unabhängig voneinander entwickelt<br />
werden können. Das frei konfigurierbare Konzept der Plattform<br />
begünstigt eine hohe Variantenvielfalt von Geräten, ein vereinfachtes<br />
Lagermanagement und kurze Lieferzeiten, sodass gefragte<br />
Sensoren binnen weniger Tage verfügbar sind.<br />
INNOVATIVES DESIGNKONZEPT – GLEICH IST,<br />
WAS GLEICH SEIN MUSS<br />
Die Plattform basiert auf der Strategie, dass für den Anwender<br />
familienweit das gleich ist und gleich aussieht, was gleich sein<br />
muss. So haben alle Fluid+ Sensoren das gleiche Aussehen und<br />
eine ebenso vertraute Handhabung, unabhängig von der jeweiligen<br />
Applikation.<br />
Charakteristisches Merkmal der Sensoren ist ihr Sensorkopf,<br />
der sich aus einem Edelstahlgehäuse und einer einteiligen,<br />
transluzenten Frontkappe zusammensetzt. Aufgrund der so reduzierten<br />
Dichtflächen gelangen weder Feuchtigkeit noch<br />
Staub ins Innere der Geräte, denn die Sensoren haben keine<br />
mechanischen Bedienelemente mehr, die abgedichtet werden<br />
müssten. Zusätzlich sorgen UV- und Salzsprüh nebelbeständige<br />
Werkstoffe für maximalen Schutz im Außenbereich.<br />
Wie auf dem Smartphone, navigieren Anwender über abnutzungsfreie,<br />
kapazitive Touchpads. Anlagen lassen sich somit<br />
einfacher erweitern und warten, da Mitarbeiter nur noch auf<br />
ein Bedienkonzept geschult werden müssen. Die Überwurfmutter<br />
M18 × 1 erlaubt die Anpassung verschiedener Prozessanschlüsse<br />
an die jeweilige Anwendung. Auf diese Weise sind<br />
die Geräte der Fluid+ Familie variantenreich und kombinierbar,<br />
teilen aber zugleich wichtige Eigenschaften. Das Dichtungskonzept<br />
ermöglicht die Schutzarten IP66, IP67 sowie IP69K.<br />
Gute Schock- und Vibrationseigenschaften sowie eine hohe<br />
Druckfestigkeit kommen der Anlagenverfügbarkeit zugute.<br />
Eine große Herausforderung in der Entwicklung von<br />
Lösungen für Industrie 4.0 und IIoT ist es, schon<br />
heute zu wissen, wie künftige Produkte aussehen<br />
müssen, um den spezifischen Anwenderanforderungen<br />
und -erwartungen langfristig gerecht zu werden. Vor<br />
diesem Hintergrund stellt sich auch in der Fluidsensorik<br />
die zentrale Frage nach der Beschaffenheit künftiger Lösungen.<br />
Präzise Druck-, Strömungs- und Temperaturmessung<br />
sowie kontinuierliche Füllstandmessung und Grenzwerterfassung<br />
erfordern eine breite Palette an maßgeschneiderten<br />
Lösungen, was oft immer komplexere Fluidsensorik-<br />
Portfolios nach sich zieht. Logistische Prozesse werden unübersichtlich,<br />
die Lagerhaltung aufwendig und es kommt<br />
zu verlängerten Lieferzeiten. Gleichzeitig stellen immer<br />
kürzere Entwicklungszyklen die Entwicklung vor zusätzliche<br />
Herausforderungen: Schnelligkeit, Flexibilität, Skalierbarkeit<br />
und Effizienz werden mehr denn je zu entscheidenden<br />
Erfolgsfaktoren. Genau da setzt die modulare Fluid+ Familie<br />
von Turck an.<br />
VEREINFACHTE INTEGRATION<br />
UND INBETRIEBNAHME<br />
Wichtige Anforderungen bei der Entwicklung der Sensor-Familie<br />
waren ein problemloser Einbau und eine vereinfachte Inbetriebnahme<br />
und Bedienung. Der Anwender sollte sich schnell<br />
in der Menüstruktur zurechtfinden. Entsprechend bietet die<br />
Sensor-Familie neben einem durchgängigen Bedienkonzept<br />
flexible Montagemöglichkeiten, da der Sensorkopf um 340° frei<br />
drehbar und das Display für einen Überkopfeinbau umkehrbar<br />
ist. Die Sensoren erkennen automatisch, ob die Steuerung beziehungsweise<br />
das Feldbusmodul eingangsseitig PNP- oder<br />
NPN-Signale erwarten. Werden analoge Ausgangssignale ausgewertet,<br />
gilt gleiches für Strom oder Spannung. Plug-und-play<br />
wird dadurch zur gelebten Praxis.<br />
Das Display der Sensoren ist im Vergleich zu anderen Geräten<br />
größer und heller, was bei entsprechender Montage eine problemlose<br />
Sichtbarkeit aus jeder Position ermöglicht. Die berührungsempfindlichen<br />
Tastenfelder der Bedieneinheit mit<br />
Smartphone-Haptik sind auch mit verschiedenen Handschuhtypen<br />
bedienbar, ohne Kraftaufwand oder Hilfsmittel. Dabei<br />
verhindert ein Sperrmechanismus zunächst potenzielle Fehlbedienungen.<br />
Erst durch eine Wischbewegung auf dem Display<br />
wird die Bedienung freigegeben. Eine benutzerfreundliche<br />
Navigation führt den Anwender intuitiv durch das Klartext-Menü,<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 47
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01 02<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
01 Die Bedienoberfläche der Fluid+ Sensoren bietet intuitiven<br />
Eingabekomfort und Sichtbarkeit aus jeder Position<br />
02 Bei der Fluid+ Sensorfamilie sind der Sensorkopf um 340° frei<br />
drehbar und das Display für den Überkopfeinbau umkehrbar<br />
03 Robuste PS+ Sensoren überwachen den Druck an<br />
dieser Hydraulikpresse<br />
04 FS+ Strömungssensoren überwachen Strömung und Temperatur<br />
flüssiger Medien und erlauben aufgrund der Schutzart die Montage<br />
in rauen Umgebungen<br />
05 Mithilfe der Radarüberwachung sorgt der LS+ Füllstandsensor<br />
LRS für einen korrekten Füllstand in diesem Tauchlackierbecken<br />
dessen Struktur wahlweise dem Turck- oder dem VDMA-Standard<br />
folgt. Relevante Einstellungen werden komfortabel durch Berührung<br />
des jeweiligen Bedienfelds vorgenommen. Auch erweiterte<br />
Funktionen wie die Einrichtung des Passwortschutzes oder Farbwechsel<br />
des Displays als Handlungsaufforderung bei Überschreitung<br />
definierter Schaltpunkte lassen sich so konfigurieren.<br />
KOMMUNIKATIONSKONZEPT FÜR INDUSTRIE 4.0<br />
Durchgängigkeit und Transparenz bei Erfassung, Übertragung<br />
und Aufbereitung von Sensordaten bilden zentrale Anforderungen<br />
von Industrie 4.0. Daher unterstützen die Geräte der Fluid+<br />
Familie offene Standards wie IO-Link 1.1, über den sie bidirektional<br />
mit der Steuerung kommunizieren. Die IO-Link-Schnittstelle<br />
stellt dem Anwender neben Prozesswerten zahlreiche Condition-<br />
Monitoring-Daten für IIoT-Anwendungen zur Verfügung. Dabei<br />
übertragen die Sensoren nicht nur digitale Prozesswerte, sondern<br />
empfangen auch zum Beispiel Schaltpunkte. Zur Vermeidung<br />
von Maschinenausfällen lassen sich Diagnosedaten via IO-Link<br />
auslesen und auswerten. So können Anwender Unregelmäßigkeiten<br />
erkennen und potenzielle Schäden frühzeitig abwenden.<br />
Die Geräte der Fluid+ Familie bieten unterschiedliche IO-Link-<br />
Prozessdatenprofile, die eine flexible Einbindung des Sensors in<br />
bestehende Systemlandschaften durch einen 1:1-Austausch vorhandener<br />
Geräte erlauben – auch von Fremdherstellern. Auf diese<br />
Weise entfallen Anpassungen der Steuerungsumgebung.<br />
DRUCKSENSOREN – MAXIMALE ROBUSTHEIT<br />
Die intuitiv bedienbaren PS+ Drucksensoren waren 2019 die ersten<br />
Geräte der Sensor-Familie. Die hohe Zahl unterschiedlicher<br />
Druckbereiche und Prozessanschlüsse bietet eine Variantenvielfalt,<br />
mit der sich viele Applikationen umsetzen lassen. Anwendungsfelder<br />
sind u. a. Hydraulikapplikationen und Kühlkreisläufe.<br />
Ausgelegt sind die Sensoren für Druckbereiche bis 600 bar und<br />
mit Keramikmesszellen (PS310) sowie Metallmesszellen (PS510)<br />
verfügbar. Die Messzellen haben einen Berstdruck, der mindestens<br />
dem Vierfachen des maximalen Nenndrucks entspricht.<br />
Der Minimal-/Maximaldruck-Speicher bildet einen digitalen<br />
„Schleppzeiger“, der es ermöglicht, Prozesse noch besser zu analysieren.<br />
Auch im Fall einer Überlast stellen die Drucksensoren<br />
hermetische Dichtheit sicher.<br />
STRÖMUNGSSENSOREN – EIN SENSOR<br />
FÜR ZWEI ABFRAGEN<br />
Die Strömungssensoren der FS+ Serie lassen sich komfortabel in<br />
Maschinen oder Anlagen integrieren. Sie überwachen flüssige<br />
Medien nach dem kalorimetrischen Prinzip und bieten daher die<br />
Möglichkeit, zusätzlich zur Strömung dauerhaft die Medientemperatur<br />
zu messen. Das heißt, ein Sensor kann zwei Aufgaben<br />
übernehmen. Anwendungsfelder sind u. a. Kühlkreisläufe in<br />
Schweißapplikationen und Prozessabläufe bei Reinigungsvorgängen.<br />
Die Überwachung von Strömung und Temperatur sowie<br />
durchgängige Kommunikation via IO-Link sichern so den Anlagenbetrieb<br />
und verringern Stillstandzeiten. Mit ihren vielfältigen<br />
Montagemöglichkeiten und einer intuitiven Inbetriebnahme<br />
erleichtern die Strömungssensoren zudem das Engineering.<br />
Anwender haben in der Produktserie FS100 zunächst die Wahl<br />
MIT DER ROBUSTEN SENSOR-<br />
FAMILIE LASSEN SICH VIELE<br />
ANWENDUNGEN ABDECKEN<br />
zwischen Geräten mit zwei Ausgangsfunktionen: Entweder analog<br />
(4…20 mA) oder mit automatischer PNP/NPN-Erkennung und<br />
Kommunikation über IO-Link 1.1. Das Schaltverhalten ist dabei<br />
zwischen „Normally Open“ (NO) und „Normally Closed“ (NC)<br />
einstellbar. Rundum sichtbare LED-Anzeigen signalisieren den<br />
Zustand der Ausgänge, während ein zweifarbiges LED-Band auf<br />
der Benutzeroberfläche wahlweise Strömungs- oder Temperaturwerte<br />
anzeigt.<br />
Die Quick-Teach-Funktion bietet neben vereinfachter Montage<br />
und Auto-Erkennung von PNP/NPN-Signalen die Möglichkeit<br />
direkt am Gerät einen Schaltpunkt in wenigen Sekunden einzustellen.<br />
Dabei stellt die Delta-Flow-Überwachung das Einlernen<br />
des Teach-Punkts zum richtigen Zeitpunkt sicher.<br />
48 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
03 04 05<br />
TEMPERATURSENSOREN – MAXIMALE<br />
FREIHEITSGRADE<br />
Aufgrund der hohen Zahl unterschiedlicher Messbereiche<br />
und Prozessanschlüsse lassen sich mit den Temperatursensoren<br />
der TS+ Serie viele Applikationen umsetzen.<br />
Die Sensoren sind als Kompaktgeräte mit integriertem<br />
Temperaturfühler (TS700) sowie als Auswerteund<br />
Anzeigeeinheiten (TS720) für den Anschluss von<br />
Widerstandsthermometern oder Thermoelementen<br />
verfügbar. Die Geräte unterstützen und erkennen nahezu<br />
alle Temperaturfühler vollautomatisch.<br />
Um die Inbetriebnahme zu vereinfachen, bieten auch<br />
diese Sensoren die automatische Erkennung der Ausgangsart<br />
(PNP/NPN bzw. Strom/Spannung). Die Auswertegeräte<br />
der Reihe TS720 erkennen außerdem die<br />
Art des angeschlossenen Temperaturfühlers (TC oder<br />
Pt-RTD). Soll der Sensor in bestehende Anlagensysteme<br />
integriert werden oder vorhandene Geräte ersetzen,<br />
erlaubt die Auswahl unterschiedlicher IO-Link-Prozessdaten-Profile<br />
eine schnelle Anpassung ohne größere<br />
Änderungen in der Steuerung.<br />
Einsatzbereiche der TS+ Sensoren liegen im Maschinen-<br />
und Anlagenbau sowie in der Prozessindustrie.<br />
Kompaktgeräte der Bauform TS700 arbeiten in einem<br />
Messbereich von - 50 bis + 150 °C. Abhängig vom angeschlossenen<br />
Temperaturfühler, können Auswerte- und<br />
Anzeigeeinheiten vom Typ TS720 Werte zwischen - 200<br />
und + 1 800 °C erfassen.<br />
FÜLLSTANDSENSOREN – EFFIZIENTE<br />
PROBLEMLÖSER<br />
Damit Anwender für ihre Szenarien das jeweils optimale<br />
Messprinzip nutzen können, bietet Turck in der<br />
LS+ Serie zwei Sensortechnologien: die LRS-Füllstandsensoren<br />
mit Radartechnologie für größere Reichweiten<br />
und die LUS-Ultraschall-Füllstandsensoren für kleinere<br />
und mittlere Behälter.<br />
Die IO-Link-fähigen Radarsensoren der LRS-Serie<br />
wurden zur Füllstandmessung in Tanks und Silos im<br />
Bereich von 0,35 bis 10 m entwickelt. Die Geräte in den<br />
Schutzarten IP67 und IP69K empfehlen sich für Füllstandapplikationen<br />
in der Fabrikautomation, in denen<br />
optische oder Ultraschallsensoren wegen ihrer begrenzten<br />
Reichweite oder aufgrund von Störfaktoren<br />
wie Staub, Wind oder Lichteinfall ungeeignet sind. Zudem<br />
bieten die frei strahlenden LRS-Radarsensoren umfangreiche Analysefunktionen,<br />
die bislang den vielfach in der Prozessindustrie eingesetzten<br />
Highend-Radarsensoren vorbehalten waren. Die Bedieneinheit der Reihe<br />
ermöglicht die Ausgabe von Abstand-, Füllstand- und Volumenwerten. LRS-<br />
Sensoren sind entweder mit zwei Schaltausgängen oder mit einem Schaltund<br />
einem Analogausgang verfügbar. Aufgrund der zusätzlichen IO-Link-<br />
Schnittstelle und der dezentralen Signalvorverarbeitung stellen alle Varianten<br />
auch Informationen zur Verarbeitung in Condition-Monitoring-Anwendungen<br />
im IIoT bereit. Anwender der IO-Link Master können den Radar-Monitor<br />
ohne Zusatzsoftware über den IODD Configurator aufrufen. Das browserbasierte<br />
Konfigurations-Tool stellt die Messkurve des Sensors grafisch dar<br />
und bietet Klartextzugriff auf alle<br />
Parameter. So lässt sich z. B. das<br />
Störsignal eines Gitters ausblenden<br />
oder mithilfe von Echtzeit-Feedback<br />
der Sensor ausrichten. Einsatzbereiche<br />
der LRS-Sensoren liegen<br />
u. a. im Anlagenbau.<br />
Die LUS-Ultraschall-Füllstandsensoren<br />
sind für kleine und mittelgroße<br />
Tanks geeignet und können<br />
bei Drücken von 0,5 bis 5 bar<br />
am Prozessanschluss betrieben werden.<br />
Sie sind mit Prozessanschlüssen<br />
G ¾ und NPT ¾ jeweils für eine<br />
Reichweite von 40 bzw. 130 cm verfügbar,<br />
entweder mit zwei Schaltausgängen<br />
oder mit einem Schaltund<br />
einem Analogausgang. Aufgrund<br />
der IO-Link-Schnittstelle und der<br />
dezentralen Signalvorverarbeitung<br />
eignen sich alle Varianten auch als<br />
Datenlieferanten für das IIoT. Über<br />
IO-Link lassen sich die Sensoren<br />
zudem mit Behältergeometriedaten<br />
parametrieren.<br />
Für eine hohe Anlagenverfügbarkeit<br />
sorgen die kontinuierliche<br />
Auswertung der Signalstärke sowie<br />
der zurückgesetzte Schallwandler.<br />
Bei Überfüllung verhindert ein Luftpolster<br />
den Kontakt des Mediums<br />
mit dem Schallwandler.<br />
Bilder: Turck<br />
www.turck.com<br />
ISO 9001-2015 ZERTIFIZIERT<br />
Skarke<br />
Ventilsysteme<br />
Für Öl-Service<br />
und Entlüftung<br />
<br />
Skarke Ventilsysteme<br />
Auf der Rut 4<br />
64668 Rimbach-Mitlechtern<br />
<br />
06253 - 80 62-0<br />
info@skarke.de • www.skarke.de<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 49
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
EFFIZIENZSCHUB<br />
DURCH DIGITALES ENGINEERING<br />
Flexiblere, leistungsfähigere Maschinen und Anlagen benötigen nicht nur<br />
aufwendigere Steuerungsprogramme. Auch der Entwicklungsprozess<br />
wird komplexer. Schon heute schafft digitales Engineering hier Entlastung.<br />
Eine durchgängige Datennutzung und andere positive Effekte werden<br />
künftig noch weiter verstärkt.<br />
Patrick Bruder, Business Development <strong>Digital</strong><br />
Automation Solutions, Lenze SE, Aerzen<br />
50 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
Die<br />
perfekte<br />
KOMBI<br />
Intuitive Messtechniksoftware<br />
und zentrales<br />
Messdatenmanagement<br />
NEU<br />
Effizientere Prozesse und eine kürzere Time-to-<br />
Market sind wesentliche Faktoren, um sich im<br />
weltweit härter werdenden Wettbewerb zu behaupten.<br />
Die Anforderungen der Kunden stehen<br />
dem entgegen: Flexiblere Maschinen, die effizienter und<br />
leistungsfähiger sind, machen den Entwicklungsprozess<br />
aufwändiger und fehleranfälliger. Mit digitalen Tools<br />
gelingt es schon heute, den Zeit- und Ressourceneinsatz<br />
im Engineering zu begrenzen. Künftig können sie über<br />
den gesamten Lifecycle dazu beitragen, Abläufe zu vereinfachen,<br />
Kosten zu senken und damit das Dilemma<br />
des Maschinenbaus zu lösen.<br />
INFORMATIONSFLUSS ENTSCHEIDEND<br />
Für die Entwicklung einer Maschine ist ein bewährtes<br />
Prinzip die Modularisierung: Erprobte Funktionseinheiten<br />
werden wiederverwendet und nicht immer wieder<br />
neu designt. Profitieren können Maschinenbauer und<br />
Anwender über weite Teile des Lifecycles – vom Design<br />
über Programmierung und Inbetriebnahme bis hin zu<br />
Lagerhaltung und Ersatzteillogistik. Die wichtigste Vor-<br />
Blitzschnelle Darstellung<br />
von historischen und<br />
Live-Daten, von der msec<br />
bis zur Jahresansicht<br />
Einfache Handhabung<br />
ohne Erlernen einer<br />
Programmier-Sprache<br />
Ihr Partner für die industrielle<br />
Mess- und Prüftechnik<br />
www.delphin.de<br />
Zentraler Datenpool<br />
für Vereinheitlichung,<br />
Archivierung und Überwachung<br />
von Messdaten<br />
Weltweiter, plattformunabhängiger<br />
Zugriff<br />
auf Ihre Messdaten
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
Der <strong>Digital</strong>e Zwilling bildet<br />
physische Komponenten<br />
elektronisch ab und ist<br />
Sammelakte für alle<br />
relevanten Informationen;<br />
das Konzept wird im<br />
internationalen<br />
Sprachgebrauch als Asset<br />
Administration Shell<br />
(AAS) bezeichnet<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
aussetzung, um auf Informationen aus vorangegangenen Projekten<br />
zurückgreifen zu können, ist, dass diese in standardisierter<br />
Form verfügbar sind. An dieser Stelle setzt der „<strong>Digital</strong>e Zwilling“<br />
an: Er bildet physische Komponenten und Maschinen elektronisch<br />
ab und ist Sammelakte für alle relevanten Informationen.<br />
Das Konzept ist unter dem Namen „Verwaltungsschale“ bereits<br />
ein Kernbestandteil im Referenz architekturmodell Industrie 4.0<br />
(RAMI 4.0), im internationalen Sprachgebrauch als Asset Administration<br />
Shell (AAS) bezeichnet. Zwar wurden bereits vor drei<br />
Jahren wesentliche Schritte zur Standardisierung der AAS von<br />
der Plattform Industrie 4.0 ver abschiedet. Doch erst langsam<br />
schließen sich die Lücken, die bislang einer durchgängigen Datennutzung<br />
im Weg stehen.<br />
MODERNE DESIGN-WERKZEUGE<br />
Einen wesentlichen Beitrag dazu leistet Lenze mit Werkzeugen<br />
und Apps, die das AAS-Konzept bereits heute anwendbar machen.<br />
Hier ist vor allem der EASY System Designer (ESD) zu<br />
nennen, der die ersten Engineering-Schritte wie Idee, Design<br />
und konkrete Entwicklung abdecken wird. Mit einem solchen<br />
webbasierten Werkzeug können alle am Planungsprozess beteiligten<br />
Personen der unterschiedlichen mechatronischen Fachdisziplinen<br />
die komplette Planung von Automationslösungen – vom Controller<br />
bis zur Antriebstechnik – samt der nötigen Applikationssoftware,<br />
durchführen.<br />
Die Informationen, die dabei anfallen und in der AAS beziehungsweise<br />
dem <strong>Digital</strong>en Zwilling gesammelt werden, stehen<br />
auch in den folgenden Lifecycle-Phasen zur Verfügung. So<br />
sorgt Lenze mittelfristig mit passenden Schnittstellen dafür,<br />
dass beispielsweise Werkzeuge von Drittherstellern für Simulation<br />
und Virtual Commissioning darauf zugreifen können. Im<br />
Entwicklungsprozess können Fehler schneller entdeckt und<br />
behoben werden, und die Zeit für Auslieferung und Inbetriebnahme<br />
reduziert sich deutlich.<br />
SMARTES ENGINEERING<br />
Lenze leistet mit Apps und Werkzeugen einen wesentlichen Beitrag<br />
zur durchgängigen Datennutzung. Ein neues Entwicklungsprojekt<br />
beginnt im ESD mit der Definition grundsätzlicher Maschinenfunktionen.<br />
Auf dieser Grundlage lässt sich bereits programmgestützt<br />
eine Machbarkeitsprüfung erstellen, die frühzeitig auf<br />
mögliche Probleme hinweist. Beim Design werden Struktur der<br />
Applikationen und der I/O angelegt sowie die benötigte Steuerung<br />
festgelegt. Dabei lassen sich bereits vorhandene Lösungsmodule<br />
berücksichtigen. Auch bei diesem Schritt hilft das Planungswerkzeug<br />
bei der Machbarkeitsprüfung und deckt potenzielle<br />
Konflikte auf.<br />
Für den OEM sind besonders die digitalen Assistenten eine<br />
wichtige Unterstützung. Die Auswahl von Komponenten, die<br />
Planung von Strukturen und das Aufspüren von Inkonsistenzen<br />
und potenziellen Problemen wird hiermit beschleunigt und<br />
vereinfacht. So wird der ESD zu einem smarten Entwicklertool.<br />
Außerdem legt der ESD den Grundstein für einen <strong>Digital</strong>en<br />
Zwilling, also die Asset Administration Shell (AAS), die Struktur<br />
und Daten der Maschine als Single Point of Information enthält.<br />
Dazu zählen etwa die verwendeten Komponenten und ihre Eigenschaften<br />
sowie Informationen zur Software. So kann der Anwender<br />
auch später auf alle benötigten Informationen zentral<br />
und standardisiert zugreifen. Ein einheitliches Datenmodell eröffnet<br />
die weitere Nutzung auch in anderen Werkzeugen oder<br />
sogar in Tools anderer Hersteller. Ein Beispiel dafür liefert das<br />
Asset-Management von Lenze. Es greift im späteren Betrieb genau<br />
auf diese Daten zu, beispielsweise wenn es darum geht,<br />
beim Ersatz einer Komponente die richtige Variante auszuwählen<br />
52 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
DIGITALES ENGINEERING BESCHLEUNIGT<br />
ENTWICKLUNGSPROZESSE, ...<br />
... verbessert die Qualität und ermöglicht, Tätigkeiten zu parallelisieren.<br />
So können Maschinenbauer sehr flexibel Maschinen mit hoher Modularität<br />
bei kürzerer Time-to-Market realisieren. Jeder ist gut beraten, sich geeignete<br />
Partner wie Lenze zu suchen und vom Not-Invented-Here-Syndrom zu lösen.<br />
Das heißt, offene Standards und vorgefertigte und getestete Software<br />
wie Lenze FAST nutzen.<br />
BURKHARD BALZ, Senior Vice President Automation Systems bei Lenze<br />
und Fehlbestellungen zu vermeiden.<br />
So vergrößert sich<br />
der Nutzen des <strong>Digital</strong> Engineering<br />
mittels AAS Schritt<br />
für Schritt.<br />
ZENTRALER<br />
MOSAIKSTEIN DER<br />
DIGITALISIERUNG<br />
<strong>Digital</strong>es Engineering und <strong>Digital</strong>er<br />
Zwilling sind nicht länger<br />
Theorie und auch kein<br />
Versprechen auf eine ferne,<br />
ungewisse Zukunft, sondern<br />
in der Realität angekommen.<br />
Sie sind bereits praktisch einsetzbar<br />
und liefern einen<br />
nachweisbaren Mehrwert.<br />
Die weitere Entwicklung bietet<br />
enormes Potenzial zum<br />
Beispiel hinsichtlich der<br />
durchgängigen Nutzung der<br />
AAS und aller enthaltenen Informationen.<br />
Ein weiterer Aspekt<br />
der zunehmenden <strong>Digital</strong>isierung<br />
ist das Zusammenspiel<br />
in unterschiedlichen Bereichen,<br />
das weitere Vorteile<br />
generiert. Etwa die einfachere<br />
Nutzung von Cloud-Services,<br />
die zur Optimierung von Fertigungsprozessen<br />
beitragen.<br />
Oder die intelligente Auswertung<br />
von Betriebsdaten, beispielsweise<br />
aus Antrieben, die<br />
zusätzliche Sensoren überflüssig<br />
machen. Und nicht zuletzt<br />
auch die erhöhte Flexibilität<br />
von Anlagen, in denen<br />
ganze Fertigungsmodule einfach<br />
per Plug-and-produce<br />
ausgetauscht werden können.<br />
Bilder: Lenze<br />
www.lenze.com<br />
Smart Services<br />
mit cynapse<br />
Collect. Analyze. Visualize.<br />
Ihr Schritt in die digitale Welt: Getriebe mit cynapse erfassen eigenständig<br />
Betriebsdaten. In Verbindung mit unseren Smart Services ermöglichen wir<br />
Ihnen eine einfache Analyse und Verarbeitung Ihrer Maschinendaten.<br />
• cynapse Monitor: Visualisierung des Betriebsverhaltens<br />
• Data Gateway: Sensordatenintegration und -verarbeitung<br />
• cynapse Teach-In: Schwellwertermittlung<br />
• Anomaly-Check: Abweichungserkennung<br />
Erfahren Sie mehr: www.wittenstein-alpha.de/cynapse<br />
WITTENSTEIN alpha – intelligente Antriebssysteme<br />
www.wittenstein-alpha.de
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
DAS BESTE REZEPT:<br />
EIN OPTIMALER WECHSEL<br />
Mit intelligenter Formatverstellung lassen sich auch in der Pharma-Branche Wettbewerbsvorteile<br />
bei Effizienz, Produktqualität und Prozesssicherheit erzielen. Durch automatisierte, vernetzte<br />
Lösungen gehen diese Unternehmen einen entscheidenden Schritt Richtung Pharma 4.0.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
In der Pharmaindustrie ist das Konzept des Centerlining relevant,<br />
bei dem stets die optimalen Maschineneinstellungen zu<br />
wählen sind, um unnötige Abweichungen des Prozesses und<br />
eine Beeinträchtigung der Produktqualität zu verhindern. Es<br />
gilt, Fertigung, Technik, Instandhaltung und eine elektronische<br />
Datenerfassung bestmöglich zu vernetzen, um die Anlageneffizienz<br />
optimal auszunutzen. Daneben ist in der pharmazeutischen<br />
Produktion bei wachsender Produktvielfalt und immer geringeren<br />
Chargengrößen eine hohe Flexibilität der Anlagen gefordert.<br />
Mit einem optimierten Formatwechsel lassen sich Umrüstzeiten<br />
bei den Produktwechseln reduzieren und die Prozesssicherheit<br />
erhöhen. Siko, Hersteller von Sensoren und Positioniersystemen,<br />
stellt verschiedene Möglichkeiten der Formatverstellung vor –<br />
von rein mechanischen Positionsanzeigen bis hin zu vollautomatisierten<br />
Positionierantrieben.<br />
FORMATVERSTELLUNG – ÜBERWACHT<br />
ODER AUTOMATISIERT<br />
In der pharmazeutischen Herstellung ist eine Formatverstellung<br />
besonders bei der Verpackung, Kennzeichnung oder Inspektion<br />
Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Schuh, Leiter Geschäftsbereich Changeover<br />
Solutions bei der Siko GmbH in Buchenbach<br />
von Produkten relevant – also dann, wenn wegen eines neuen<br />
Produkts die Maße an der Maschine geändert werden müssen, ob<br />
händisch über eine Kurbel oder automatisiert per Stellantrieb.<br />
Bei der Veränderung der Maschineneinstellungen können Fehler<br />
entstehen, die möglicherweise das Produktergebnis negativ beeinflussen.<br />
Eine überwachte oder automatisierte Formatverstellung<br />
minimiert das Risiko fehlerhafter Einstellungen und kann<br />
die Prozesse flexibler gestalten.<br />
VORTEILE UND VARIANTEN<br />
IM ÜBERBLICK<br />
Eine optimierte Formatverstellung umfasst eine hohe Wiederholgenauigkeit<br />
des Produktionsvorgangs, schnelle Umrüstzeiten<br />
und somit eine höhere Prozessgeschwindigkeit, mehr Effizienz,<br />
weniger Kosten sowie eine größere Prozesssicherheit, was in der<br />
Pharmaproduktion ein entscheidendes Kriterium ist. Unterschieden<br />
wird zwischen manueller, überwachter und automatischer<br />
Formatverstellung. Welche Art des Formatwechsels am besten<br />
geeignet ist, hängt von den Anforderungen ab: Je häufiger Formate<br />
verstellt werden müssen und je qualitativ anspruchsvoller die<br />
Produktion ist, desto sinnvoller ist der Einsatz von überwachten<br />
oder automatisierten Positioniersystemen.<br />
Bei der manuellen Formatverstellung sind sowohl mechanische<br />
als auch elektronische Positionsanzeigen im Einsatz, die<br />
den Ist-Wert der aktuellen Position angeben. Sie eignen sich für<br />
54 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
escha.net<br />
Basismaschinen mit eher seltenen Verstellungen. Die gängigen<br />
mechanisch-digitalen Siko-Positionsanzeiger sind präzise,<br />
gut ablesbar und werden für jede Applikation spezifisch<br />
konfiguriert.<br />
Elektronische Positionsanzeigen haben gegenüber den mechanischen<br />
den Vorteil, dass sie frei programmierbar und dadurch<br />
flexibler einsetzbar sind. Parameter wie Spindelsteigung,<br />
Kommastellen, Drehrichtung, Einbaulage oder Nutzung<br />
im Winkel modus lassen sich bequem konfigurieren. Mechanische<br />
und elektronische Varianten sind anbaukompatibel, sodass<br />
eine Umrüstung oder Erweiterung unproblematisch ist.<br />
ÜBERWACHTE FORMATVERSTELLUNG<br />
IN TRACK-AND-TRACE-ANLAGEN<br />
Eine überwachte Formatverstellung wird durch busfähige<br />
elek tronische Positionsanzeigen mit Soll-Wert-Vorgabe ermöglicht,<br />
die in die Maschinensteuerung eingebunden sind.<br />
Ist- und Soll-Werte werden zwischen den einzelnen Positionsanzeigen<br />
und der übergeordneten Steuereinheit mittels Rezeptverwaltung,<br />
in der alle Produktvarianten mit ihren Soll-<br />
Werten als Rezepte hinterlegt sind, ausgetauscht und abgeglichen.<br />
Dies ermöglicht eine erhöhte Prozesssicherheit, da die<br />
Anlage erst dann wieder angefahren wird, wenn alle Soll- und<br />
Ist-Werte an den Anzeigen übereinstimmen. Ausschuss oder<br />
Beschädigungen an Anlagenteilen werden so vermieden.<br />
Eine überwachte Formatverstellung kann in der pharmazeutischen<br />
Produktion beispielsweise bei häufig zu verstellenden<br />
Anlagen für Kartoniermaschinen oder bei der Kennzeichnung<br />
von Produkten hilfreich sein. Eine neue Entwicklung<br />
sind Track-and-Trace-Anlagen, über die verschreibungspflichtige<br />
Arzneien mit einer eindeutigen, nachverfolgbaren<br />
Kennzeichnung versehen werden müssen. Dabei<br />
werden verschiedenste Prozesse wie Drucken, Lesen, Etikettieren<br />
und Wiegen und damit zahlreiche Verstellungen<br />
durchlaufen. Die Prozesssicherheit dieser Anlagen wird mit<br />
einer überwachten Formatverstellung deutlich erhöht.<br />
AUTOMATISCHE FORMATVERSTELLUNG<br />
MIT HOCHINTEGRIERTEM STELLANTRIEB<br />
Erfolgt die Verstellung von Achsen ohne jegliche manuelle<br />
Eingriffe, spricht man von automatischer Formatverstellung<br />
über Kompaktstellantriebe. Der mit der Maschinensteuerung<br />
vernetzte Stellantrieb fährt die geforderte Position direkt an.<br />
Mit der Automatisierung wird noch einmal eine deutliche Reduzierung<br />
der Umrüstzeiten erreicht. Außerdem ist die Automatisierung<br />
lohnenswert, wenn häufig schwer zugängliche<br />
Anlagenteile verstellt werden müssen.<br />
Ein Stellantrieb zeichnet sich durch seine hochintegrierte<br />
Bauweise aus, die alle Komponenten in einem Gerät vereint:<br />
der bürstenlose Gleichstrommotor (der verschleißfrei ist), ein<br />
spielarmes und leistungsstarkes Getriebe sowie Positionsgeber<br />
und Leistungs- und Steuerungselektronik. Die Integration des<br />
Stellantriebs in die Maschinensteuerung sowie die Kommunikation<br />
mit der Steuerung sind nicht zuletzt dank einer Vielzahl<br />
gängiger Standardschnittstellen einfach möglich. Dazu zählen<br />
Siemens-konforme Profibus- oder Profinet-Schnittstellen, kostengünstige<br />
serielle Schnittstellen wie RS485 und CAN, IO-Link<br />
sowie moderne Industrial-Ethernet-Schnittstellen.<br />
Anschlusstechnik für<br />
Roboterapplikationen<br />
PROFINET Anschlusstechnik<br />
für Robotik<br />
Sensor-/Aktorleitungen<br />
Maximale Biegewechsel & Torsion<br />
Höchste Verfügbarkeit in<br />
dynamischen Anwendungen<br />
Halle 10.0 / 341<br />
Wir sehen uns J<br />
Bilder: Siko<br />
www.siko-global.com
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
SO STOPPT DIE MASCHINE SICHER<br />
Greifen, pressen, bewegen – die Aufgaben pneumatischer<br />
Zylinder in einer Anlage sind vielfältig und oft sicherheitsrelevant. Besonders<br />
wichtig ist ein reibungsloser Betrieb immer dann, wenn Mensch und Maschine<br />
nah zusammenarbeiten. Und das wird künftig weiter zunehmen. – Deshalb hat SMC<br />
ein umfangreiches Portfolio leistungsfähiger Sicherheitslösungen entwickelt.<br />
Wenn es um die Sicherheit von Menschen geht, die<br />
sich Räume mit Maschinen teilen, ist Vertrauen gut,<br />
aber Kontrolle besser. Wird etwa eine Anlage für Instandhaltungsmaßnahmen<br />
abgeschaltet, muss das<br />
schnell und vollständig geschehen. „Die Mitarbeiter müssen wissen,<br />
dass die Maschine nicht unerwartet wieder anläuft, während<br />
sie sich im Gefahrenbereich aufhalten“, sagt Tobias Hartherz,<br />
Product Management bei SMC. Bei pneumatischen Spannern etwa<br />
besteht Quetschgefahr durch die eingesperrte Druckluft,<br />
wenn die Anlage nicht schnell in die sichere Grundstellung geht<br />
und dort verbleibt. Oberstes Ziel im Maschinenbau ist deshalb:<br />
Ralf Heldenberger, Strategic Account Manager,<br />
SMC Deutschland GmbH, Egelsbach<br />
optimale Sicherheit. Diverse Normen und Richtlinien regeln die<br />
Bewertung von Arbeitsrisiken und den Umgang mit ihnen. Um<br />
diese zu erfüllen und höchste Perfomance-Level zu erreichen,<br />
hat SMC leistungsstarke Pneumatik-Lösungen entwickelt.<br />
Die wichtigsten Leitplanken für die funktionale Sicherheit von<br />
Maschinensteuerungen in Europa sind die Maschinenrichtlinie<br />
2006/42/EG sowie die Norm EN ISO 13849. Hartherz: „Die EN<br />
ISO 13849 gibt vor, wie sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen<br />
und die sichere Arbeit mit pneumatischen und elektrischen<br />
Antrieben gestaltet werden. Währenddessen macht die Maschinenrichtlinie<br />
Vorgaben für die ganze Maschine: Schutzumhausungen<br />
müssen etwa so gestaltet sein, dass beim Betreten die<br />
pneumatischen Antriebe stillstehen, bevor der Werker den<br />
Gefahrenbereich erreicht.“ In Einlegebereichen, die durch Lichtschranken<br />
abgesichert sind, müssen die Antriebe ebenfalls blitzschnell<br />
gestoppt werden, bevor der Werker an den Gefahrenbereich<br />
des pneumatischen Antriebs herankommt.<br />
56 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
REDUCE YOUR<br />
FOOTPRINT<br />
Gleichzeitig kostet jeder Anlagenstopp Zeit und mindert die Produktivität. „Deshalb<br />
muss die Maschine schnell wieder anfahren können“, erläutert Hartherz.<br />
„Komponenten von SMC schützen Mitarbeiter und ermöglichen einen produktiven<br />
Betrieb, indem sie Druckluftsysteme sicher entlüften und gewährleisten, dass abgeschaltete<br />
Anlagen nicht unerwartet wieder anlaufen.“<br />
ENTLÜFTUNGSVENTILE SICHERN<br />
MASCHINENSTOPPS<br />
Diese Anforderungen sind besonders wichtig, wenn es um „eingezäunte“ Roboterarme<br />
geht, die z. B. Bauteile schnell heben und bewegen. Betritt jemand im laufenden<br />
Betrieb den umzäunten Gefahrenbereich, müssen sich pneumatische Systeme<br />
sicher entlüften lassen. Zudem darf der Roboter bei Wartungsarbeiten nicht unerwartet<br />
anlaufen. Dafür werden zuverlässige Lösungen wie die VP-Sicherheitsentlüftungsventile<br />
von SMC benötigt. Sie sind nach EN ISO 13849 validiert und erfüllen<br />
die Vorgaben der EU-Maschinenrichtlinie dank ihrer sicheren Entlüftung und<br />
einem integrierten Endschalter zur Schieberabfrage mit 99 % Diagnosedeckungsgrad.<br />
Die Entlüftung wird über ein Eingangssignal, z. B. eine Lichtschranke und eine<br />
sichere Steuerung, ausgelöst. „Mit einem B10D-Wert von 10 Millionen Schaltzyklen<br />
sind die Sicherheitsentlüftungsventile sehr langlebig“, sagt Hartherz. Muss das<br />
System entlüftet werden, schaltet das Ventil dank der Federrückstellung des Ventilschiebers<br />
unabhängig vom Betriebsdruck in die sichere Grundstellung. Hartherz:<br />
„Die VP-Serie lässt sich auch redundant aufbauen. Mit einem weiteren Sicherheitsentlüftungsventil<br />
ist der sichere Betrieb dann auch in höheren Kategorien, in denen<br />
Redundanz gefordert wird, gewährleistet.“<br />
ENTSPERRBARE RÜCKSCHLAGVENTILE<br />
MIT SCHIEBERABFRAGE<br />
In vielen Fällen ist es zudem nicht gewollt, dass ein abgeschalteter Antrieb in seine<br />
Ausgangsposition zurückfährt – etwa wenn Werkstücke oder Werkzeuge über einen<br />
senkrecht hebenden, pneumatischen Zylinder gehalten werden. Dann müssen<br />
Vorkehrungen getroffen werden, um zu verhindern, dass dieser Zylinder unerwartet<br />
absinkt. Ein sicherer und schneller Stopp aller Antriebe ist vonnöten, um das<br />
Risiko für Mitarbeiter zu minimieren. Auf diese Funktionen müssen sich Anwender<br />
verlassen können.<br />
Dieses Vertrauen gaben bisher regelmäßige Testroutinen, bei denen geprüft wurde,<br />
ob Sicherheitsfunktionen wie „sicherer Stopp“ an jedem einzelnen Ventil noch<br />
funktionieren. Ohne sie könnten Anlagen nicht dauerhaft nach der EN ISO 13849<br />
betrieben werden. Für die Diagnose haben die Antriebe Signalgeber an den Hub-<br />
Enden. Wird das Pilotventil entlüftet, sollte das Rückschlagventil die Druckluft fehlerfrei<br />
einsperren, der Antrieb kann die Endlage nicht erreichen und die Prüfung ist<br />
bestanden. Dieser Test wird in beiden Antriebsrichtungen durchgeführt.<br />
Separate Prüfungen wie diese haben jedoch auch Nachteile. „Sie sind enorm arbeitsaufwendig“,<br />
sagt Hartherz. Zudem müssen die entsprechenden Prozesse und<br />
Arbeitsabfolgen in der Steuerung programmiert werden. Das kostet Zeit und Geld.<br />
Deshalb haben die Pneumatikexperten von SMC ein spezielles Konzept entwickelt,<br />
um die separate Prüfung der Rückschlagventile überflüssig zu machen. Die neuen,<br />
entsperrbaren Rückschlagventile der Serie XT34-303 sind jetzt mit einer Schieberabfrage<br />
ausgestattet. Sie erlaubt die direkte Überwachung der Ventile – die aufwändigen<br />
Testroutinen entfallen somit.<br />
Für den Einsatz in rauen Umgebungen wie etwa der Lebensmittelproduktion, wo<br />
oft nicht nur Wasser, sondern auch chemische Reinigungsmittel unter Hochdruck<br />
eingesetzt werden, ist eine Ausführung der Ventile in Edelstahl verfügbar. SMC<br />
stellt zudem eine passende Sistema-Bibliothek zur Verfügung – daraus können Anwender<br />
alle sicherheitsrelevanten Kennzahlen der verwendeten Bauteile in ihr eigenes<br />
Sistema-Projekt einlesen.<br />
Bilder: SMC Deutschland<br />
www.smc.de<br />
Die Neuheit<br />
kommt!<br />
Exklusiv auf<br />
der <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
vom 23. - 25.<br />
November<br />
Halle 1- Stand 560<br />
baumueller.com<br />
DIE NEUHEIT<br />
IN DER<br />
ANTRIEBS-<br />
TECHNIK!
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
TAIWANESISCHE WERKZEUGMASCHINENINDUSTRIE<br />
DIE ZUKUNFT<br />
IM BLICK<br />
Während die Folgen der Corona-Pandemie noch in vielen Märkten ihre Auswirkungen<br />
zeigen, wächst Taiwans Wirtschaft mit hoher Dynamik weiter. Eine der Branchen, die<br />
besonders optimistisch in die Zukunft blickt, ist die taiwanesische Werkzeugmaschinenindustrie.<br />
Ausgerichtet auf die Produktionsanforderungen einer Industrie 4.0 stellen wir<br />
Ihnen Marktführer vor, die sich international etabliert haben und die Sie kennen sollten.<br />
Integrität, Wachstum, Kundenzufriedenheit und die Sicherheit<br />
der Mitarbeiter – auf diesen vier Säulen basiert der Erfolg des<br />
Unternehmens CHMER. Aber nicht nur das. Auch ein hoher<br />
Qualitätsanspruch und stets den Blick nach vorne zu richten,<br />
machten das Unternehmen zu dem, was es heute ist. CHMER hat<br />
sich auf Erodiermaschinen (EDM) spezialisiert, die für hochpräzise<br />
und anspruchsvolle Bearbeitungsaufgaben konzipiert sind.<br />
Als Erodiermaschinen bezeichnet man Werkzeugmaschinen, die<br />
durch Funkenerosion elektrisch leitfähige Werkstoffe abtragen<br />
UNSERE IN TAIWAN<br />
HERGESTELLTEN<br />
ERODIERMASCHINEN<br />
ZÄHLEN WELTWEIT ZU<br />
DEN HOCHWERTIGSTEN<br />
IN IIHREM SEGMENT.<br />
Brad Wang, General Manager, CHING<br />
HUNG Machinery & Electric Industrial<br />
und somit Objekte in die gewünschte Endform bringen. CHMER<br />
blickt hierbei auf nahezu fünf Jahrzehnte Erfahrung in Forschung,<br />
Entwicklung und Herstellung von EDM-Produkten zurück. Die<br />
komplette Wertschöpfung liegt dabei im Unternehmen selbst,<br />
von der Maschine über die Steuerungstechnik und Software bis<br />
hin zu Netzteilen. Kurzum: Die in Taiwan hergestellten Erodiermaschinen<br />
von CHMER zählen zu den hochwertigsten und leistungsfähigsten<br />
auf dem internationalen Parkett. Wir sprachen mit<br />
Brad Wang über den Spirit im Unternehmen.<br />
Ching Hung genießt weltweit einen hervorragenden<br />
Ruf in der Erodiermaschinen-Industrie. Was zeichnet Ihre<br />
Maschinen aus und was macht sie so besonders im Vergleich<br />
zum Wettbewerb?<br />
Gegenüber unseren Mitbewerbern liegen unsere Stärken auf<br />
unserem internen Know-how, das uns bereits seit Jahren einen<br />
Technologie-Vorsprung verschafft. In unseren Maschinen setzen<br />
wir auf qualitativ hochwertigste Komponenten, von leistungsfähigen<br />
Linearmotoren über ein spezielles automatisiertes<br />
Drahteinfädelungssystem (AWT) bis hin zu einem eigens<br />
entwickelten Remote-Monitoring-System und einer intelligenten<br />
Arbeitshilfefunktion (IWA). Wir legen besonderen Wert auf<br />
58 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
einwandfreie Teile und führen daher eine 100 %-Qualitätskontrolle<br />
durch. Denn jede noch so kleine Unstimmigkeit würde<br />
unserem Ruf schaden. Zudem bieten wir einen maßgeschneiderten<br />
Service. Unsere Vertriebsmitarbeiter, Techniker und F&E-Ingenieure<br />
gehen genau auf die Anforderungen und Fragen unserer<br />
Kunden ein und stehen rund um die Uhr, 24 Stunden zur<br />
Verfügung. Und last but not the least konstruieren wir flexibel<br />
je nach Anforderung unserer Kunden präzise und schnell.<br />
Sie richten ihre Entwicklungen auf smarte und hochintegrierte<br />
Maschinen aus. Welche Funktionen sind aus Ihrer Sicht<br />
„intelligent“ und welche Vorteile bringen sie in der Praxis?<br />
Beispielsweise liefert unser „Remote-Monitoring-System“ sämtliche<br />
relevanten Informationen direkt an mobile Endgeräte, sodass<br />
eine Überwachung der Maschine von jedem Ort aus möglich<br />
ist. Anwender können somit die Temperatur der Maschine,<br />
des Wassers und der Umgebung überprüfen, Fehlermeldungen<br />
diagnostizieren und sich einen Überblick über die Lebensdauer<br />
von Ersatzteilen verschaffen. Diese intelligente Funktion ermöglicht<br />
eine einfache und kontinuierliche Überwachung.<br />
Welche Rolle spielt für Sie die <strong>Digital</strong>isierung,<br />
beispielweise mit Blick auf vernetzte Maschinen?<br />
Wir sehen uns als Anbieter von intelligenten Maschinen, mit<br />
denen wir mit Systemintegratoren eine intelligente Produktion<br />
aufbauen können. So kann der Werksleiter die Bearbeitungshistorie<br />
jeder Maschine in einem bestimmten Zeitraum sowie<br />
die Auslastungsrate aller Produktionslinien einsehen, um daraus<br />
die Effizienz des Betriebs zu verbessern.<br />
Wie gehen Sie mit dem zunehmend hohen Datenvolumen um,<br />
Stichwort Big Data? Können Anwender Ihrer Maschinen die<br />
Daten nutzen, beispielsweise für Predictive Maintenance oder<br />
Condition-Monitoring-Analysen?<br />
Ja, das ist möglich. Unser CHMER Intelligent Information Center<br />
sammelt alle Maschinendaten und baut die Bearbeitungshistorie<br />
täglich, wöchentlich, monatlich zu einer großen Datenbank auf.<br />
Über unsere CHMER App können Anwender dann auf ihrem<br />
Mobilphone oder Tablet jederzeit und überall via Cloud auf<br />
sämtliche Maschineninformationen zugreifen, z. B. auf die<br />
Lebensdauer der Komponenten oder auf die Auslastungsrate.<br />
Im nächsten Schritt planen wir den Einsatz von KI-Methoden.<br />
Wo sehen Sie CHMER in den nächsten Jahren? Wohin<br />
möchten Sie sich noch entwickeln?<br />
Die Epidemie verlangsamt sich und die Weltwirtschaft erholt<br />
sich allmählich, sodass das Geschäft von CHMER wieder<br />
anzieht. In den nächsten drei Jahren erwarten wir daher einen<br />
deutlichen Aufschwung: Mit einem globalen Vertriebsnetz mit<br />
mehr als 90 Vertretungen weltweit gehen wir von rund 1200<br />
verkauften Sets und einem Umsatz von 100 Millionen USD<br />
aus. Darüber hinaus arbeiten wir hart und rund um die Uhr,<br />
um unsere Marke für High-End-Verarbeitungslösungen<br />
weltweit führend zu etablieren. So war und ist unsere Vision!<br />
UNTERNEHMEN<br />
CHING HUNG Machinery & Electric<br />
Industrial Co., Ltd.<br />
No.3 Jing Ke 1st Road, Nantun District<br />
Taichung City 408, Taiwan<br />
www.chmer.com<br />
A company that makes history:<br />
www.youtube.com/watch?v=11ogUOUTla0<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 59
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
Everising schreibt heute fast 40 Jahre Unternehmensgeschichte<br />
und hat sich in dieser Zeit mit seinen Metallbandsägen<br />
in über achtzig Ländern einen Namen gemacht. Dabei<br />
wurde der Blick stets auf die Bedürfnisse der Kunden gerichtet,<br />
nach der Devise: „Der Kunde soll den Weg weisen“. Und<br />
genau das hat bis heute zu nachhaltigem Wachstum geführt. Das<br />
Produktspektrum umfasst neben Kreis- und Bandsägemaschinen<br />
modernste Anlagen für die Profilstahlbearbeitung sowie komplette<br />
Blechbearbeitungszentren.<br />
Qualität und Innovationsführerschaft haben dem Unternehmen<br />
zahlreiche internationale Zertifizierungen und Auszeichnungen<br />
bestätigt, darunter „Taiwan Symbol of Excellence“, der<br />
„Certificate Of Potential Taiwan Mittelstand Award“ sowie die<br />
Auszeichnung „Taiwan Superior Brands“. Die Basis dafür schaffen<br />
ein hervorragendes Forschungs- und Entwicklungsteam sowie<br />
mehr als 60 000 m2 Produktionsfläche und der Einsatz hochmoderner<br />
Fertigungstechnologien. Everising beliefert den Markt für<br />
Stahl-, Aluminium-, Stein-, Quarz- und Silizium-Sägen. Produziert<br />
werden über 2000 Anlagen pro Jahr, in Taichung, Taiwan<br />
sowie in Kunshan, China. Allein in China gibt es mehr als zehn<br />
Niederlassungen und Servicezentren, die einen umfassenden<br />
Pre-Sales- und After-Sales-Service der kompletten Sägetechnologie<br />
anbieten. Mehr als vierzig Vertriebspartner weltweit machen<br />
Eversing in über sechzig Ländern zur etablierten Marke. Doch<br />
WIR BEI EVERISING<br />
LEBEN SCHON IMMER<br />
DIE PHILOSOPHIE, DASS<br />
DER KUNDE DEN WEG<br />
WEIST UND WIR UNS<br />
DARAN ORIENTIEREN.<br />
James Chen, Vice General Manager<br />
was macht den Erfolg des Unternehmens aus und was ist das<br />
Geheimnis hochwertiger Bandsägemaschinen?<br />
Herr Chen, worauf kommt es bei Sägemaschinen für die<br />
Bearbeitung von Metall, Stahl und Werkstücken an?<br />
Das Wichtigste bei Sägebandmaschinen ist die harmonische<br />
Abstimmung zwischen dem Material (Stahl, Nichteisenmetalle<br />
sowie hochfeste Werkstücke), das bearbeitet werden muss und<br />
der Schnittgeschwindigkeit. Die ideale Sägemaschine ist daher<br />
so konzipiert, dass sie aus Walzblöcken, Platten oder Flachmaterialien<br />
in unterschiedlichsten Maßen definierte Abschnitte<br />
mit einem möglichst geringen Materialverlust konfektionieren<br />
kann. Das heißt, der Sägeprozess muss unterbrechungsfrei und<br />
effizient durchgeführt werden.<br />
Was zeichnet Ihre Maschinen aus und wie haben Sie es<br />
geschafft zum drittgrößten Hersteller weltweit zu werden?<br />
Wir haben kontinuierlich die besten Schnittparameter und<br />
Materialtypen gesammelt und ein Metallmaterial-Datenbanksystem<br />
eingerichtet. Das hilft unseren Anwendern, beim Einsatz<br />
der Maschine schnell die passenden Sägeparameter zu finden.<br />
Somit lassen sich individuelle Spezifikationen bestmöglich<br />
umsetzen.<br />
Die Nachfrage nach halb- und vollautomatisierten Maschinen<br />
steigt zunehmend. Wie setzen Sie diese Anforderung in Ihren<br />
Anlagen um?<br />
Vollautomatische Bandsägemaschinen haben den Vorteil,<br />
dass sie eine hohe Verarbeitungsqualität sicherstellen, die<br />
keiner weiteren Einstellung bedarf. Dies spart Unternehmen<br />
Zeit und Ressourcen. Die Automatisierung des Sägeprozesses<br />
hat daher für uns eine hohe Bedeutung. Unsere vollautomatischen<br />
Bandsägemaschinen sind mit einem automatischen<br />
Stangenvorschub ausgestattet. Eine PLC Steuerung übernimmt<br />
sämtliche elektrischen und hydraulischen Funktionen.<br />
60 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
Die Zuführung des Werkstücks erfolgt über die Antriebsrollen<br />
eines hydraulisch gesteuerten dualen Schraubstockspannsystems.<br />
Auch die Arbeitshöhenkontrolle durch einen Schnellanlaufsensor<br />
erfolgt automatisch. Ein Bewegungsdetektor für<br />
das Umlenkrad sorgt für eine sichere Abschaltung bei Klingenstillstand<br />
und -bruch. Und natürlich dürfen auch Reinigungsutensilien<br />
wie ein Spül schlauch sowie entsprechende Werkzeuge<br />
nicht fehlen.<br />
Welche intelligenten Funktionen sind in Ihren Maschinen<br />
integriert? Das heißt, gibt es ein Human-Machine-Interface-<br />
System, Diagnose-Möglichkeiten und eine Visualisierung der<br />
Maschinenzustände auf mobilen Endgeräten wie Tablets<br />
oder Smartphones? Welche Vorteile bringen Ihre Maschinen<br />
mit Blick auf eine Smart Factory?<br />
Hierzu bringen wir die drei Kernthemen <strong>Digital</strong>isierung, Customizing<br />
und Ressourcenmanagement in unsere Entwicklung ein,<br />
die ich Ihnen im folgenden gerne näher erläutern möchte.<br />
Beginnen wir mit der strategischen digitalen Transformation,<br />
die auf den strategischen Architekturen der Fertigung, einschließlich<br />
D (Data), I (Information), K (Knowledge) und<br />
W (Wisdom) basiert. Wir induzieren und integrieren enorme<br />
Mengen an vorhandenen Daten in nützliche Informationen.<br />
Wir haben 20 Jahre lang eine Datenbank mit Informationen über<br />
die Maschinenleistung sowie über Werkstoffe aufgebaut und<br />
mehr als 60 000 Materialinformationen gesammelt. Diese Expertise<br />
ist Grundlage für die Entwicklung innovativer Maschinen.<br />
Die umfangreichen Kenntnisse über die Bearbeitungsdaten der<br />
Sägeprozesse machen den Einstieg in eine intelligente Fertigung<br />
vollumfänglich sicher.<br />
Des Weiteren bieten wir Möglichkeiten für eine maßgeschneiderte<br />
intelligente Fertigung. Das von Everising entwickelte<br />
I-Tech-Kontrollsystem kann über eine Cloud-Service-Plattform<br />
zur Analyse von Schnittdaten und Sägeblattbedingungen verwendet<br />
werden. Mit unserem I-Tech-System können sich Anwender<br />
mit der Datenbank in der Cloud verbinden. Sie erhalten<br />
dann die optimalen Schnittparameter, die sich in das Steuerungs-<br />
system übertragen lassen. Das I-Tech-System ist einfach zu bedienen<br />
und erhöht die Produktivität bei gleichzeitiger Senkung<br />
der Überwachungskosten und kann zu einem interaktiven Service<br />
optimiert werden. Darüber hinaus lassen sich Produktionsdaten<br />
für Statistiken und Analysen in Kombination mit dem Maschinenverwaltungsdienst<br />
für eine umfassende Kontrolle der Maschinenbedingungen<br />
exportieren.<br />
Und der dritte Schritt ist unser umfassendes Ressourcenmanagement,<br />
mit dem sich die Vorteile der intelligenten Fertigung<br />
nutzen lassen. Das I-Tech-System ermöglicht die vollständige<br />
<strong>Digital</strong>isierung z. B. von manuellen Ausdrucken, der Produktionsunsicherheiten<br />
sowie der Verwaltungs- und Wartungsschwierigkeiten.<br />
Darüber hinaus werden die Vorteile der intelligenten<br />
Fertigung durch die Verwaltung der Maschinenauslastung,<br />
der Maschinendiagnose, der Diagnose der Sägeblattlebensdauer<br />
und des Maschinendurchsatzes verbessert.<br />
Everising hat bereits mehrere Auszeichnungen erhalten<br />
wie „Taiwan Symbol of Excellence“ oder „Taiwan Superior<br />
Brands“. Für welche Leistung wurden diese an Sie verliehen?<br />
Everising stellt hochmoderne Bandsägemaschinen mit einer<br />
Reihe von intelligenten Funktionen her, die mit modernen<br />
technischen Konzepten bedienerfreundlich gestaltet sind.<br />
Hohe Produktivität resultiert aus den richtigen Schnittparametern,<br />
und so setzen wir unsere Technologien ein, um Ideen<br />
in die Praxis umzusetzen und neue Möglichkeiten der digitalen<br />
Transformation zu eröffnen. Das zeichnet uns aus.<br />
UNTERNEHMEN<br />
EVERISING<br />
No.1 Jingke 1st Road, Nantun District<br />
Taichung 408, Taiwan<br />
www.everising.com<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 61
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
Die Werkzeugmaschinenindustrie hat in Taiwan eine<br />
lange Tradition und viele der weltgrößten Hersteller<br />
haben hier ihre Wurzeln. Dazu zählt auch die TT-<br />
Group. Wir richten den Blick auf eine der Tochtergesellschaften:<br />
die Asia Pacific Elite Corp. (APEC). Sie hat sich<br />
zum Ziel gesetzt, Fertigungstechnologien und -prozesse für<br />
verschiedenste Aufgaben in der Luft- und Raumfahrt zu optimieren.<br />
Dabei sieht sich Apec als Systemintegrator, Lösungsanbieter<br />
und strategischer Partner. Dafür hat Apec einiges<br />
vorzuweisen, nämlich die umfassendsten Lösungen für die<br />
Bearbeitung mittlerer und großer Luft- und Raumfahrtstrukturen<br />
und Triebwerksteile weltweit. Hinzu kommen Dienstleistungen<br />
wie Fabrikplanung, Gestaltung einer intelligenten Fertigung,<br />
technische Schulungen, Prozess-Upgrades sowie schlüsselfertige<br />
Lösungen. Durch Know-how und stetiges Streben nach<br />
Verbesserungen stehen heute zahlreiche hochmoderne 5-Achsen-<br />
Großbearbeitungszentren zur Verfügung, die die hohen Anforderungen<br />
der Luft- und Raumfahrt sowie des Werkzeug- und<br />
Formenbaus erfüllen.<br />
WIR ARBEITEN<br />
KONTINUIERLICH AN<br />
DER VERBESSERUNG<br />
UNSERER MASCHINEN,<br />
AUCH IM HINBLICK<br />
AUF INDUSTRIE 4.0.<br />
Director Matt, Asia Pacific Elite Corp.<br />
Auch wird Apec dem Trend einer Industrie 4.0 gerecht und unterstützt<br />
seine Kunden auf dem Weg zur Smart Factory. Durch die<br />
Integration verschiedener Software-Konzepte und Technologien<br />
stehen zukunftsweisende Lösungen wie das sogenannte Line Monitoring<br />
System bereit. Apec kombiniert dabei seine Erkenntnisse<br />
aus Forschung & Entwicklung mit innovativem Design, modernsten<br />
Montage- und Testverfahren und einer durchgängigen Qualitätskontrolle.<br />
Das Ergebnis sind schlüsselfertige Lösungen, die<br />
direkt für die jeweilige Anwendung eingesetzt werden können.<br />
Ein Unternehmen, das in der oberen Liga der Werkzeugmaschinenindustrie<br />
mitspielt, ist für uns Grund genug, genauer hinzuschauen.<br />
Die Anforderungen an Maschinen und Anlagen für die Luftund<br />
Raumfahrtindustrie sind besonders hoch. Wie haben<br />
Sie es geschafft, sich in diesem anspruchsvollen Segment<br />
zu etablieren?<br />
In erster Linie zielt unser Design auf die in der Luft- und Raumfahrt<br />
üblichen zu verarbeitenden Materialien und Komponenten<br />
ab. Es ist uns ein wesentliches Anliegen, zu verstehen, ob die<br />
Leistung unserer Produkte den Erwartungen der Kunden entspricht.<br />
Nur so können wir spezifische Anlagen entwickeln, die<br />
den Anforderungen des Marktes gerecht werden. Sobald wir<br />
Optimierungsbedarf sehen oder ein Kunde Verbesserungen<br />
wünscht, reagieren wir sofort. Darüber hinaus nehmen wir uns<br />
besonders viel Zeit für einen intensiven Austausch mit unseren<br />
Kunden. Wir sprechen ausführlich über die spezifischen Anforderungen,<br />
den Prüfstandard und möchten die Ideen unserer<br />
Kunden verstehen. Wir konzentrieren uns also auf die Menschen,<br />
mit denen wir arbeiten und auf die jeweilige Anwendung.<br />
Was macht Ihre Lösungen für den Werkzeug- und Formenbau,<br />
ihrem zweiten Geschäftsbereich, so besonders? Sie sprechen<br />
hier sogar von Spitzentechnologie.<br />
62 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
TAIWANS KONJUNKTUR ZIEHT WEITER AN<br />
Die taiwanesische Werkzeugmaschinenbranche blickt wieder<br />
optimistisch in die Zukunft. Nach einem schwierigen Vorjahr<br />
geht es <strong>2021</strong> wieder aufwärts. Der Fachverband Taiwan<br />
Machine Tool & Accessory Builders` Association (TMBA)<br />
rechnet damit, dass der Produktionswert dieses Jahr bei<br />
+ 15 bis 20 % liegen wird. Impulsgeber sind die Entwicklungen<br />
bei Halbleitern, 5G-Ausrüstungen und Kraftfahrzeugen. Auch kehren viele<br />
taiwanesische Werkzeugmaschinen-Hersteller wieder nach Taiwan zurück und<br />
weiten ihre Investitionen im Heimatmarkt aus. Hinzu kommt die anziehende<br />
Nachfrage aus den Auslandsmärkten.<br />
Der Schlüssel unseres Erfolges liegt darin, dass wir uns auf die<br />
Bedürfnisse und Anwendungen unserer Kunden fokussieren. Es<br />
geht also um Individualität. Nachdem wir wussten, dass wir uns<br />
auf diesen Markt konzentrieren wollten, haben wir die dafür<br />
erforderlichen Ressourcen bereitgestellt. Weitere Punkte sind<br />
unsere langjährige Expertise, unser Technologiewissen sowie<br />
die hohe Qualität unserer Maschinen und Anlagen. Bis heute<br />
wissen wir, dass wir damit auf dem richtigen Weg sind und<br />
hervorragende Ergebnisse erzielen.<br />
Sie bauen Anlagen, die dem Anwender einen echten Mehrwert<br />
bieten. Geht es dabei um schlüsselfertige Lösungen, die<br />
individuell auf eine Applikation bzw. für ihre Kunden<br />
konzipiert, entwickelt und gebaut werden?<br />
Richtig. Apec ist in der Lage, schlüsselfertige Lösungen zu liefern.<br />
Durch die optimale Kombination von perfekt aufeinander abgestimmten<br />
Technologiemodulen, zum Beispiel für die Prozessanalyse,<br />
Maschinenempfehlung, Spannmittel, Werkzeuge und<br />
Software, können wir die optimierte Turnkey-Lösung, die exakt<br />
den Produktionsanforderungen des Kunden entspricht, bereitstellen.<br />
Dabei beginnen wir zunächst mit einer Auftragsstudie,<br />
die eine Analyse von Zeichnung, Material, Abmessung und<br />
Produktionseinschränkungen beinhaltet. Des Weiteren erfolgt<br />
eine Zeit- und Kostenstudie, in der wir beispielsweise die Anforderungen<br />
an die Maschine sowie die spezifische Maschinenplanung<br />
ausführen. Es folgen Inbetriebnahme sowie nach der<br />
Maschineninstallation Schulung und Ausbildung ein erster<br />
Durchlauf einer Werkstückbearbeitung, Fehlersuche – und<br />
natürlich die Unterstützung der Produktionsleitung. Abschließend<br />
erfolgen dann die Implementierung der Maschinen,<br />
Werkzeuge, Spannmittel, Vorrichtungen, CAD/CAM, Simulation<br />
und Verifizierung, Produktionsanlauf sowie die Endabnahme.<br />
Wie werden Sie dem Trend einer immer stärker<br />
werdenden Industrie 4.0 gerecht?<br />
Aus unserer Sicht kommen die Anforderungen einer Industrie<br />
4.0 von unseren Kunden. Wir stehen in engem Austausch,<br />
erfragen die aktuellen Hemmnisse und Hürden, sammeln Informationen<br />
und Daten und entwickeln daraufhin kundenspezifische<br />
Lösungen und Konzepte. Nur so ebnen wir den Weg<br />
einer Smart Factory mit der richtigen Hardware und Software.<br />
Wo sehen Sie das größte Potenzial, Produktionsprozesse zu<br />
optimieren – Stichwort <strong>Digital</strong>isierung und Automatisierung?<br />
Meiner Meinung nach liegt die größte Verbesserung in einer<br />
Erhöhung der Produktivität. Wir sammeln Daten und verstehen<br />
dadurch, an welchen Punkten wir eine Automatisierung sinnvoll<br />
vorantreiben können. Die richtigen Informationen sind auch<br />
essentiell, wenn es um optimiertes Design und eine Verbesserung<br />
der Anlagenfunktionen geht. Es ist also alles im Fluss und ein<br />
kontinuierlicher Kreislauf.<br />
DIE INTERVIEWS FÜHRTE DIPL.-ING. (FH) NICOLE STEINICKE,<br />
CHEFREDAKTEURIN DER KONSTRUKTEUR<br />
UNTERNEHMEN<br />
Asia Pacific Elite Corp.<br />
No.7, Jingke N. Rd. Nantun Dist.<br />
Taichung, City, 40852 Taiwan<br />
www.apeccnc.com<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 63
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
HIER GEHT NICHTS<br />
MEHR DANEBEN<br />
Fast täglich öffnen wir<br />
Getränkekartons mithilfe eines<br />
Wing-Cap-Verschlusses. Doch<br />
hinter dem cleveren Verschluss<br />
mit den „Flügeln“ steckt mehr<br />
Know-how als wir erwarten:<br />
Bei der Abfüllung sind Hubdreh-Motoren<br />
für das korrekte<br />
Verschrauben der Deckel auf<br />
die Gewinde im Einsatz und<br />
müssen verschiedenste<br />
Prozess-Parameter präzise<br />
einhalten.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Bereits seit über 43 Jahren arbeitet Hans-Peter Steuri als<br />
Projektleiter für die Emmi Schweiz AG in Suhr. In dieser<br />
Zeit hat er schon einige Innovationen der Verpackungstechnik<br />
miterlebt. „Kunden Convenience“ lautetet die<br />
prägnante Antwort, die Steuri auf die Frage gibt, was Emmi zum<br />
Einsatz des Wing-Cap-Verschlusses bewog. „Am Anfang war das<br />
Design der Verpackung von Tetra Pak rechteckig, wie bei einem<br />
Ziegelstein. In den 90er-Jahren wurde diese Verpackung dann<br />
vom Schlauchbeutel abgelöst.“ Die äußerst ökonomische und<br />
ökologische Verpackung hatte aber auch Nachteile: der Beutel<br />
war zu anfällig auf ungewollte Risse und zudem nicht wiederverschließbar.<br />
Es folgte der Wechsel zurück zur herkömmlichen Verpackung,<br />
jedoch dieses Mal mit einem aufgeklebten Drehver-<br />
Andreas Della Casa ist Content Manager bei der NTI AG,<br />
LinMot & MagSpring in Spreitenbach in der Schweiz<br />
schluss. Bei diesem musste nach der erstmaligen Öffnung eine<br />
Aluminiumschicht mittels Plastikring aus dem Inneren des Verschlusses<br />
weggerissen werden. Diese Lösung benötigte einen<br />
Kraftakt, an dessen Ende durch das ruckartige Entfernen der Aluminiumabdeckung<br />
oftmals ein wenig der Flüssigkeit verschüttet<br />
wurde. Um ihren Kunden die bestmögliche Verpackung bieten zu<br />
können, brauchte Emmi eine Lösung, die wiederverschließbar ist<br />
und sich einfach sowie ohne Krafteinsatz öffnen lässt. Auch wichtig:<br />
das Getränk muss einschenkbar sein, ohne das etwas verschüttet<br />
wird. Die Antwort auf diese Anforderungen: ein Wing-<br />
Cap-Verschluss.<br />
ZUVERLÄSSIG, PRÄZISE UND<br />
SCHNELL VERSCHLOSSEN<br />
Der Clou hinter dem Wing-Cap-Verschluss: Die Siegelscheibe<br />
wird nach dem Verschluss direkt mit dem Deckel verbunden und<br />
öffnet sich dadurch einfach und mühelos beim erstmaligen Öffnen<br />
des Wing-Caps. Entscheidend für einen effizienten und zuverlässigen<br />
Verschließprozess ist dabei das punktgenaue Aufdrehen<br />
der Wing-Cap-Verschlüsse. Und genau hier griff das Maschi-<br />
64 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
KEL-DPZ-CLICK<br />
Kabeldurchführungsplatten<br />
Zum Einrasten oder<br />
Verschrauben<br />
▀ Bietet zwei werkzeuglose<br />
Montagearten:<br />
Einrasten (IP65) und<br />
Verschrauben (bis IP68)<br />
▀ Zertifizierte Schutzarten IP65/<br />
IP66/IP68 (nach EN 60529)<br />
▀ Sehr hohe Packungsdichte<br />
▀ Automatisch abgedichtet und<br />
zugentlastet<br />
▀ Passend auf metrische Standardausbrüche<br />
M25 – M63<br />
Montageart 1<br />
CLICK!<br />
nenbauer-Unternehmen Tetra Pak auf Hubdreh-Motoren von Linmot zurück. Die bereits abgefüllten<br />
Kartonverpackungen werden mittels Förderband zum Tetra-Pak-Verschließer<br />
transportiert. Dort wird zuerst ein Wing-Cap-Verschluss auf die Verpackung gelegt. Das exakte<br />
Verschließen der Deckel übernimmt im Anschluss ein Linmot Hubdreh-Motor der Serie PR01.<br />
Dieser beinhaltet in nur einem Gehäuse zwei elektromagnetische Servomotoren – einen Linearmotor<br />
und einen Drehmotor. Durch den innovativen, mechanischen Aufbau ist dieses fixfertige<br />
Maschinenelement fähig, kombinierte Linear- und Drehbewegungen auf einfachste Art<br />
DER HUBDREH-MOTOR REALISIERT<br />
KOMBINIERTE LINEAR- UND DREHBEWEGUNGEN<br />
AUF EINFACHSTE ART UND WEISE<br />
und Weise zu realisieren und z. B. Verschlüsse frei nach Kundenwunsch zu verschrauben. Im<br />
Fall von Emmi muss der Deckel wie folgt verschlossen werden: in einem 900-Winkel zugedreht,<br />
bei dem beide „Flügel“ auf einer horizontalen Linie ausgerichtet sind. Natürlich garantieren<br />
die Linmot Hubdreh-Motoren beim Verschließen nicht nur, dass der Deckel feinfühlig und beschädigungsfrei<br />
auf das Gewinde gedreht wird, sondern sie finden auch den korrekten Gewindeanfang<br />
und stellen durch die Kombination von linearer und rotativer Bewegung sicher, dass<br />
über den gesamten Prozess Parameter wie z. B. die lineare Position, Drehwinkel, Kraft sowie<br />
Einrasten in den Ausbruch<br />
Für Wandstärken von 1 – 2,5 mm<br />
Montageart 2<br />
Verschrauben mit der Gegenmutter<br />
Für max. Wandstärke 11 mm<br />
IP68<br />
www.icotek.com
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01<br />
01 Der gesamte Prozess auf einen Blick:<br />
vom Platzieren der Verschlüsse über das<br />
Positionieren bis zur Versiegelung<br />
02 Der Verschluss mit den „Flügeln“<br />
sticht auch optisch aus der Masse heraus<br />
02<br />
Drehmoment immer eingehalten werden. Einem vollständig<br />
überwachten Verschluss, wie er oft in Zusammenhang mit Industrie-4.0-Anforderungen<br />
benötigt wird, steht damit nichts mehr<br />
im Wege. Einmal korrekt verschraubt, übernimmt die Versiegelungsspule<br />
im Anschluss den letzten Arbeitsschritt.<br />
Dieser gesamte Prozess wird in nur 3 Sekunden parallel von<br />
zwei Stationen gleichzeitig realisiert. Wöchentlich wechselt die<br />
Produktion von 1-l-Kartons auf 0,5-l-Kartons. Die hierfür notwendige<br />
Formatumstellung ist auf Seiten der Hubdreh-Motoren<br />
infolge einfachster Parameteranpassung der Bewegungsprofile<br />
innerhalb Sekundenbruchteilen vollzogen und kann direkt von<br />
der <strong>SPS</strong> durchgeführt werden.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
INNOVATION, DIE SICH LOHNT<br />
Die von Tetra Pak entwickelte Maschine ist<br />
bereits seit drei Jahren bei Emmi im Einsatz.<br />
In dieser Zeit gab es keinen einzigen Ausfall<br />
der Hubdreh-Motoren zu verzeichnen. Dies,<br />
trotz einer Sieben-Tage-Produktion mit je drei<br />
Schichten. Eine regelmäßige Wartung reicht<br />
aus, um eine langlebige, profitable Produktionsmaschine<br />
zu unterhalten. Aufgrund der guten<br />
Erfahrungen hat Emmi seit März <strong>2021</strong> eine<br />
weitere Produktionsstraße mit einem baugleichem<br />
Verschließer im Einsatz.<br />
HANS-PETER STEURI, Projektleiter,<br />
Emmi Schweiz AG, Suhr<br />
MEHR NACHHALTIGKEIT FÜR DIE ZUKUNFT<br />
Angesprochen auf Innovationen, die er sich für die Zukunft<br />
wünscht, sieht Steuri speziell in einem Bereich noch mehr Potenzial:<br />
der Nachhaltigkeit. „Hier haben wir bis heute bereits<br />
viel erreicht, können aber vielleicht noch Material sparen.“<br />
Schlussendlich ist es das Ziel, dass der Recycling-Zyklus von<br />
den Konsumentinnen und Konsumenten richtig geschlossen<br />
werden kann. Dies ist bereits heute mit Tetra Pak-Verpackungen<br />
möglich. In der Schweiz gibt es rund 100 Sammelstellen,<br />
an denen Getränkekartons zurückgegeben werden können. Zukünftige<br />
Verpackungen sollen noch einfacher recyklierbar sein.<br />
Nicht nur in der Schweiz, sondern auf der ganzen Welt. Und sobald<br />
das Anforderungsprofil für die Verpackung der Zukunft<br />
klar ist, werden die Motoren von Linmot wieder zuverlässig zur<br />
Stelle sein.<br />
Bilder: Aufmacher peterschreiber.media - stock.adobe.com,<br />
Einklinker LinMot, Sonstige Emmi<br />
www.linmot.com<br />
66 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
Mehr erfahren bei<br />
unserem digitalen Event<br />
sps.heidenhain.de<br />
Dual Encoder KCI 120Dplus<br />
Roboter hochgenau bewegen<br />
Der neue Dual Encoder KCI 120Dplus von HEIDENHAIN verbindet Motorfeedback und Positionsmessung in einem<br />
kompakten Drehgeber. Damit können beide Funktionen an allen Achsen eines Roboters genutzt werden. Ungenauigkeiten<br />
wie das Umkehrspiel des Getriebes oder Rückwirkungen aus der Applikation werden kompensiert. So macht<br />
der HEIDENHAIN KCI 120Dplus aus einem klassischen Gelenkarmroboter ein hochgenaues Fertigungssystem und<br />
einen sicheren Cobot.<br />
DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 83292 Traunreut, Deutschland Tel. +49 8669 31-0 www.heidenhain.de<br />
Winkelmessgeräte Längenmessgeräte Bahnsteuerungen Positionsanzeigen Messtaster Drehgeber
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
OPTISCHE INLINE-<br />
DICKENMESSUNG<br />
IN PRÄZISION<br />
Die Dickenmessung von Bahnwaren gewinnt<br />
in modernen Produktionsanlagen immer<br />
mehr Bedeutung. Zunehmende Qualitätsanforderungen,<br />
schnellere Fertigungsverfahren<br />
und engere Toleranzen erfordern daher<br />
messtechnische Lösungen für die Inline-<br />
Dickenprüfung. Für diese Art Messaufgaben<br />
sind optische Sensoren von Micro-Epsilon<br />
prädestiniert. Lasersensoren, Laserscanner und<br />
konfokal-chromatische Sensoren erfassen die<br />
Dicke mikrometergenau, ohne Einfluss auf das<br />
Messobjekt zu nehmen. Neben Sensoren<br />
sind auch schlüsselfertige Messsysteme der<br />
Reihe thicknessGauge inkl. Analyse- und<br />
Steuerungssoftware verfügbar.<br />
Dipl.-Inform. Univ. Achim Sonntag, Leiter Anlagen/Systeme,<br />
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Der Sensorspezialist Micro-Epsilon bietet ein leistungsfähiges<br />
Sensorportfolio mit einer Vielzahl an physikalischen<br />
Messverfahren. Neben den Sensoren bietet das<br />
Unternehmen auch schlüsselfertige Messsysteme wie<br />
das neue thicknessGauge, das in C- und O-Rahmenbauform erhältlich<br />
ist. Das kompakte System ist stabil, leistungsstark und<br />
liefert mikrometergenaue Werte für eine 100-Prozent-Inline-Prüfung<br />
der Materialdicke. Ausgestattet ist das System mit einer integrierten<br />
Lineareinheit mit elektromagnetischem Antrieb, Motorsteuerung<br />
und automatischer Kalibriervorrichtung sowie einem<br />
Multi-Touch-PC mit vorinstallierter Software. Das Dickenmesssystem<br />
arbeitet, je nach Anforderung der Messaufgabe, mit Lasersensoren,<br />
Laserscannern oder konfokal-chromatischen Sensoren,<br />
wodurch es auf eine große Bandbreite an unterschiedlichen<br />
Oberflächen und Materialien angewendet werden kann.<br />
Eingesetzt wird das Komplettsystem daher in vielen Branchen<br />
wie der Metallindustrie bei Bändern und Platten, in der Batterieproduktion<br />
auf beschichteten wie unbeschichteten Folien und<br />
der Werkstofftechnik auf Plastikfolien und -platten, Stoffen, Holz<br />
oder Keramik.<br />
MERKMALE OPTISCHER SENSOREN<br />
ZUR DICKENMESSUNG<br />
Bei der geometrischen Dickenmessung werden zwei optische Sensoren<br />
am C- oder O-Rahmen angebracht. Diese messen jeweils<br />
von oben und unten auf das Ziel. Ein nur wenige Sekunden dauernder<br />
Kalibriervorgang ermittelt den Abstand der beiden Sensoren<br />
zueinander. Per Differenzverfahren lässt sich nun aus dem kalibrierten<br />
Arbeitsbereich abzüglich beider Sensorsignale der Dickenwert<br />
direkt im Inline-Prozess exakt bestimmen. Die optischen<br />
Sensoren messen berührungslos und bieten eine hohe Lebensdauer.<br />
Verglichen mit taktilen Messgeräten reagieren optische Sensoren<br />
direkt und damit deutlich schneller auf wechselnde Dicken.<br />
Im Vergleich zu radiometrischen Methoden sind die Messungen<br />
um ein Vielfaches präziser, da eine höhere Ortsauflösung erreicht<br />
wird und keine materialabhängige Kalibrierung geschehen muss.<br />
Aufgrund der verwendeten Laserklassen müssen zudem keine<br />
Strahlenschutzbeauftragten eingesetzt werden. Die Messsysteme<br />
thicknessGauge sind temperaturkompensiert, wodurch sie sich<br />
auch bei schwankenden Umgebungstemperaturen nutzen lassen.<br />
C- UND O-RAHMENBAUFORM<br />
Die thicknessGauge-Systeme sind in C- und O-Rahmenbauform<br />
verfügbar. Beim C-Rahmen werden die Sensoren am oberen<br />
und unteren Ausleger festmontiert. Der Rahmen wird über die<br />
Lineareinheit bewegt, um die Messposition zu erreichen. C-<br />
Rahmen eignen sich vor allem bei Anwendungen an schmalen<br />
Bändern, da bei wachsender Materialbreite die Schwingungsanfälligkeit<br />
des oberen Gurtes zunimmt. Ein C-Rahmen lässt<br />
sich beim Einfädeln oder in Gefahrensituationen komplett aus<br />
der Linie entfernen.<br />
Der O-Rahmen ist rund um das Messobjekt geschlossen, das<br />
Objekt muss also durch den Rahmen gelegt werden. Aufgrund<br />
seiner Form ist der O-Rahmen stabiler als der C-Rahmen. Somit<br />
können die Ausleger länger sein und breitere Ziele gemessen<br />
werden. Zudem benötigt der O-Rahmen keinen Platz neben der<br />
Produktionslinie und lässt sich damit platzsparender in die Linie<br />
integrieren.<br />
68 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
UNTERSCHIEDLICHE MESSPRINZIPIEN FÜR<br />
FLEXIBLE ANWENDUNGSMÖGLICHKEITEN<br />
Neben der Standardausführung sind die thicknessGauge-Systeme<br />
auch als adaptierte Modelle z. B. für den OEM-Bereich verfügbar.<br />
Anpassungen sind bezüglich der Messbreite, des Messbereichs,<br />
des Arbeitsbereichs, des Verfahrwegs sowie der Schnittstellen<br />
wie Encoder, <strong>Digital</strong> I/O oder Feldbus möglich. Je nach<br />
Nutzung der Lineareinheit lassen sich verschiedene Messmodi<br />
nutzen: die traversierende Messung über die komplette Produktbreite<br />
bis zu 400 mm, die Festspurmessung in der Bandmitte, der<br />
Center-Line, bis zu einer Breite von 800 mm sowie die Festspurmessung<br />
am Rand, die unabhängig von der Bandbreite ist.<br />
Erhältlich ist das thicknessGauge-System in verschiedenen<br />
Ausführungen basierend auf unterschiedlichen Sensortechnologien.<br />
Die Einsatzbereiche finden sich in der Dickenüberwachung<br />
nach dem Walzen, Kalandrieren, Extrudieren, Pressen, Schleifen,<br />
die Erkennung von Doppellagen sowie zur Qualitätskontrolle<br />
und -dokumentation. Aufgrund des berührungslosen Messprinzips<br />
der optischen Sensoren können beliebige Werkstoffe und<br />
Verbundwerkstoffe sowie berührungsempfindliche, raue, weiche,<br />
klebrige oder glühende Oberflächen gemessen werden.<br />
Die thicknessGauge-C.L-Systeme sind mit Laser-Triangulationssensoren<br />
ausgestattet und bieten eine hohe Messrate und<br />
Präzision. Ihren Einsatz finden die Systeme zur Dickenmessung<br />
von Holz, Kunststoff und Metall mit einer Genauigkeit von ± 4 bis<br />
± 20 µm und einer Messrate von bis zu 4 kHz.<br />
Die thicknessGauge-C.C-Systeme sind mit konfokal-chromatischen<br />
Sensoren ausgestattet. Diese arbeiten mit einer Messrate<br />
von bis zu 5 kHz und einer Genauigkeit von ± 0,25 µm. Spiegelnde<br />
und glänzende Messobjekte sowie transparente und<br />
semitransparente Folien stellen die Objekte vor keine Probleme.<br />
Einsatzbereiche finden sich in der Prozesskontrolle beim Kal-<br />
01 Die thicknessGauge-<br />
Systeme verfügen über ein<br />
multitouchfähiges Softwarepaket<br />
zur Analyse, Darstellung<br />
und Archivierung der<br />
überwachten Produktionsdaten.<br />
Die Software ermöglicht<br />
zudem unterschiedliche<br />
Messmodi<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 69
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
02<br />
02 Die Kalibrierung geschieht regelmäßig automatisch und innerhalb<br />
weniger Sekunden; die umfangreiche Analyse- und Steuerungssoftware<br />
bietet dem Anwender individuelle Speicher-, Verarbeitungsund<br />
Einstellmöglichkeiten<br />
03 Über die Lineareinheit mit elektromechanischem Antrieb kann<br />
mit den thicknessGauge-Systemen eine traversierende Dickenmessung<br />
stattfinden; alternativ geschieht die Messung in festen Spuren,<br />
z. B. zur Center-Line-Messung (Mittendicke) oder zur Dickenmessung<br />
am Rand<br />
04 Um bei der Batterieproduktion die Dicke des Anoden- und<br />
Kathodenmaterials der Nassschicht zu messen, ist eine Genauigkeit<br />
von < ± 1 μm bei 150 bis 500 µm Objektdicke gefordert; für diese<br />
Messaufgabe wird ein thicknessGauge C-Rahmen mit zwei konfokalen<br />
Sensoren eingesetzt<br />
05 Das thicknessGauge System erfasst z. B. in der Metallproduktion<br />
Dicken von Metallfolien, Metallbändern und -platten<br />
03<br />
andrieren, Extrudieren und Beschichten von dünnen Materialien.<br />
Im Beschichtungsprozess der Batterieproduktion wird Folie entweder<br />
kontinuierlich oder intermittierend und auf einer Breite<br />
von bis zu 1 000 mm beschichtet. Um die Dicke des Anoden- und<br />
Kathodenmaterials der Nassschicht zu messen, ist eine Genauigkeit<br />
von < ± 1 μm bei 150 bis 500 µm Objektdicke gefordert. Für<br />
diese Messaufgabe wird ein thicknessGauge-C-Rahmen mit zwei<br />
konfokalen Sensoren eingesetzt. Die Präzision von ± 0,25 µm und<br />
die Messrate von bis zu 5 kHz ermöglichen eine vollautomatisierte<br />
Dickenmessung und die Messung des kompletten Querprofils.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
04<br />
05<br />
DICKENMESSUNG MIT LASER-PROFIL-SCANNERN<br />
Die thicknessGauge-C.LP-Systeme sind mit Laser-Profil-Scannern<br />
ausgestattet, die eine Messrate von bis zu 100 Hz und eine Genauigkeit<br />
von bis zu ± 0,5 µm liefern. Da die Scanner mit einer Laser-<br />
Linie arbeiten, die auf dem Messobjekt abgebildet wird, sind eine<br />
Kompensation der Bandverkippung und die Messung von strukturierten<br />
Materialien möglich, da die Messwerte entlang der Laserlinie<br />
gemittelt werden können. Eingesetzt werden sie u. a. zur<br />
Dickenmessung von Lochblech und Qualitätsdokumentation.<br />
Zum Ausstattungsumfang der Systeme gehört ein Softwarepaket,<br />
das u. a. eine performante Signalverarbeitung für stabile<br />
Messwerte, eine Artikeldatenbank sowie ein SPC-Paket enthält.<br />
Des Weiteren sind statistische Auswertungen und eine vollautomatisierte<br />
Dokumentation und Steuerung des Fertigungsprozesses<br />
möglich. Inklusive ist ferner eine stetige Überwachung von<br />
definierten Sollparametern und Grenzwerten sowie ein Interface<br />
zur Kopplung an die Produktionslinie, das wahlweise über Ethernet,<br />
Ethernet/IP, Profinet und Ethercat kommunizieren kann.<br />
FAZIT<br />
Die thickness-Gauge-Systeme liefern eine 100-Prozent-Qualitätskontrolle<br />
bei hoher Präzision und Flexibilität. Sie lassen sich mit<br />
verschiedenen Modifizierungen an die jeweilige Messaufgabe anpassen.<br />
Die verschiedenen Sensortechnologien ermöglichen die<br />
Messung auf zahlreiche unterschiedliche Oberflächen. Einsatzbar<br />
sind die C- und O-Rahmen Systeme in Standard-Industrieanwendungen<br />
und im OEM-Bereich. Die Kalibrierung geschieht regelmäßig<br />
auto matisch und innerhalb weniger Sekunden. Die<br />
Analyse- und Steuerungssoftware bietet dem Anwender individuelle<br />
Speicher-, Verarbeitungs- und Einstellmöglichkeiten.<br />
Bilder: Micro-Epsilon<br />
www.micro-epsilon.de<br />
70 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
GEMEINSAM GERECHNET –<br />
OPTIMALES ERGEBNIS!<br />
Mit Torquemotoren und einem neuen<br />
Antriebskonzept konnte ein Pressenhersteller<br />
einen neuen Maßstab in der Pressentechnik<br />
umsetzen – mit flexiblem Fahrprofil, maximalem<br />
Durchsatz und höchster Qualität.<br />
DER ANBIETER<br />
Hiwin ist spezialisiert auf standardisierte<br />
und kundenspezifische<br />
Antriebslösungen und weltweit<br />
tätiger Partner für alle Bewegungsaufgaben.<br />
Das Unternehmen aus<br />
Offenburg fertigt Produkte der<br />
Antriebstechnik von der Einzelkomponente<br />
bis zum mechatronischen<br />
System. Das Produktportfolio umfasst<br />
neben Profilschienenführungen,<br />
Kugelgewindetrieben, Linear-,<br />
Torque- und Servomotoren auch<br />
komplette Positioniersysteme samt<br />
Linearmotorachsen, Rundtischen<br />
sowie Riemen- und Spindelachsen.<br />
Um im Wettbewerb zu bestehen, müssen Unternehmen<br />
dynamisch und flexibel auf Kundenwünsche reagieren.<br />
Dadurch steigen auch die Anforderungen an ihren Maschinenpark.<br />
Eckerle Industrie GmbH übernahm einen<br />
anspruchsvollen Auftrag aus der Automobilbranche: eine Presse<br />
für Stanz-Biegeteile, die neue Maßstäbe hinsichtlich Taktzeit und<br />
kontinuierlicher Teilequalität setzt und obendrein wartungsfrei,<br />
kompakt und günstig ist zu entwickeln und zu bauen. Binnen<br />
kurzem entstand am badischen Produktionsstandort in Ottersweier<br />
eine elektromechanisch angetriebene Servopresse mit<br />
einer Presskraft von 130 kN. Das Herzstück bilden zwei Schwerlastkugelgewindetriebe,<br />
direkt angetrieben, jeweils durch einen<br />
Torquemotor – von Hiwin.<br />
Warum jedoch ein elektromechanischer Antrieb und dann<br />
noch ganz unkonventionell mit einem Direktantrieb? Die Attraktivität<br />
liegt, im Gegensatz zu rein mechanischen Antrieben, in der<br />
Möglichkeit die Presskraft und Pressgeschwindigkeit ganz individuell<br />
an die Anforderungen des Bearbeitungsprozesses anzupassen.<br />
Herr Deutsch (Teamleiter Automatisierung): „Beim<br />
eigentlichen Stanzvorgang pressen wir momentengeregelt. Damit<br />
reduzieren wir den Schnittschlag auf ein Minimum. Das Ergebnis<br />
ist eine perfekte, dauerhafte Teilequalität und ein minimaler<br />
Werkzeugverschleiß. Den restlichen Zyklus, also das Biegen,<br />
Schließen und Öffnen, fahren wir mit der für den jeweiligen<br />
Schritt maximal zulässigen Geschwindigkeit, somit erreichen wir<br />
deutlich höhere Taktzeiten als mit einer konventionellen Presse.<br />
Antriebstechnik von Hiwin ermöglicht dieses neue Pressenkonzept.<br />
Die Hohlwellenrotoren der Torquemotoren sitzen platzsparend<br />
direkt auf den Muttern und treiben die Schwerlastspindeln<br />
an. Die Lagerung übernehmen hochbelastbare Kreuzrollenlager.<br />
Das Ergebnis ist ein kompakter, nahezu wartungsfreier Antriebsstrang<br />
für die neue Servopresse. Da der Antrieb mit zwei synchronisierten<br />
Servospindeln ausgeführt wird, sind auch außermittig<br />
auftretende Kräfte während des Pressvorgangs kein Problem. Im<br />
Zusammenspiel mit der eigenen Steuerung lässt sich mit dem<br />
neuen Antriebskonzept jedes denkbare Fahrprofil umsetzen und<br />
das Maximum an Qualität und Durchsatz erzielen – ein neuer<br />
Maßstab in der Pressentechnik.<br />
Hiwin als Hersteller von Torquemotoren konnte das Komplettpaket<br />
für den Antriebsstrang der Servopresse liefern. Für Eckerle<br />
war es ein großer Vorteil, dass sämtliche Aspekte und Szenarien<br />
gemeinsam miteinander durchgerechnet werden konnten. Alles<br />
aus einer Hand und mit umfassender Beratung – das war hier der<br />
entscheidende Vorteil.<br />
Bild: HIWIN<br />
www.hiwin.de<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 71
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
MANIPULATION AUSGESCHLOSSEN<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Sicherheitskupplungen bleiben als mechanisches Bauteil unverzichtbar.<br />
Sie lösen zuverlässig aus, schützen Antriebskomponenten vor Schäden<br />
durch Überlast und arbeiten unabhängig von der Regelung. Und: Sie<br />
sind nicht manipulierbar.<br />
In zunehmend mehr Fabrikhallen werden elektrische Antriebe<br />
eingesetzt. Zugleich erhöhen sich Produktionsgeschwindigkeiten,<br />
die Auslastung von Maschinen steigt – bei<br />
gleichbleibend hoher Präzision. Entsprechend steif sind die<br />
Maschinenkonstruktionen. Diese Konstellation allerdings<br />
führt bei Anlagenstörungen zu harten Kollisionen mit teuren<br />
Folgeschäden. „Nur ein rein mechanisches System wie eine<br />
Sicherheitskupplung, das regelungsunabhängig arbeitet, kann<br />
hier zuverlässigen Schutz bieten“, erläutert Ralf Epple, Produktmanager<br />
bei Mayr Antriebstechnik in Mauerstetten. „Sicherheitskupplungen<br />
begrenzen das Drehmoment exakt auf den<br />
eingestellten zulässigen Grenzwert, öffnen den Antriebsstrang<br />
und entkoppeln die laufenden Massen innerhalb von Sekundenbruchteilen.“<br />
ARBEITSPROZESS PERMANENT<br />
ÜBERWACHEN, ABER WIE?<br />
Mit elektronischen Überwachungsfunktionen der Maschinensteuerung,<br />
etwa der Motorstrom-Messung, lässt sich der Arbeitsprozess<br />
permanent überwachen. Auftretende Störungen und Kollisionen<br />
lassen sich damit aber nur in gewissen Grenzen erkennen.<br />
Besonders bei Kollisionen mit hoher Geschwindigkeit ist die<br />
Motorstrom-Messung zu langsam, um rechtzeitig Gegenmaßnahmen<br />
einleiten zu können. In der Praxis ist eine Stromregelung nur<br />
bei Anwendungen mit wenig Dynamik und weicher Kollision als<br />
Alternative zu Sicherheitskupplungen in Betracht zu ziehen.<br />
„Heute arbeiten zwar viele Maschinen vollautomatisch, und<br />
die Gefahr durch Bedienfehler von Personen sinkt, dafür entste-<br />
72 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01<br />
01 Spielfreie, lasttrennende Sicherheitskupplung<br />
EAS-compact-F: Die Freischaltkupplung<br />
trägt den steigenden Anforderungen<br />
an Drehzahl und Dynamik Rechnung<br />
02 EAS-HSE-Highspeed-Kupplung für hohe<br />
Anforderungen im Highspeed-Bereich<br />
02<br />
DIE EINSATZGEBIETE REICHEN<br />
VON WERKZEUGMASCHINEN<br />
ÜBER DIE FÖRDERTECHNIK BIS<br />
ZUR LEBENSMITTELINDUSTRIE<br />
hen aber andere Fehlerquellen“, umschreibt Ralf Epple die<br />
wachsenden Anforderungen. So können im Betrieb beispielsweise<br />
durch die Vielzahl an Sensoren Störgrößen in der Elektronik<br />
entstehen. Oder aber Sensoren fallen aus, und eine falsche<br />
Regelgröße wird eingespeist. Daneben sind auch Einrichtungsfehler<br />
eine Gefahrenquelle. Zugleich sind in den schelldrehenden<br />
Antriebsachsen hochwertige, teure Komponenten im Einsatz,<br />
beispielsweise Planetengetriebe mit hoher Übersetzung,<br />
die vor Schäden durch Überlast geschützt werden müssen. Ein<br />
Schaden verursacht hier nicht nur hohe Kosten, sondern führt<br />
auch zu langen Stillstandszeiten.<br />
MECHANISCHE SICHERHEITSKUPPLUNGEN<br />
VERMEIDEN STILLSTANDSZEITEN<br />
Deshalb werden mechanische Sicherheitskupplungen benötigt.<br />
Diese Kupplungen rasten bei einem definierten und nachvollziehbaren<br />
Drehmoment aus und schützen Motor, Getriebe und<br />
Antriebsstrang. So werden lange Stillstandszeiten vermieden. Die<br />
Kupplungen sind nicht anfällig für Manipulation – das Drehmoment<br />
wird werkseitig eingestellt und ist nach dem Ausrasten sofort<br />
wieder verfügbar. Der Sicherheitsaspekt ist nicht von der<br />
Wiederinbetriebnahme abhängig.<br />
Generell gilt: eine Sicherheitskupplung, die den Antriebsstrang<br />
und seine Komponenten vor Schäden durch Überlast<br />
schützen soll, muss zum jeweiligen Anwendungsfall passen.<br />
„Die eine Kupplung für alle Fälle gibt es nicht“, präzisiert Ralf<br />
Epple. Wichtig ist zudem, besonders bei hohen Drehzahlen,<br />
dass die Kupplungen das Drehmoment spielfrei und mit hoher<br />
Drehsteifigkeit übertragen. Zum Beispiel sind die EAS-HSE-<br />
Highspeed-Elementekupplungen kompakt konstruiert mit hoher<br />
Leistungsdichte und einem geringen Massenträgheitsmoment“,<br />
erklärt der Produktmanager, der den kleinen Außendurchmesser<br />
und den verhältnismäßig großen Bohrungsdurchmesser hervorhebt.<br />
Auch die integrierten Elemente, über die bei der EAS-HSE-<br />
Kupplung die Drehmomentübertragung erfolgt, sind speziell<br />
ausgewählt und symmetrisch angeordnet. Für die Auslegung gilt<br />
immer, dass Bohrungsdurchmesser, Außendurchmesser und<br />
Elementegröße harmonieren müssen, um ein schwingungsarmes<br />
System zu erhalten, das im Auslösefall präzise und zuverlässig<br />
funktioniert.<br />
Bilder: Eisenhans – stock.adobe.com, Sonstige Mayr Antriebstechnik<br />
www.mayr.com<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 73
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
Die Maschinensteuerung<br />
gewährleistet<br />
ein hohes Maß an<br />
Genauigkeit,<br />
Produktivität sowie<br />
Verfügbarkeit<br />
HÖHERE PROZESSQUALITÄT<br />
DURCH SOFTWARE<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
In der Leiterplattenfertigung erfordern eine wachsende funktionelle<br />
Integrationsdichte von Baugruppen sowie steigende Signalgeschwindigkeiten<br />
ein sauberes Leiterplattendesign und eine hohe Fertigungsqualität. Vor allem<br />
beim Tiefenbohren und -fräsen ist eine immer höhere Prozessgenauigkeit<br />
wichtig. Hierbei unterstützt eine Software.<br />
Bei der Fertigung von Leiterplatten benötigen vor allem<br />
Tiefenbearbeitungs-Prozesse eine intelligente und intuitiv<br />
bedienbare Steuerung. Zusätzlich zu seinen CNC-<br />
Steuerungen hat Sieb & Meyer das Software-Paket SLM<br />
(Smart Layer Manager) entwickelt, das den steigenden Anforderungen<br />
des Marktes an die Qualität und Prozessgenauigkeit von<br />
Bearbeitungsmaschinen gerecht wird. Vor allem beim Tiefenbohren<br />
und -fräsen ist eine hohe Präzision gefragt. Zur Analyse<br />
und Qualitätskontrolle müssen relevante Fertigungsdaten erfasst<br />
und gesichert werden. Hierfür stellt Sieb & Meyer für die Steuerungsgeneration<br />
CNC 84.00 die Software SLM zur Verfügung. Ziel<br />
Michael Schulz ist Key Account Manager<br />
CNC Europa, USA bei der Sieb & Meyer AG<br />
der Entwicklung war es, einerseits die Ansprüche des Marktes an<br />
die Tiefenbearbeitung zu erfüllen, etwa beim Backdrilling oder<br />
Reststegfräsen. Zum anderen sollte es eine Innovation werden,<br />
die den Anwender auch noch künftig begeistet. Und schließlich<br />
war auch die Usability ein wichtiger Aspekt: „Trotz der umfangreichen<br />
Funktionalität soll der Bediener die nötigen Prozessparameter<br />
leicht und für ihn nachvollziehbar einrichten können,“ erklärt<br />
Holger Dornau, Leiter Vertrieb/Marketing CNC der Sieb &<br />
Meyer AG.<br />
SOFTWARE-PAKET ERÖFFNET<br />
NEUE MÖGLICHKEITEN<br />
Ernst Lenz Maschinenbau baut seit 1968 Bohr- und Fräsmaschinen<br />
für die Leiterplattenindustrie mit Fokus auf Sonderanwen-<br />
74 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
HOHE PRÄZISION VEREINT MIT FUNKTIONALITÄT<br />
UND USABILITY<br />
Modernste Technologietrends stellen neue Herausforderungen an die präzise<br />
Tiefenorientierung beim Bohren und Fräsen von Leiterplatten. Neben exakten<br />
Bearbeitungsergebnissen bietet die Software Lösungen für ein breites Feld<br />
von Applikationsanforderungen und garantiert einen außergewöhnlichen<br />
Bedienkomfort.<br />
HOLGER DORNAU, Leiter Vertrieb und Marketing CNC, Sieb & Meyer AG<br />
dungen und Nischenlösungen. Jetzt hat Lenz das SLM-Paket im<br />
Einsatz. Die Tiefenbearbeitung der Leiterplatte gehört zwar<br />
schon lange zum Standard bei Lenz. Doch weil die Anforderungen<br />
an die Genauigkeit zunehmend steigen, hat Lenz mit der<br />
Bohr- und Fräsmaschine DRB 610-1+1 eine Serie entwickelt, bei<br />
der die Leiterplatte mittels CCD-Kamera in der X-Y-Lage ausgerichtet<br />
wird und mit unterschiedlichen Tiefenmesssensoren in<br />
Z-Richtung vermessen werden kann. Die hier eingesetzte Maschinensteuerung<br />
CNC 84.00 von Sieb & Meyer sorgt zwar ohnehin<br />
schon für Genauigkeit, Produktivität und Verfügbarkeit. Doch<br />
zudem kann der Anwender mit der Software SLM die gemessenen<br />
Toleranzen der Leiterplatte erfassen, berechnen und im Arbeitsprozess<br />
in Echtzeit berücksichtigen und somit die Leiterplatte<br />
präzise bearbeiten.<br />
Gut geeignet ist SLM auch für das Fräsen von Kavitäten. Der Hintergrund:<br />
Eingelassene Bauteile – sogenannte „Embedded Components“<br />
– halten immer mehr Einzug in die Elektronik industrie.<br />
Dabei müssen die Hersteller eine präzise und ebene Fläche mit<br />
sehr kleinen Toleranzen in die Leiterplatte einbringen. „Hier handelt<br />
es sich um mehrfach verpresste Multilayer, bei denen die<br />
Dickentoleranzen ausgeglichen werden müssen“, so Geschäftsführer<br />
Uwe Lenz. Das lässt sich mit der Software bewältigen.<br />
INDIVIDUELLE ANPASSUNGEN VORAB DEFINIEREN<br />
Ebenfalls von Vorteil ist SLM bei der Prozesseinrichtung, die ausschließlich<br />
auf inhaltlich abgestimmten und leicht verständlichen<br />
Eingabeseiten der CNC-Software stattfindet. Parameter wie<br />
die Stärke des Einlaufmaterials oder ein fester Tiefenversatz sorgen<br />
für Prozessgenauigkeit der CNC-Maschine. Der Bediener<br />
kann einmal eingerichtete Parameter in einer Konfigurationsdatei<br />
sichern und später wieder nutzen. Auch ermittelte Oberflächendaten<br />
lassen sich speichern und zur Wiederverwendung<br />
später neu laden. SLM ermöglicht es, in der Tiefenbearbeitung<br />
auf unterschiedliche Kundenanforderungen einzugehen und individuelle<br />
Anpassungen vorab im Programm zu verankern. Der<br />
Maschinenbediener kann einzelne produktrelevante Bearbeitungsschritte<br />
im Vorfeld definieren und muss dann nur noch das<br />
für ihn maßgeschneiderte Programm einlesen. Im Betrieb führt<br />
die CNC-Software den Anwender sicher durch den Fertigungsablauf,<br />
was mögliche Bedienfehler reduziert.<br />
Bilder: Ernst Lenz Maschinenbau, Sieb & Meyer<br />
www.sieb-meyer.de<br />
OPTIMIERT<br />
DURCH FOKUSSIERUNG<br />
Kompakt, kompatibel, zukunftsfähig:<br />
der neue dezentrale Frequenzumrichter NORDAC ON.<br />
23.11. – 25.11.<strong>2021</strong><br />
Halle: 3A<br />
Stand: 466<br />
Kompakte Bauweise für Bauraumoptimierung<br />
Ethernet-Kommunikation für Integration<br />
Plug & Play Lösung für schnelle Inbetriebnahme<br />
Getriebebau NORD GmbH & Co. KG | T: +49 4532 289-0 | info@nord.com | www.nord.com
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
VORHANG AUF – ABER L<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Die Bühnen- und Veranstaltungstechnik hält spezielle Anforderungen<br />
an die Antriebstechnik bereit. Für fliegende Darsteller oder schnelle<br />
Szenenwechsel werden Spezialgetriebe eingesetzt, die belastbar und<br />
leistungsstark, aber auch sicher und leise sein müssen.<br />
Wer schon einmal ein Musical besucht hat, weiß<br />
welch pompöse Inszenierung den Zuschauer in der<br />
Regel verzaubern soll. Fliegende Artisten, schwebende<br />
Requisiten und blitzschnelle Kulissenwechsel.<br />
All das trägt zur Faszination der Bühnendarbietung bei.<br />
Damit dies reibungslos vonstattengehen kann, braucht es leistungsstarke<br />
Getriebe. Sie heben und senken die teils tonnenschweren<br />
Bühnenaufbauten. Damit der Zuschauer möglichst<br />
nicht aus seiner Immersion gerissen wird, müssen die Bühnentechnik<br />
und -antriebe nahezu geräuschlos agieren.<br />
LEISE SPEZIALANTRIEBE MIT POWER<br />
Genau mit diesen Anforderungen trat Waagner Biro Stage Systems<br />
an die ZAE-AntriebsSysteme aus Hamburg heran. Waagner<br />
Biro Stage Systems hat seinen Hauptsitz in Wien und ist ein<br />
Komplettanbieter rund um die Bühnentechnik für Theater,<br />
Opern, Kreuzfahrtschiffe oder Konzerthallen. Von der Elbphilharmonie<br />
bis zum Theatrium der AIDAprima: Waagner Biro<br />
DIE DETAILKONSTRUKTION<br />
DER ANTRIEBE FAND IN<br />
REKORDZEIT STATT<br />
Stage stattet die bekanntesten Bühnen der Welt aus und übernimmt<br />
von der Konzeption, über die Fertigung und Montage bis<br />
hin zur Inbetriebnahme und Wartung alle Arbeitsschritte von<br />
der Idee bis zur Aufführung – und setzt hierbei seit vielen Jahren<br />
76 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
1.13.0??.2XX<br />
1.13.0??.4XX<br />
vorne<br />
41×61mm<br />
41×83mm<br />
hinten<br />
iStock © Wenjie Dong<br />
Passion in Motion<br />
EISE<br />
Modular<br />
Mechatronic<br />
Drive Solutions<br />
| Unzählige vordefinierte<br />
Varianten<br />
| Lösungen wie<br />
maßgeschneidert<br />
KEINE BÜHNE GLEICHT<br />
DER ANDEREN<br />
In unserem Geschäft gibt es immer<br />
nur die Stückzahl 1. Das bedeutet,<br />
dass die Technik ebenfalls individuell<br />
auf die Anforderungen ausgelegt<br />
sein muss. ZAE-AntriebsSysteme<br />
hat sich bei uns über viele Jahre<br />
als zuverlässiger und erstklassiger<br />
Getriebepartner etabliert. Egal,<br />
wie hoch unser Anspruch an die<br />
Antriebstechnik ist, ZAE kreiert für<br />
uns eine passende Lösung.<br />
ERWIN PAPST, Konstruktionsleiter<br />
bei Waagner Biro Stage Systems, Wien<br />
<strong>SPS</strong> –<br />
Smart Production Solutions<br />
23.11. – 25.11.<strong>2021</strong><br />
Halle 1 | Stand 230<br />
Modulares System:<br />
| DC Motoren<br />
| Getriebe<br />
| Bremsen<br />
| Encoder<br />
bMotion<br />
Modular Mechatronic Drive Solutions<br />
www.buehlermotor.com
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01<br />
01 Der Blick hinter die Kulissen der<br />
Bühnentechnik: Für das Opernprojekt im<br />
Nahen Osten brauchte Waagner Biro Stage<br />
rund 80 Antriebe mit Drehmomenten<br />
über 5 000 Nm<br />
02 Das Schneckengetriebe WB125 hat<br />
ZAE bereits tausendfach an Waagner Biro<br />
Stage Systems geliefert<br />
03 Das WB 140 ist die Weiterentwicklung<br />
der WB 125 und punktet mit einer<br />
besonders dicken Wandstärke, um die<br />
Geräuschemissionen auf ein Minimum<br />
zu reduzieren<br />
03<br />
02<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
auf individuelle Getriebelösungen der ZAE-AntriebsSysteme.<br />
So auch bei einem der jüngeren Großprojekte der Bühnenspezialisten.<br />
Für eines der ambitioniertesten Opernprojekte im<br />
Nahen Osten brauchte Waagner Biro Stage rund 80 neuartige<br />
Antriebe. Die bisher von ZAE für andere Projekte der Bühnenspezialisten<br />
gefertigten Spezialantriebe entsprachen nicht den<br />
Anforderungen hinsichtlich des Drehmoments. Für dieses spezielle<br />
Projekt brauchte es Getriebe mit Drehmomenten über<br />
5 000 Nm, die dennoch den üblichen Anforderungen an Montageoptionen,<br />
Übersetzung, Anschlüsse und v. a. leisen Lauf entsprachen.<br />
„Diese oder ähnliche Spezialanforderungen haben<br />
wir eigentlich in jedem Sondergetriebeauftrag. Was das Ganze<br />
zu einer speziellen Herausforderung machte, war der enge<br />
Zeithorizont“, erinnert sich Olaf Borger, stellv. Vertriebsleiter<br />
der ZAE-AntriebsSysteme.<br />
KONSTRUKTION UND PRODUKTION<br />
ENG TERMINIERT<br />
Vom Erstkontakt bis zum Liefertermin waren es lediglich 14 Wochen.<br />
In diesem engen Zeitfenster waren sämtliche Prozess-schritte<br />
von Detailkonstruktion, Modellierung des Gehäuses sowie die<br />
Abstimmung mit Zulieferern zu durchlaufen. Dementsprechend<br />
gab es kaum Zeit für eine umfangreiche Bemusterung bzw. Prototypenentwicklung.<br />
Ein leicht terminlich vorgezogenes Getriebe<br />
konnte beim Windenfertiger getestet werden.<br />
Waagner Biro Stage vertraute auf das Know-how der ZAE: „Erfahrungsgemäß<br />
werden die Getriebe der Hamburger mit<br />
höchster Qualität ausgeliefert. Die jahrelange Zusammenarbeit<br />
hat bewiesen: Die Vorgaben an Qualität, Genauigkeit und damit<br />
auch an der Lautstärke werden meist sogar übertroffen“, erklärt<br />
Erwin Papst, Konstruktionsleiter bei Waagner Biro Stage<br />
Systems. Und der Vertrauensvorschuss hat sich gelohnt: Die<br />
Schneckengetriebe vom Typ WB140 konnten fristgerecht geliefert<br />
werden.<br />
Denn ZAE hat mit dem WB125 eine etwas leistungsschwächere<br />
Variante bereits tausendfach an Waagner Biro Stage Systems geliefert.<br />
Das Getriebe hat sich auf den Bühnen der Welt bewährt.<br />
Da es sich beim WB140 um eine Weiterentwicklung dieses Dauerbrenners<br />
handelt, vertraute man in Österreich auf das Engineering<br />
aus Hamburg.<br />
SCHNECKENGETRIEBE – NAHEZU UNHÖRBAR<br />
Neben dem geforderten Drehmoment von über 5 000 Nm und<br />
der Übersetzung von 15:1 ist das WB 140 individuell auf die<br />
Montagesituation der Anwendung angepasst. Die Schneckenradgetriebe<br />
kommen im Schnürboden der Bühne zum Einsatz,<br />
und mussten in das Rastermaß der Obermaschinerie von 40 cm<br />
passen. Weiterhin punkten die Getriebe mit einer besonders<br />
dicken Wandstärke. Diese hat ZAE im Vergleich zum WB 125<br />
nochmals verstärkt, um die Geräuschemissionen auf ein<br />
78 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
UM DIE IMMERSION BEIM<br />
ZUSCHAUER NICHT ZU STÖREN,<br />
MÜSSEN DIE BÜHNENANTRIEBE<br />
NAHEZU GERÄUSCHLOS AGIEREN<br />
Minimum zu reduzieren. Erwin Papst erläutert die besonderen<br />
Anforderungen in der Bühnentechnik: „Früher gab es spezielle<br />
Technikräume für Bühnen, in denen die gesamte Maschinerie<br />
untergebracht war. Dies war der enormen Lautstärke der Antriebe<br />
geschuldet. Heute möchten unsere Auftraggeber, auf diesen<br />
Maschinenraum verzichten, da jeder zusätzliche Raumbedarf natürlich<br />
Geld kostet. Dadurch, dass die Maschinen nun Teil des<br />
Veranstaltungsraums sind, müssen<br />
sie nahezu unhörbar sein. Der<br />
Zuschauer will in einer stillen<br />
Phase einer Aufführung keine Motorengeräusche<br />
im Hintergrund<br />
hören. Hier haben Schneckengetriebe<br />
Vorteile gegenüber anderen<br />
Getriebeausprägungen mit stärkerem<br />
Zahneingriff.“<br />
SICHERHEIT GEHT VOR<br />
SK<br />
Weitere Entwicklungsvorgaben<br />
von Waagner Biro Stage betrafen<br />
den Wellendurchmesser und die<br />
Aufnahme für die Lastmessung in<br />
der Drehmomentstütze des Getriebes.<br />
Darüber hinaus verfügen die<br />
ZAE-Sonderfertigungen über eine<br />
Aufnahme für einen sog. End-of-<br />
Drum-Schalter, der dem Getriebe<br />
das vollständige Ab wickeln der<br />
Kulissenstange meldet und weiteres<br />
Abwickeln und damit Schäden<br />
verhindert. „Die Anforderungen in<br />
der Bühnentechnik werden immer<br />
anspruchsvoller. Die Gewichte der<br />
Kulissen steigen, trotzdem sollen<br />
sie immer schneller hoch- und<br />
herunter gefahren werden. Dabei<br />
darf jedoch die Sicherheit nicht<br />
leiden. Deshalb braucht es diese<br />
zusätzliche Sensorik“, erklärt Olaf<br />
Borger Sinn und Zweck des Endof-Drum-Schalters.<br />
Da die Sicherheitsvorschrift<br />
für Bühne, Theater,<br />
etc. sehr hohe Safety- Vorgaben<br />
macht, muss zudem eine Redundanz<br />
der Sicherheitssysteme gegeben<br />
sein.<br />
Für die Antriebe bedeuten die Sicherheitsvorgaben,<br />
dass alle Verbindungen<br />
im Antriebsstrang<br />
formschlüssig ausgeführt sein<br />
müssen. Zu mehr Sicherheit trägt<br />
zudem die schneckenrad typische<br />
hohe Überlastfähigkeit bei. Trotz<br />
dieser hohen Sicherheitsanforderungen,<br />
der restriktiven Vorgaben hinsichtlich der Geräuschemissionen<br />
und des sehr knappen Zeitplans konnte ZAE-AntriebsSysteme<br />
die Schneckengetriebe fristgerecht liefern. Erwin<br />
Papst freut sich: „Wir haben uns bei diesem Projekt auf die ZAE<br />
verlassen. Wir wissen, dass es kein leichtes Projekt für die Hamburger<br />
war. Aber wir wurden für unser Vertrauen belohnt. Alles<br />
lief reibungslos ab, die Getriebequalität entspricht unserer Erwartungshaltung.<br />
Zusätzlich konnten wir das gemeinsame Portfolio<br />
in kürzester Zeit ideal erweitern, dass freut uns, ZAE und<br />
natürlich unsere Kunden.“<br />
Bilder: Aufmacher Volkstheater Wien @Martin Phox,<br />
Aufmacher-Einklinker, 02, 03 ZAE-AntriebsSysteme, 01 Martin Phox,<br />
Statementgeber Waagner Biro Stage Systems<br />
www.zae.de<br />
www.waagner-biro-stage.com<br />
DIE KUPPLUNG.<br />
FÜR DIE WELT DER<br />
PRÄZISION<br />
SICHERHEITS-<br />
KUPPLUNGEN<br />
RW-KUPPLUNGEN.DE<br />
0,1 - 2.800 Nm<br />
Exakte Drehmomentbegrenzung<br />
bei Überlast<br />
Hohe Steifigkeit der<br />
Bauteile & Spielfreiheit
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
XXX<br />
Bewegung ist unsere Leidenschaft.<br />
Unser Wellgetriebe - Wir denken weiter.<br />
80 DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/11-12 www.derkonstrukteur.de
XXX<br />
www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR <strong>2021</strong>/11-12 81<br />
www.hiwin.de
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
SICHERHEIT,<br />
DIE PASST<br />
Sicherheitssysteme müssen nicht nur zuverlässig<br />
sein, sondern auch zur Anwendung passen und<br />
den Umgebungsbedingungen trotzen. Ein<br />
robustes Ultraschallsensorsystem lässt sich dank<br />
seiner kleinen Sensoreinheiten praktisch überall<br />
integrieren und über eine flexible Steuerung auf<br />
verschiedenste Weise parametrieren.<br />
Für eine sichere Interaktion zwischen Menschen und Maschinen<br />
steht grundsätzlich die Einhaltung der Maschinenrichtlinie<br />
an erster Stelle. In Produktion und Logistik gibt es immer<br />
mehr Roboter und fahrerlose Transportsysteme (FTS,<br />
bzw. automated guided vehicles, AGV), die autonom agieren. Für<br />
Matthias Sollmann Global Product Manager, Innovation Unit Ultrasonic and<br />
Radar Sensors, Factory Automation Pepperl+Fuchs SE in Mannheim<br />
eine effizienzsteigernde Automatisierung werden Sicherheitskonzepte<br />
benötigt, die mit komplexen, dynamisch-variablen<br />
Situationen zurechtkommen. Die Sensorik besetzt dabei eine<br />
Schlüsselrolle.<br />
Das USi-safety-System von Pepperl+Fuchs beruht auf der bauartbedingten<br />
Robustheit der Ultraschallsensorik und ist laut Hersteller<br />
als einziges sicheres Ultraschallsystem gemäß der Norm<br />
EN ISO 13849 Kategorie 3 PL d zertifiziert.<br />
ROBUST UND VIELFÄLTIG EINSETZBAR<br />
Ultraschallsensoren sind bauartbedingt sehr robust und vielfältig<br />
einsetzbar. Anders als etwa der Lichtstrahl eines optischen<br />
Sensors wird der Ultraschallimpuls von der Umgebungsatmosphäre<br />
praktisch nicht beeinträchtigt. Schallwellen durchdringen<br />
Dämpfe, Staub und Niederschläge. Sie breiten sich nicht linearpunktförmig,<br />
sondern mit der Kontur einer Keule aus. Sie treffen<br />
also immer flächig auf das Zielobjekt und erfassen auch unregelmäßige<br />
Oberflächen zuverlässig. Die Schallemission der Ultraschallwandler<br />
funktioniert auch bei Verschmutzung und anhaftenden<br />
Belägen. Eine der Besonderheiten des USi-Systems ist<br />
die Form der Schallkeule, die für Sicherheitsanwendungen modi-<br />
82 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
USI-SAFETY AUF EINEN BLICK<br />
n Ultraschallsensorsystem mit zwei unabhängigen Kanälen,<br />
die jeweils die ISO 13849 Kategorie 3 PL d erfüllen<br />
n einsetzbar in rauer Umgebung und auch für Außenanwendungen<br />
geeignet<br />
n stark elliptische Schallkeule für ideale Bereichsüberwachung<br />
n Sensoreinheiten benötigen nur wenig Installationsfläche<br />
n Synchronisation mehrerer Geräte ohne physikalische<br />
Verbindung zur Vermeidung gegenseitiger Beeinflussung zwischen<br />
z. B. mehreren AGV<br />
n intuitiv bedienbare Parametriersoftware zur Einstellung von Schaltpunkten,<br />
Ausgangslogik sowie Safety- und ultraschall-spezifischen Parametern<br />
INTUITIV BEDIENBARE PARAMETRIERSOFTWARE<br />
Jeder Wandler verfügt über zwei parametrierbare Schaltpunkte.<br />
Wird nur ein Schutzfeld benötigt, werden sie identisch definiert.<br />
Durch differenzierte Festlegung unterteilt man den Detektionsbereich<br />
in Schutz- und Warnfeld, zum Beispiel für Langsamfahrt<br />
und Stopp. Die Reaktionszeit des USi-Systems liegt bei 91 ms.<br />
Mit der Parametriersoftware des USi-safety kann man die Ausgangslogik<br />
intuitiv einstellen und periodische Tests initialisieren.<br />
Standardparameter für den Safety-Einsatz sind bereits hinterlegt.<br />
Schutz- und Warnfelder lassen sich individuell an die jeweilige<br />
Anwendung anpassen. Beim Konfigurieren im Expertenmodus<br />
kann man auch physikalische Faktoren der Ultraschallsensorik<br />
Ist es ein Vogel?<br />
Ist es ein Flugzeug?<br />
Nein! ES IST DER DS6!<br />
fiziert wurde. Durch ihre gestauchte, in einer Querachse stark<br />
verbreiterte Form mit einem elliptischen Querschnitt, deckt<br />
sie am Ort des Auftreffens in 1,5 m Abstand eine Fläche von 80<br />
auf 32 cm ab. Die maximale Reichweite beträgt 2,5 m. Die Sensoren<br />
sind in der Lage, in diesem breiten Bereich auch sehr<br />
kleine Objekte oder Körperteile zu detektieren.<br />
Der Ultraschallwandler, also die eigentliche Sensoreinheit<br />
des USi-Systems, ist selbst ebenfalls sehr klein. Er misst lediglich<br />
27 × 21 × 13 mm und lässt sich mit diesen Maßen selbst im<br />
Gabelzinken eines Staplers oder am Ende eines Roboterarms<br />
installieren. Die kompakte Größe ist möglich, weil sich die<br />
Auswerteeinheit nicht wie sonst direkt am Wandler befindet,<br />
sondern entkoppelt ist. Sie kann bis zu 3 m Kabellänge entfernt<br />
angebracht werden.<br />
Dieses Designmerkmal erlaubt eine ungewöhnliche Flexibilität<br />
bei der Installation. Zudem verfügen die Ultraschallwandler<br />
über die Schutzart IP69K und sind damit besonders widerstandsfähig.<br />
Sie vertragen sowohl eine Hochdruckreinigung<br />
als auch den Einsatz unter rauen Wetterverhältnissen im Außenbereich.<br />
Dort übernimmt im Fall großer Temperaturschwankungen<br />
ein optionaler Temperaturfühler die automatische<br />
Kompensation.<br />
- für pneumatische und<br />
hydraulische Anwendungen<br />
- Sicherheitsbauteil nach<br />
Maschinenrichtlinie<br />
- für Druckbereiche von<br />
1-300 bar<br />
Erfahren Sie mehr auf<br />
www.hydropa.de<br />
Zugegeben, Superkräfte konnten wir<br />
ihm noch nicht nachweisen aber<br />
mit dem ermittelten B10 d<br />
-Wert<br />
lassen sich höchste<br />
Sicherheitsanforderungen<br />
erfüllen und sogar das<br />
Performance Level e<br />
erreichen.<br />
<br />
®<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 83<br />
az_hydropa_o+p_90x130_201019.indd 1 22.10.2020 09:28:29
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01 Einfache Installation und Parametriermöglichkeiten<br />
der Komponenten<br />
02 Die stark elliptische Schallkeule sorgt<br />
für eine ideale Bereichsüberwachung<br />
03 Zutrittskontrolle einer Maschine mit<br />
USi-safety: Im Gegensatz zu einem<br />
Lichtgitter sind Schallwellen unempfindlich<br />
gegen Staub und Verschmutzung<br />
01<br />
einbeziehen. Dazu gehören zum Beispiel Echoverstärkung, Empfindlichkeit,<br />
Mehrfach-Scan, Einschaltverzögerung, Nahfeld,<br />
Echoverbreitung und Hysterese. Die Software unterdrückt Interferenzen<br />
zwischen den Ultraschallsignalen, wenn sich mehrere<br />
USi-Systeme innerhalb der Reichweite der Schallwellen befinden.<br />
Das erlaubt sowohl einen Begegnungsverkehr mit mehreren AGV<br />
in derselben Halle oder die Ausstattung mehrerer Maschinen im<br />
Nahbereich mit dem USi-System. Die Detektionsfähigkeit bleibt<br />
uneingeschränkt erhalten.<br />
ERFASSUNGSBEREICHE<br />
INTELLIGENT ABGESICHERT<br />
Störgrößen lassen sich mit der Teach-In-Funktion der Software<br />
ausblenden. Das ist nicht zuletzt bei beengten Einbausituationen<br />
von Vorteil, wo häufig Komponenten der Maschine in das Warnoder<br />
Schutzfeld hineinragen. Andere Objekte, die in denselben<br />
Bereich geraten, werden trotzdem erfasst. Ein fest installiertes<br />
Objekt im Erfassungsbereich kann außerdem als Referenzobjekt<br />
zum Manipulationsschutz dienen. Safety-Protokolle für die Anlagendokumentation<br />
werden automatisch erstellt.<br />
02<br />
03<br />
Die entkoppelte Auswerteeinheit ist mit zwei parallel arbeitenden<br />
Mikrocontrollern ausgestattet. Sie überwachen sowohl die<br />
Sensorfunktion als auch gegenseitig sich selbst und führen regelmäßig<br />
Prüf- und Testroutinen durch. Auffällige Abweichungen<br />
bei den Sensoreinheiten oder zwischen den Controllern lösen<br />
automatisch die Sicherheitsschaltung aus.<br />
An die Auswerteeinheit können ein oder zwei Ultraschallwandler<br />
angeschlossen werden, jeweils durch zwei fehlersichere, voneinander<br />
unabhängige Kanäle. Jeder angeschlossene Wandler<br />
verfügt über einen Meldeausgang sowie sichere OSSD-Ausgänge<br />
nach Kategorie 3 PL d für die Signalausgabe an eine Sicherheitssteuerung.<br />
Die Voraussetzungen für ein sicheres Sensorsystem<br />
sind mit nur einer angeschlossenen Sensoreinheit erfüllt und<br />
damit eine zuverlässige Absicherung gegeben. Die Geräte-Parameter<br />
können für die beiden Ultraschallwandler unterschiedlich<br />
festgelegt werden.<br />
VIELFÄLTIGE EINSATZMÖGLICHKEITEN<br />
Das USi-safety-System ist für zahlreiche Sicherheitsaufgaben geeignet.<br />
Es kann auch mit optischen Systemen kombiniert werden,<br />
die zum Beispiel die Steuerung eines AGV übernehmen. Typische<br />
Einsatzbereiche sind:<br />
n Zutrittsabsicherung bei Maschinen: Die flach-elliptischen<br />
Schallkeulen sichern den Zutritt zu einem Gefahrenbereich ab.<br />
Im Gegensatz zu einem Lichtgitter sind sie unempfindlich gegen<br />
Staub und Verschmutzung.<br />
n Umfelderkennung bei Robotern: Zutrittschutz für den Sicherheitsbereich<br />
n Werkzeugabsicherung bei Mensch-Roboter-Kollaboration<br />
(MRK): Beim Präsentieren eines Werkstücks in einer ergonomischen<br />
Position überwacht die Schallkeule des USi-Systems den<br />
Eingriffbereich.<br />
n Fahrwegkontrolle bei AGV: Bei fahrerlosen Flurförderzeugen<br />
dient ein USi-System mit zwei Ultraschallwandlern als Personenund<br />
Kollisionsschutz bei Vorwärts- und Rückwärtsfahrt.<br />
n Fersenschutz für Hubfahrzeuge: Bei Mitgängerfahrzeugen<br />
wird die vorangehende Person geschützt, ohne den Transport<br />
zu verzögern.<br />
n Lagerplatzkontrolle in der Logistik: Die Schallkeule übernimmt<br />
die Fach-belegt-Kontrolle.<br />
n Abstandskontrolle und Kollisionsschutz bei Servicefahrzeugen<br />
auf Flughäfen: Die Ausleger der Fahrzeuge, z. B. das mobile<br />
Gepäck-Förderband, wird in Langsamfahrt zur Endposition<br />
gelenkt; das Schutzfeld verhindert sicher die Kollision mit der<br />
Flugzeughaut.<br />
Bilder: Pepperl+Fuchs SE<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
84 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
NEUES I/O-SYSTEM<br />
Wago entwickelt mit dem<br />
I/O-System Advanced eine<br />
Lösung für die Automatisierung<br />
im Maschinen- und<br />
Anlagenbau. Das IP20-System<br />
bietet durch das Gateway<br />
zum universellen Wago<br />
I/O-System der Serie 750<br />
die bewährten Vorteile und Funktionalitäten der Serie 750<br />
und kombiniert diese mit einer komfortablen, fehlervermeidenden<br />
Mechanik und einer guten Performance. Kurze<br />
Reaktionszeiten, eine hohe Synchronität der Signalübertragung<br />
sowie die Möglichkeit, schnelle Ethernet-Feldbusse<br />
wie Profinet, Ethercat und Ethernet/IP und künftig auch TSN<br />
zu nutzen, zeichnen das I/O-System Advanced aus. Mit dem<br />
System wird auch der Controller PFC200 in neuer Bauform<br />
eingeführt, der auf der bewährten PFC-Technologie fußt.<br />
Er bildet durch das Linux-Betriebssystem und die Docker-<br />
Virtualisierung die Brücke zu vielfältigen IT- und, dank<br />
IEC-61131-Laufzeitsystem, auch zu OT-Technologien.<br />
Daten in die Cloud zu senden und alle Vorteile des Cloud-<br />
Computings zu nutzen – das ist aufgrund einer Vielzahl<br />
an Schnittstellen und höchster Cyber-Security-Standards<br />
selbstverständlich. Von den Vorteilen profitieren Anwender<br />
laut Hersteller ohne große Umgewöhnung und kostspielige<br />
Neuinvestition. Die bekannten PFC-Funktionalitäten und die<br />
auf Codesys basierte Programmierung mit e!Cockpit können<br />
mit diesem I/O-System weiter genutzt werden.<br />
www.wago.com<br />
ERWEITERTE SCARA-ROBOTERPALETTE<br />
Mit dem neuen IRB 920T erweitert ABB ihr Angebot an<br />
Scara-Robotern. Mit einer Zykluszeit von 0,29 s ist der IRB 920T<br />
einer der schnellsten Scara-Roboter seiner Klasse. Gleichzeitig<br />
ist er bis zu 14 % schneller als der aktuelle Scara IRB 910C von<br />
ABB. Der IRB 920T besitzt eine Traglast von 6 kg und ist in<br />
verschiedenen Varianten mit Reichweiten von 450, 550 und<br />
650 mm erhältlich. Ein entscheidender Aspekt seiner Leistungsfähigkeit<br />
ist seine hohe Wiederholgenauigkeit. Sein<br />
leichtes und platzsparendes Design unterstützt die hohe<br />
Flexibilität. Mit einem Gewicht von nur 24 kg ist der IRB 920T<br />
10 % leichter als andere Scara-Roboter seiner Klasse. Sämtliche<br />
Kabel verlaufen im Inneren des Roboters, was ebenfalls zu<br />
seiner Kompaktheit beiträgt und eine Optimierung der<br />
verfügbaren Produktionsfläche ermöglicht.<br />
www.abb.de<br />
KOMPAKTER RÜSTFREIER<br />
MULTIFUNKTIONSGREIFER<br />
Einen besonders<br />
kompakten rüstfreien<br />
Multifunktionsgreifer<br />
für das Handling<br />
von mehrlagig gestapelten,<br />
chaotisch<br />
abgelegten Bauteilen<br />
mit Lagentrennung hat<br />
Wickert Maschinenbau<br />
entwickelt. Das System verfügt über zwei unterschiedliche<br />
Greifertypen: Eine Gruppe von zwei bis sechs Fingern nimmt<br />
Werkstücke auf und hebt sie aus dem Transportbehälter.<br />
Sobald eine Lage komplett geleert ist, entfernen drei am<br />
Greiferarm eng anliegende, ausfahrbare Vakuumsauger die<br />
Zwischenlage. Anschließend kann das System auf die nächste<br />
Bauteilebene zugreifen. Der Multifunktionsgreifer kann ohne<br />
gesonderte Programmierung verwendet werden, denn ein<br />
Wegmesssystem überwacht permanent den gegriffenen<br />
Durchmesser und die <strong>SPS</strong> vergleicht diesen Wert mit dem<br />
Greiferdurchmesser, der in einem zentral in der <strong>SPS</strong> hinterlegten<br />
Rezept zusätzlich mit einem Toleranzband versehen<br />
ist. Aufgrund seiner platzsparenden, komplett rüstfreien<br />
Bauform ermöglicht der Multifunktionsgreifer ein automatisiertes<br />
Bauteilhandling und eine unterbrechungsfreie<br />
Produktion auch in beengten Räumlichkeiten, denn es wird<br />
kein zusätzlicher Platz für Greiferwechselsysteme in der<br />
Zelle benötigt. Dank seiner Flexibilität ist er für eine Vielfalt<br />
unterschiedlicher Anwendungen bei Handhabung,<br />
Automation und Zerspanung geeignet.<br />
www.wickert-presstech.de<br />
HLM MOTOREN<br />
Kraftvoll und effizient in<br />
den hohen Drehmomenten<br />
• enorme Spitzendrehmomente aus<br />
runder Bauform<br />
• konstante Drehmomententwicklung und<br />
minimale Reluktanzeffekte für beste Regelbarkeit<br />
• bestens geeignet für Anwendungen in der<br />
Schraub- und Befestigungstechnik<br />
www.engelantriebe.de<br />
Produktseite<br />
HLM Motoren<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 85
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
Dipl.-Ing. Franz Joachim Roßmann,<br />
Technikjournalist aus Gauting bei München<br />
86 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
SICHERES ANTRIEBSSYSTEM IM STANDARDFORMAT<br />
FUNKTIONALE SICHERHEIT<br />
FÜR INDUSTRIELLE<br />
LINEARMOTOREN<br />
Bislang waren Maschinenbauer beim Einsatz dynamischer Linearmotoren<br />
hinsichtlich der Gewährleistung der funktionalen Sicherheit weitgehend auf<br />
sich selbst gestellt. Jetzt steht erstmals ein Komplettpaket zur Verfügung, das<br />
diesen Schritt für Anwender deutlich vereinfacht: Der Linearmotorhersteller<br />
LinMot hat Sicherheitsmerkmale und neue Zusatzfunktionen direkt in Motor<br />
und Regler integriert und dabei auf eine Baugleichheit zu bislang bestehenden<br />
Produkten geachtet. Damit können sowohl neue als auch schon existierende<br />
Maschinenkonzepte gleichermaßen von den zahlreichen Vorteilen einer<br />
integrierten Sicherheitstechnik profitieren.<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 87
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01<br />
01 Neue Drives-Serie C1251 mit<br />
integrierten Funktionalen<br />
Sicherheitsfunktionen<br />
02 Sichere und „graue“ Antriebslösungen<br />
unterscheiden sich bei<br />
LinMot weder in der Bauform noch<br />
dem Platzbedarf<br />
03 Per Software wählbare<br />
Kommunikationsprofile und eine<br />
SD-Karte für die Datensicherung<br />
reduzieren Lager-, Logistik-,<br />
Ersatzteil- und Servicekosten<br />
Insbesondere Produzenten von Handhabungs- und Montagetechnik,<br />
Verpackungsmaschinen sowie Lösungen zur Laborautomation<br />
aber auch vieler anderer Produkte schätzen Linearmotoren<br />
wegen ihrer Flexibilität und Dynamik. Gleichzeitig<br />
stellen die beim Betrieb der Motoren auftretenden hohen Beschleunigungen<br />
und Kräfte aber auch eine potenzielle Gefahr für<br />
das Bedienpersonal und die Maschinen selbst dar. Solche Antriebe<br />
müssen daher wirksam abgeschirmt oder von Sicherheitstechnik<br />
überwacht und bei einem Notereignis von ihr in einen sicheren<br />
Zustand gebracht werden, um Risiken im laufenden Betrieb<br />
zu minimieren und den Anforderungen der aktuellen Maschinenrichtlinie<br />
Genüge zu tun.<br />
Die von Linearmotoren erreichbaren hohen Verfahr- und Beschleunigungswerte<br />
stellen die konventionelle Sicherheitstechnik<br />
jedoch in der Praxis vor kaum lösbare Herausforderungen. Zu<br />
den gängigsten und grundlegendsten Sicherheitsfunktionen gehört<br />
etwa das Trennen des Motors von der Stromversorgung (Safe<br />
Torque Off, STO). Je nach zu schaltender Leistung und verwendetem<br />
Relais differiert die dafür erforderliche Abschaltzeit. Sie liegt<br />
bei den im allgemeinen Maschinenbau verwendeten Motoren<br />
durchaus im Bereich von 20 bis 50 ms. Dies ist für Rotationsmotoren<br />
und die einfachsten STO-Funktionen, bei denen auf die Freigabe<br />
der Schutztür gewartet wird, im Normalfall ausreichend. Bei<br />
den dynamischeren Linearmotoren stellen diese langen Abschaltzeiten<br />
hinsichtlich der Safety jedoch ein Problem dar, da<br />
die Motoren bei den meisten funktionalen Sicherheitsfunktionen,<br />
wie Save Limited Speed, auch im sicheren Zustand bestromt<br />
sind und sie innerhalb von kürzester Zeit bereits hohe Verfahrgeschwindigkeiten<br />
entwickeln können. Es sind daher deutlich kürzere<br />
Reaktionszeiten erforderlich, um das geforderte Sicherheitsniveau<br />
zu erreichen. Dafür ist die Integration der erforderlichen<br />
Sicherheitsfunktion direkt in den Regler Voraussetzung. LinMot<br />
hat daher eine entsprechende integrierte Sicherheitslösung für<br />
seine Linearmotoren mit kleinstmöglichen Reaktionszeiten entwickelt<br />
und beim TÜV Nord zertifizieren lassen.<br />
ZERTIFIZIERTES SAFETY-GESAMTPAKET<br />
Ende des Jahres <strong>2021</strong> startet der Hersteller von industriellen Linearmotorsystemen<br />
mit der Markteinführung dieser neuen Servo-Drive-Serie<br />
C1251 mit integrierter Sicherheitstechnik. Zeitgleich<br />
bietet das Unternehmen die bekannten Linearmotoren der<br />
Serie P01 mit sicherem Gebersystem an. Zusammen bilden sie<br />
ein durchgängiges, zertifiziertes Gesamtpaket.<br />
Damit steht Anwendern von Linearmotoren erstmals ein sicheres<br />
Antriebssystem zur Verfügung, wie es im Bereich der Rotationsmotoren<br />
schon länger üblich ist. Zeiten, in denen sie Produkte<br />
unterschiedlicher Hersteller kombinieren und die funktionale<br />
Sicherheit in allen Aspekten selbst gewährleisten mussten, gehören<br />
damit der Vergangenheit an. Die damit verbundene Reduzierung<br />
des Zertifizierungsaufwands für den Anwender ist nicht zu<br />
unterschätzen. Schließlich ist nicht jede Kombination aus einem<br />
sicheren Antrieb und einem sicheren Regler per Definition im<br />
Zusammenwirken sicher und der entsprechende Nachweis ist<br />
diffizil und arbeitsaufwändig. Bei LinMot ist dagegen das System<br />
bestehend aus sicherem Regler und sicherem Motor (inkl. Encoder)<br />
von Haus aus zertifiziert.<br />
GLEICHE BAUFORM TROTZ INTEGRIERTER<br />
SICHERHEITSFUNKTIONEN<br />
Bei der Realisierung der neuen Produktfamilien hat LinMot auf<br />
langjährig bewährte Motoren- und Reglerhardware zurückgegriffen,<br />
um Anwendern bestmögliche Technik an die Hand zu geben<br />
02<br />
C1251<br />
03<br />
88 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
und die Integration in neue und bestehende Maschinenkonzepte<br />
zu erleichtern. So basiert die Drive-Serie C1251 auf der der Servo-<br />
Drive-Serie C1250 zugrundeliegenden Antriebstechnik. Daher ist<br />
es möglich, die für diese Regler entwickelten „grauen“, also nicht<br />
sicherheitsrelevanten Softwareteile, für die neue Drive-Familie<br />
unmittelbar zu übernehmen. Die „gelben“ Sicherheitsfunktionen<br />
können mit der entsprechend erweiterten Konfigurations-Software<br />
LinMot-Talk hinzugefügt werden. Die Bauform wurde unverändert<br />
übernommen, sodass ein Generationswechsel keine<br />
Modifikation der grundlegenden Mechanik von existierenden<br />
Maschinen nach sich zieht.<br />
Auch bei den Linearmotoren konnten die kompakte Bauform<br />
und die zulässigen Betriebsbedingungen trotz des erforderlichen<br />
zusätzlichen sicheren Gebersystems beibehalten werden, da Lin-<br />
Mot das bewährte LinMot-Gebersystem speziell für diese Motoren<br />
gemeinsam mit dem TÜV-Nord für die Sicherheitsanwendung<br />
fit gemacht hat. Damit können Maschinenbauer mit minimalem<br />
Zusatzaufwand nebeneinander Maschinen gleicher Bauform<br />
mit und ohne Sicherheitsfunktionen besonders<br />
kosteneffizient anbieten.<br />
NEUE MERKMALE<br />
Der Linearsystemhersteller hat bei der Weiterentwicklung der<br />
Drives zudem darauf geachtet, die Handhabung der Drives noch<br />
einmal deutlich zu vereinfachen.<br />
So ist es jetzt möglich, die verwendete Schnittstelle für die<br />
Kommunikation mit der Maschinensteuerung per Software zu<br />
definieren. Maschinenbauer müssen so für verschiedene Kundenkreise<br />
nicht mehr verschiedene Drives oder Kommunikationsmodule<br />
vorrätig halten. Pflichtenhefte, die die Verwendung<br />
unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle bzw. Maschinensteuerungen<br />
vorsehen, werden mit nur einem einzelnen Artikel<br />
realisiert. Ein Drive deckt standardmäßig alle gängigen Busse wie<br />
PROFINET, EtherCAT, Ethernet IP, sercos oder POWERLINK ab.<br />
Die sicherheitstechnische Einbindung der Drive-Motor-Kombination<br />
erfolgt über sichere Busverbindungen. Den Anfang macht<br />
LinMot mit PROFIsafe. Weitere sichere Profile wie Safety over<br />
EtherCAT, Open Safety und CIP-Safety sind in Arbeit und befinden<br />
sich bereits im Zertifizierungsprozess. Alternativ können bis zu<br />
zwei der integrierten Sicherheitsfunktionen von der Sicherheitssteuerung<br />
über sichere, digitale I/Os aufgerufen werden.<br />
Neben diesen zusätzlichen sicheren I/Os haben die LinMot-Ingenieure<br />
die Drives der Serie C1251 mit einem Flash-Card-Steckplatz<br />
ausgestattet. Auf der passenden SD-Card wird die Drive<br />
Konfiguration inkl. der Konfiguration für die Sicherheitsfunktionen<br />
abgelegt, die beim Einstecken der Karte von dem Drive geladen<br />
werden kann. Entsprechend einfach lässt sich die Antriebshardware<br />
bei Bedarf ohne Datenverlust tauschen bzw. lassen sich<br />
neue Drives mit der gewünschten Software bespielen: Einfach die<br />
Flash-Card mit dem gewünschten Datensatz in den Regler einsetzen.<br />
Beim nächsten Start können die Daten eingelesen werden.<br />
Der Anschluss eines Computers oder die Software LinMot-<br />
Talk werden für diesen Vorgang nicht benötigt, was Wartungsund<br />
Produktionsprozesse vereinfacht und beschleunigt. Auch die<br />
Validierung der Sicherheitskonfiguration kann durch die manuelle<br />
Eingabe der Checksumme über spezielle Drehschalter direkt<br />
am Drive ohne PC vor Ort erfolgen.<br />
SICHERHEIT DURCH EINKABELLÖSUNG<br />
Seit 1997 setzt LinMot bereits auf eine Einkabellösung für die Verbindung<br />
von Drive und Motor. Diesem bewährten Konzept folgt<br />
das Unternehmen auch bei seiner Sicherheitslösung. So ist das<br />
schon im Rahmen der Vorgängergenerationen verwendete Power-<br />
und Signalkabel Bestandteil des Sicherheitspaketes und es<br />
kann auf spezielle Kabel verzichtet werden. Der Anwender von<br />
LinMot-Motoren muss sich daher auch bei sicheren Antrieben<br />
nicht mit einem separaten Kabel für das Gebersignal und einem<br />
für die Leistung inklusive der erforderlichen Stecker auseinandersetzen.<br />
Entsprechend geringer fallen die aufzubringenden<br />
Kosten und der Aufwand für das Engineering, die Montage sowie<br />
die Lagerhaltung und Wartung aus. Zusätzliche positive Aspekte<br />
sind ein reduzierter Platzbedarf, weniger Fehlerquellen und damit<br />
eine höhere Anlagenverfügbarkeit.<br />
LinMot hat mit der integrierten Sicherheitslösung sein umfassendes<br />
Produktsortiment für lineare und rotative Bewegungen<br />
optimal erweitert. Anwender profitieren von einem Komplettpaket<br />
für die Implementierung linearer Bewegungen, das den Aufbau<br />
und die Zertifizierung sicherer Antriebssysteme deutlich beschleunigt.<br />
Zu den weiteren Vorteilen zählen kurze Reaktionszeiten,<br />
weniger Verschleiß durch Wegfall mechanischer Komponenten<br />
sowie ein geringerer Platzbedarf der Implementierung und<br />
nicht zuletzt eine höhere Ausfallsicherheit der Maschine. Die Integration<br />
der Sicherheitsfunktionen wirkt sich damit unmittelbar<br />
auf die Gesamtbetriebskosten einer Maschine aus. Im ersten<br />
Schritt hat LinMot dieses Konzept bei seinen Standardlinearmotoren<br />
umgesetzt. Schrittweise werden ab 2022 die restlichen Antriebe<br />
aus dem umfangreichen Produktprogramm wie Hub-<br />
Drehmotoren oder Linearmodule folgen.<br />
Fotos: Linmot<br />
www.linmot.com<br />
DIE IDEE<br />
„Mit der neuen Lösung von LinMot<br />
steht dem Anwender ein zertifiziertes<br />
sicheres Antriebsystem mit<br />
Funktionaler Sicherheit bestehend<br />
aus dynamischen Linearmotoren<br />
und Drives im kleinen und mittleren<br />
Leistungsbereich mit 24-72VDC<br />
Speisung und einer Spitzenkraft von<br />
bis zu 1 000N zur Verfügung. In den<br />
kommenden Monaten wird LinMot<br />
die Funktionale Sicherheit mit<br />
neuen Linearmotoren, Hubdrehmotoren,<br />
Linearmodulen und<br />
weiteren sicheren Bussystemen<br />
laufend ausbauen.“<br />
Ernst Blumer, Leiter Vertrieb bei<br />
NTI AG, LinMot&MagSpring,<br />
Spreitenbach (CH)<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 89
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
ENERGIEFÜHRUNGSKETTEN<br />
STAHLKETTEN – FÜR EXTREME<br />
EINSATZBEDINGUNGEN<br />
Häufig gibt es in vielen Anwendungen keine Alternative zum Werkstoff<br />
Stahl. Vor allem in extremen Betriebsbedingungen sind die Eigenschaften<br />
wie Festigkeit, Temperaturbeständigkeit, Härte, Kerbschlagzähigkeit und<br />
Korrosionsverhalten unübertroffen. Mit der Steel Line bietet Tsubaki<br />
Kabelschlepp Energieführungsketten für extreme Beanspruchungen.<br />
Thomas Ameis ist Senior Technical Expert bei der<br />
Tsubaki Kabelschlepp GmbH in Wenden-Gerlingen<br />
90 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
Im Jahre 1953 erfindet Dr. Gilbert Waninger, Entwicklungsleiter<br />
der Waldrich Siegen GmbH, die Energieführungskette aus<br />
Stahl. Ein Jahr später gründet Dr.-Ing. E. H. Oskar Waldrich die<br />
Kabelschlepp GmbH und legt damit den Grundstein für eine<br />
neue Branche. Die Energieführungskette aus Stahl hält Einzug an<br />
Langfräsmaschinen, Krananlagen und vielen weiteren Anwendungen.<br />
Rund 50 Jahre später ist die Stahlkette nach wie vor eine<br />
der tragenden Säulen des Unternehmens.<br />
STETS DEN PASSENDEN WERKSTOFF<br />
Mittlerweile verfügt das Unternehmen Tsubaki Kabelschlepp<br />
über ein breites Sortiment an Kunststoff- und Hybridketten. Dadurch<br />
bietet sich die Möglichkeit, immer den richtigen Werkstoff<br />
für praktisch jeden Anwendungsfall zu finden. Bei extrem<br />
rauen Umgebungsbedingungen, sehr hohen Temperaturen oder<br />
hohen mechanischen Belastungen ist der Einsatz von Energieführungsketten<br />
mit Kettenbändern aus Stahl sinnvoll. Sie können<br />
für große freitragende Längen bei hohen Zuladungen durch<br />
Leitungen sorgen.<br />
Aufgrund des höheren Gewichts lassen sich Stahlketten zwar<br />
nur bis ca. 2 m/s Verfahrgeschwindigkeit einsetzen, allerdings<br />
spielt dieser Aspekt bei den „klassischen“ Anwendungsgebieten<br />
Schwermaschinenbau, Stahlwerktechnik, Mining oder Tiefbohrtechnik<br />
fast immer eine untergeordnete Rolle. Die Robustheit<br />
und Haltbarkeit der Lösung steht im Vordergrund. Auf Wunsch<br />
kann Tsubaki Kabelschlepp aber durch Zusatzmaßnahmen Verfahrgeschwindigkeiten<br />
bis 4 m/s realisieren.<br />
EIGENSCHAFTEN VON STAHLKETTEN<br />
Stahlketten lassen sich im Vergleich zu Kunststoffketten mit<br />
gleicher Tragfähigkeit kompakter bauen. Im Umkehrschluss bedeutet<br />
dies, dass eine Stahlkette bei gleichen Bauabmessungen<br />
und Belastungen eine höhere freitragende Länge aufweist wie<br />
eine Kunststoffkette der gleichen Größe. Der Konstruktionswerkstoff<br />
Stahl spielt hier alle Festigkeitsvorteile aus. Zusatzlasten<br />
bis mehrere hundert Kilogramm pro Meter sind ausführbar,<br />
wenn mehrere Kettenbänder nebeneinander angeordnet werden<br />
können.<br />
Häufig werden Stahlketten gewählt, die aufgrund ihrer hohen<br />
Robustheit, rauen Umgebungsbedingungen mit hohem Verschmutzungsgrad<br />
unter großer mechanischer Belastung standhalten<br />
können. Neben der typischen Anwendung zum Beispiel<br />
in Stahlwerken an Walzgerüsten, Stranggieß- oder Flämmanlagen<br />
leisten sie vor allem im Bereich der Bohrtechnik seit vielen Jahren<br />
zuverlässige Dienste. Hier meistern sie mechanische Fremdeinwirkungen<br />
der extremen Umgebungsbedingungen bedingt durch<br />
Steine, Sand und Erdreich. Auch kompliziertere Bewegungsabläufe<br />
wie die Energieversorgung eines drehenden Kohlebaggers<br />
oder Reclaimers lassen sich mit Stahlketten abdecken.<br />
Die Energieführungen von Tsubaki Kabelschlepp werden stetig<br />
weiterentwickelt und erschließen sich auch weiterhin neue Einsatzbereiche:<br />
Ganz neu im Produktportfolio des Herstellers ist<br />
das kompakte Modell TKSR, das für den Einsatz in Hubarbeitsbühnen<br />
(Aerial Lifts) konzipiert ist.<br />
HOHE HITZEBESTÄNDIGKEIT UND<br />
OFFSHORE-EINSATZ MÖGLICH<br />
01 Stahlketten sind robust und können auch in rauen Umgebungsbedingungen<br />
mit hohem Verschmutzungsgrad unter großer mechanischer<br />
Belastung eingesetzt werden<br />
Je nach Ausführung halten Stahlketten Temperaturbelastungen<br />
bzw. anwendungsabhängigen Maximalwerten von kurzfristig bis<br />
zu 400 °C stand; in Edelstahlausführung kurzeitig sogar bis<br />
1 000 °C. Verzinkte Stahlketten sind die erste Wahl in Industrieöfen,<br />
in Gießereien sowie der stahlverarbeitenden Industrie. Vergleichsweise<br />
hoch sind die Betriebstemperaturen zum Beispiel in<br />
Walzwerken. Auch Umgebungen mit heißen Spänen können die<br />
Funktionalität von Energieführungsketten aus Stahl nicht beeinträchtigen.<br />
Sie sind zudem chemikalien- sowie strahlenbeständig<br />
und überzeugen in Chemieanlagen an Handling-Robotern und<br />
Manipulatoren. Edelstahlketten, die Tsubaki Kabelschlepp in drei<br />
verschiedenen Qualitäten anbietet, lassen sich auch im Umfeld<br />
von Säurebädern in galvanischen Betrieben, in Kraftwerkanwendungen<br />
oder anderen Einsatzbereichen mit radioaktiver Strahlung<br />
einsetzen.<br />
Offshore-Applikationen sind ein weiterer klassischer Anwendungsbereich<br />
für Edelstahlketten, die in diesem Bereich strenge<br />
technische Vorgaben erfüllen müssen. Hier punkten die Stahlketten<br />
von Tsubaki Kabelschlepp durch Seewasser- und UV-Resis-<br />
KUNDENSPEZIFISCHE<br />
ANTRIEBE FÜR<br />
Maschinenbau<br />
Luftfahrt<br />
Automotive<br />
Erneuerbare Energien<br />
…<br />
Brandenburger Strasse 10<br />
D-88299 Leutkirch im Allgäu<br />
phone +49 7561 98248-0<br />
info@ate-system.de<br />
www.ate-system.de<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 91
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
02 Für eine Gantry<br />
wurden verschieden<br />
große Stahlketten in<br />
Mehrbandanordnung in<br />
Kombination mit<br />
Kunststoffketten<br />
angeordnet, um eine<br />
Vielzahl von unterschiedlichen<br />
Leitungen in einer<br />
Kreisbewegung<br />
zu führen<br />
WARTUNGSFREI UND RECYCLINGFÄHIG<br />
Aus jahrzehntelangem Produkt- und Anwendungs-Know-how<br />
resultiert ein differenziertes, auf die jeweiligen Betriebs- und<br />
Umgebungsbedingungen abgestimmtes Angebotsspektrum mit<br />
entsprechenden konstruktiven Details. So konzipiert Kabelschlepp<br />
die Kettenbänder mit Kettenlaschen in unterschiedlichen<br />
Geometrien, darunter ein offenes Anschlagsystem mit<br />
selbstreinigendem Effekt, um verschmutzungsbedingten Verschleiß<br />
zu minimieren und möglichst lange Standzeiten zu realisieren.<br />
Dieses Ziel verfolgt auch die Wartungs- und Schmiermittelfreiheit<br />
der Stahlketten: Sämtliche Produkte der Steel Line<br />
müssen nicht geschmiert werden und sind daher wartungsfrei.<br />
Ganz unkompliziert können die Stahlketten dann über viele<br />
Jahrzehnte laufen – Tsubaki Kabelschlepp sollen Fälle bekannt<br />
sein, bei denen die Energieführung schon seit über 50 Jahren im<br />
Einsatz ist. Sobald das Ende der Lebenszeit erreicht ist, brechen<br />
die Vorteile einer Stahlkette jedoch nicht ab – denn Energieführungen<br />
aus diesem Werkstoff können am Ende ihrer Lebenszeit<br />
bis zu 100 % recycelt werden. Das schont Ressourcen und<br />
schützt die Umwelt: Der Einsatz einer Tonne Stahl im Recycling<br />
spart CO 2<br />
-Emissionen in gleicher Höhe und vermeidet den Abbau<br />
von 1,5 t Eisenerz.<br />
Fotos: Tsubaki Kabelschlepp<br />
www.tsubaki-kabelschlepp.com<br />
DIE IDEE<br />
tenz. Sie widerstehen dauerhaft und zuverlässig den rauen klimatischen<br />
Bedingungen. Mit ihrer hohen Belastbarkeit durch die<br />
Materialeigenschaften und die robuste Konstruktionsweise bewältigen<br />
sie auch extreme mechanische Beanspruchungen durch<br />
hohe Zusatzlasten, selbst bei großen freitragenden Längen.<br />
INDIVIDUELLE ANPASSUNGEN MÖGLICH<br />
Die „Steel-Line“ von Tsubaki Kabelschlepp umfasst zahlreiche<br />
Stahlketten in unterschiedlichen Größen und Konfigurationen,<br />
passend dazu ist ein umfangreiches Zubehör-Sortiment verfügbar.<br />
Die Ketten werden grundsätzlich aus verzinktem Stahl<br />
oder – bei noch höheren Anforderungen – aus rostfreiem Edelstahl<br />
gefertigt. In Abhängigkeit vom Anwendungsfall sind verschiedene<br />
Edelstahlsorten möglich. Abhängig vom jeweiligen<br />
Einsatzbereich und den dort auftretenden Belastungen bietet<br />
das Unternehmen unterschiedliche Stegvarianten aus einer Aluminium-Legierung<br />
an. Häufig sind sie mit Stegen aus Aluminium<br />
ausgestattet, die sich in beiden Fällen in einem 1-Millimeter-<br />
Breitenraster präzise an die jeweilige Applikation anpassen lassen.<br />
Die Stege übernehmen zwei zentrale Aufgaben: Sie bilden<br />
die mechanische Verbindung zwischen den Kettenbändern und<br />
sind zugleich die unmittelbaren Berührungs- und Reibungspunkte<br />
mit den Leitungen, die in den Ketten geführt werden. Ihr<br />
Reibungskoeffizient hat damit entscheidenden Einfluss auf die<br />
Lebensdauer der Leitungen und die Zuverlässigkeit des gesamten<br />
Energieführungssystems.<br />
„Bei Energieführungsketten gibt es<br />
in vielen Anwendungen keine<br />
Alternative zu Stahl. Vor allem in<br />
rauen Betriebsbedingungen sind die<br />
Eigenschaften des Werkstoffes wie<br />
Festigkeit, Temperaturbeständigkeit,<br />
Härte, Kerbschlagzähigkeit und<br />
Korrosionsverhalten unübertroffen.<br />
Daher bieten wir Energieführungsketten<br />
aus Stahl, die trotz extremer<br />
Beanspruchungen langlebig sind –<br />
und zudem am Ende ihrer Lebenszeit<br />
bis zu 100 Prozent recycelt<br />
werden können. Das schont<br />
Ressourcen und die Umwelt.“<br />
Thomas Ameis, Senior Technical<br />
Expert, Tsubaki Kabelschlepp GmbH<br />
92 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
SICHERHEITSKARTE ERWEITERT ANTRIEBS-<br />
INTEGRIERTE SAFE-MOTION-LÖSUNG<br />
Zu den weiteren sicheren Motion Monitoring Funktionen gehören<br />
die sicher überwachte Bewegungsrichtung (SDI-M), das<br />
sicher überwachte Schrittmaß (SLI-M), die sicher überwachte<br />
Geschwindigkeit (SLS-M) sowie der sicher überwachter Betriebshalt<br />
(SOS-M), die sicher überwachte Position (SLP-M)<br />
und der sicher überwachte Geschwindigkeitsbereich (SSR-M).<br />
Die sichere und schnelle Kommunikation bei PMCprotego S3<br />
erfolgt über das Echtzeit-Ethernet SafetyNET p RTFL.<br />
Die neue Sicherheitskarte PMCprotego S3 erweitert die antriebsintegrierte<br />
Safe-Motion-Lösung PMCprotego DS<br />
um weitere sichere Motion-Monitoring-Funktionen<br />
nach EN 61800-5-2. Mit diesen Funktionen lässt sich<br />
nun eine applikationsspezifische Fehlerreaktion im Vorhinein<br />
bereits flexibel und individuell über das Engineering Tool PASmotion<br />
konfigurieren. Das reduziert Maschinenstillstände, so<br />
dass Anlagen trotz unterschiedlichster Sicherheitsanforderungen<br />
stets ihre maximale Produktivität erreichen.<br />
ANTRIEBSAUSLEGUNG AUS EINER HAND<br />
Über SafetyNETp lässt sich die antriebsintegrierte Lösung nun<br />
auch direkt an die konfigurierbare Kleinsteuerung PNOZmulti 2<br />
anbinden. Darüber hinaus ist diese offen gegenüber marktgängigen<br />
Motorarten und Feedback-Systemen und unterstützt zudem<br />
die Standardkommunikation über EtherCAT und Profinet. Damit<br />
steht ein offenes Gesamtpaket aus sicherer Antriebslösung und<br />
sicherer Steuerung zur Verfügung, das einfach in bestehende<br />
Anwendungen eingebunden werden kann.<br />
Pilz bietet darüber hinaus das komplette Engineering sowie<br />
Dienstleistungen für Lösungen auch aus dem Bereich PMC (Pilz<br />
Motion Control) für Neu- sowie Bestandsanlagen (Retrofit). Das<br />
Pilz-Komplettpaket aus einer Hand minimiert den Zeitaufwand<br />
für die gesamte Antriebsauslegung. So können Anlagen – unter<br />
anderem in der Verpackungstechnik, da hier eine hohe Anzahl<br />
an Achsen sicher koordiniert werden muss – einfacher in Betrieb<br />
genommen werden.<br />
www.pilz.com<br />
MECHATRONISCHES<br />
SYSTEMVERSTÄNDNIS<br />
HOCHTAKTUNG<br />
REDUZIERTE KOMPLEXITÄT<br />
Technik, Wissen und Service aus einer Hand – maßgeschneidert<br />
und individuell für Ihre Anwendung.<br />
Ob Steuerungen, zentrale / dezentrale Antriebslösungen oder<br />
Motoren: AMKmotion bietet Ihnen das Plus an Automatisierung.<br />
Besuchen Sie uns auf der sps smart production solutions vom<br />
23.11.-25.11.<strong>2021</strong> in Nürnberg – Halle 4, Stand 210.<br />
AMKmotion GmbH + Co KG · Gaußstraße 37-39 · D-73230 Kirchheim/Teck · www.amk-motion.com
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
ZAHNSTANGENTRIEBE<br />
VON HIGH FLEXIBILITY<br />
BIS HIGH FORCE<br />
Stöber hat mit seinem Konzept für Zahnstangentriebe ein kompaktes,<br />
prozesssicheres Easy-to-Use-System entwickelt, das vor allem auf die<br />
Anwendungen in Automation und Robotik abgestimmt ist. Kombiniert<br />
mit den Planeten- oder Kegelradgetrieben sowie Servomotoren von<br />
Stöber im Direktanbau erhalten Anwender aus einer Hand eine Vielzahl<br />
an kompakten, hochdynamischen Antriebslösungen.<br />
Das Unternehmen Stöber hat mit seinen Zahnstangentrieben<br />
kombiniert mit Synchron-Servomotoren ein System<br />
im Portfolio, das sich an die unterschiedlichen Ansprüche<br />
hinsichtlich Belastbarkeit und Präzision anpassen<br />
lässt. Die Zahnstangentriebe basieren auf einsatzgehärteten und<br />
geschliffenen Ritzeln mit hoher Verzahnungsqualität und darauf<br />
abgestimmten Zahnstangen des Kooperationspartners Atlanta.<br />
Der Anwender soll von den Eigenschaften des Direktanbaus<br />
profitieren, denn Adapter machen Antriebseinheiten schwerer<br />
und sie benötigen mehr Bauraum. Das wirkt sich negativ auf<br />
Dynamik und Volumen aus. Dazu kommt der erhöhte Montageaufwand.<br />
Antriebsspezialist Stöber bietet vier verschiedene<br />
Baureihen an Zahnstangentrieben, die sich im Direktanbau an<br />
die Synchron-Servomotoren der Baureihe EZ in verschiedenen<br />
Größen anbinden lassen. Der Anwender erhält ein kompaktes,<br />
prozesssicheres Easy-to-Use-System aus einer Hand, das genau<br />
auf seine Aufgabe abgestimmt ist.<br />
Die schrägverzahnte Baureihe ZV ist vor allem flexibel. Die Ritzelposition<br />
kann sich je nach Einsatz am Wellenende oder an der<br />
Wellenschulter befinden, die Welle-Nabe-Verbindung ist spielfrei<br />
und formschlüssig. Sie lässt sich nicht nur mit einem Planeten-<br />
Claudia Grotzfeld, Marketing, Stöber Antriebstechnik GmbH + Co., Pforzheim<br />
HIER STEHT EIN ZWEIZEILIGES<br />
ZITAT MIT TEXTVERDRÄNGUNG<br />
getriebe koppeln, sondern auch mit Kegelradgetrieben – z. B. mit<br />
der Baureihe KS. Kombiniert mit dem Synchron-Servomotor EZ<br />
erhält der Anwender so einen Antrieb, der durch eine kompakte<br />
Gehäusegeometrie mit wenig Gewicht und einer hohen Volumenleistung<br />
punktet. Durch die großen, steifen Abtriebslager<br />
kann das Drehmoment der KS-Getriebe zudem voll in Vorschubkraft<br />
umgewandelt werden. Damit eignet sich diese Baureihe vor<br />
allem für Automation und Robotik.<br />
Der Hersteller Stöber hat für die Baureihe ZTRS eine fest verschraubte<br />
Stützlagerglocke entwickelt. Die Versteifungsrippen<br />
an der Innenkontur ermöglichen es, das Getriebemoment des<br />
Zahnstangenantriebs voll zu nutzen, was die Leistungsdichte<br />
und die Steifigkeit verbessern. Zum Einsatz kann diese Baureihe<br />
für Vorschubachsen in Werkzeug- und Lasermaschinen sowie in<br />
hochdynamischen und präzisen Handling-Systemen kommen.<br />
Die Zahnstangentriebe lassen sich mit unterschiedlichen Getrieben<br />
kombinieren.<br />
Stellt die Stützlagerglocke in Vorschubachsen eine Störkontur<br />
dar, bietet Stöber die Baureihe ZTR. Diese zeichnet sich durch<br />
94 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
01<br />
01 Die schrägverzahnte<br />
Baureihe kombiniert mit<br />
Kegelradgetriebe und<br />
Synchron-Servomotor ergibt<br />
einen leichten und<br />
kompakten Antrieb mit<br />
hoher Volumenleistung<br />
02<br />
02 Die Baureihe mit fest<br />
verschraubter Stützlagerglocke<br />
kombiniert mit<br />
Getriebe und Motor<br />
einen kleinen Ritzeldurchmesser, eine<br />
hohe Linearsteifigkeit und geringe<br />
Drehmomente bei hohen Vorschubkräften<br />
aus. Die Ritzel mit dem angeschweißten<br />
Schraubflansch lassen sich<br />
einfach montieren und demontieren.<br />
Die Zahnstangentriebe können ebenfalls<br />
mit den Getrieben der Baureihen<br />
PH und PHV kombiniert werden. Mit<br />
den Planetengetrieben der Baureihe PH<br />
z. B. erreichen die Versionen ZR, ZTR<br />
und ZTRS einen Rundlauf, der optional<br />
auf kleiner-gleich 0,01 mm optimiert<br />
werden kann.<br />
Der Anwender kann die komplett fertigen<br />
Einheiten sofort einbauen – ohne<br />
Motor und Ritzel zu adaptieren. Über<br />
alle Baureihen hinweg sind Beschleunigungsvorschubkräfte<br />
von 0,48 bis<br />
126 kN erreichbar. „Möglich ist dies<br />
durch die Gewichtseinsparung“, beschreibt<br />
Udo Cyrol, Leiter Stöber Vertriebscenter<br />
Süd-Ost. „Denn meist fahren<br />
die Zahnstangentriebe auf dem bewegten<br />
Bauteil mit. Durch den fehlenden<br />
Motoradapter lassen sich die<br />
Einheiten kürzer und leichter gestalten,<br />
was auch die Eigenschwungmasse<br />
reduziert.“ Zu einer weiteren Gewichtseinsparung<br />
trägt die One Cable Solution<br />
von Stöber bei. Mithilfe des zukunftssicheren<br />
Protokolls Heidenhain EnDat 3<br />
erübrigt sich mit dem Hybridkabel ein<br />
Encoderkabel, wodurch die Schleppkette<br />
kleiner ausfallen kann.<br />
Fotos: Stöber<br />
www.stoeber.de<br />
DIE IDEE<br />
„Mit dieser Lösung wollen wir<br />
Anwendern äußerst kompakte und<br />
hochdynamische Antriebslösungen<br />
bieten, die genau auf ihre Aufgaben<br />
abgestimmt sind. Sie erhalten<br />
komplette Einheiten und müssen<br />
weder einen Motor noch ein Ritzel<br />
adaptieren“, sagt Artur Wagner,<br />
Bereichsleiter Entwicklung Getriebe<br />
und Motoren bei Stöber Antriebstechnik.<br />
Er ist der Kopf hinter der<br />
Entwicklung der Zahnstangentriebe<br />
mit Synchron-Servomotoren im<br />
Direktanbau. Der studierte Maschinenbauer<br />
ist schon seit 1992 bei<br />
dem Antriebsspezialisten in<br />
Pforzheim.<br />
Artur Wagner, Bereichsleiter<br />
Entwicklung Getriebe und Motoren<br />
Stöber Antriebstechnik<br />
Nürnberg, 23. - 25.11.<strong>2021</strong><br />
Halle 4, Stand 348<br />
FAULHABER Präzisionsgetriebe<br />
Erweitern<br />
Sie Ihre<br />
Möglichkeiten<br />
Die neue Familie von<br />
Planetengetrieben FAULHABER<br />
GPT. Legen Sie noch einen Zahn<br />
zu, wo andere zurückschalten.<br />
www.faulhaber.com/GPT/de<br />
NEU<br />
WE CREATE MOTION
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
PLANETENGETRIEBE<br />
PREISWERT, LEISE ODER ROBUST –<br />
GETRIEBEAUSWAHL LEICHT GEMACHT<br />
In der Welt der Getriebe bieten<br />
Planetengetriebe den Vorteil, dass<br />
durch die Lastverteilung auf mehrere<br />
Planetenräder auch bei kompakter<br />
Bauweise hohe Drehmomente<br />
übertragen werden können. Mit<br />
entsprechender Erfahrung und<br />
ausgereifter Fertigungstechnik<br />
lassen sich Planetengetriebe zudem an<br />
unterschiedliche Anwendungsanforderungen<br />
anpassen: Sie können<br />
kostenoptimiert, besonders leise oder<br />
auch sehr robust ausgelegt werden.<br />
Die Einsatzbereiche von Planetengetrieben sind breit gefächert.<br />
In der Geräte-, Förder- und Medizintechnik sind<br />
sie ebenso zu finden wie in Schranken, Türantrieben, in<br />
E-Bikes oder in der Verpackungstechnik. Bei dieser Applikationsvielfalt<br />
ist es offensichtlich, dass unterschiedliche Planetengetriebe<br />
gebraucht werden, um die vielfältigen Anwendungsanforderungen<br />
zu erfüllen. Schließlich gibt es auch bei Planetengetrieben<br />
keine eierlegende Wollmilchsau. Der Antriebsspezialist<br />
ebm-papst hat deshalb gleich mehrere Baureihen im<br />
Programm, denn Anwender brauchen immer eine Lösung, die<br />
perfekt zur Applikation passt.<br />
Bei Planetengetrieben, die auf den Fertigungslinien in Lauf bei<br />
Nürnberg produziert werden, reicht die Spanne daher vom Planetengetriebe,<br />
das nach wirtschaftlichen Kriterien optimiert wurde,<br />
über drehmomentstarke oder besonders laufruhige Varianten bis<br />
hin zu sehr robusten Lösungen, die zudem eine hohe Überlastfähigkeit<br />
bieten. Dabei haben die unterschiedlichen Getriebeauslegungen<br />
eine grundlegende Gemeinsamkeit: Ihr modularer Aufbau<br />
sorgt für ungewöhnlich viele verschiedene Untersetzungen in<br />
engmaschigen Abstufungen. Die Untersetzungen sind harmonisch<br />
gestuft und vor allem im Bereich kleiner Abtriebsleistungen<br />
bewusst feiner aufgegliedert.<br />
Plus-Planetengetrieben gut beraten. Die Getriebe-Konstruktion<br />
nutzt den zur Verfügung stehenden Bauraum bestmöglich: Durch<br />
Einsatz einer radialen Verschraubung der einzelnen Gehäusekomponenten<br />
steht ein maximaler Nutzdurchmesser für die<br />
Hohlradverzahnung zur Verfügung. Lösungen mit axialer Verschraubung<br />
schränken dagegen den für die Verzahnung nutzbaren<br />
Bauraum ein, sodass nur verhältnismäßig kleine Hohlraddurchmesser<br />
möglich sind. Durch große Zahnbreiten in der Eingangsstufe<br />
und der Festigkeitssteigerung durch die Hohlradverzahnung<br />
aus gehärtetem Stahl in der Abtriebsstufe eignet sich<br />
PerformaxPlus besonders für hohe Drehmomente, wie sie in der<br />
Türtechnik und der Automatisierung gefragt sind. Gleichzeitig<br />
sorgt das Stahlgehäuse für Stoßfestigkeit. Mit der optional einsetzbaren<br />
Radiallaststufe HRL können außerdem extra hohe Radiallasten<br />
aufgefangen werden, z. B. bei Riemenvorspannung.<br />
Abhängig von der Abtriebsdrehzahl sind Radialkräfte bis zu<br />
2 000 N übertragbar.<br />
FÜR HOHES DREHMOMENT<br />
Anwender, die laufruhige, robuste Getriebelösungen für hohe<br />
Drehmomente suchen, sind beispielsweise mit den Performax-<br />
Hans-Georg Konnerth, Market Manager Industrial Drive Technologyund<br />
Fabian Port, Project Team Leader Industrial Drive Technology,<br />
beide ebm-papst St. Georgen GmbH & Co. KG<br />
Durch die Untersetzung von 17:1 bereits in der ersten Stufe<br />
ist es möglich auch dort ein einstufiges Getriebe einzusetzen,<br />
wo üblicherweise zwei Stufen erforderlich wären<br />
96 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
KOMPAKTE ALLROUNDER<br />
Auf der radial verschraubten Konstruktion basiert auch das für „einfachere“ Anwendungen<br />
ausgelegte Planetengetriebe Performax. Anwender, die eine effiziente, wirtschaftliche Getriebelösung<br />
z. B. für den Einsatz in Reha-Geräten oder der Fördertechnik suchen, sind damit gut<br />
beraten. Schrägverzahnte Kunststoffräder in der ersten Stufe sorgen für einen ruhigen Lauf,<br />
während das Zink-Druckguss-Hohlrad in der zweiten Stufe den Fertigungsprozess wirtschaftlich<br />
macht. Durch die Untersetzung von 17:1 bereits in der ersten Stufe ist es möglich auch<br />
dort ein einstufiges Getriebe einzusetzen, wo üblicherweise zwei Stufen erforderlich wären.<br />
Statt mit drei kommt dieses Getriebe bei Untersetzungen bis 204:1 mit nur zwei Stufen aus. In<br />
der Medizintechnik müssen Getriebe möglichst leise sein, etwa wenn sie nahe am Patienten<br />
arbeiten. Gefordert ist hier ein möglichst laufruhiger Betrieb. Die NoiselessPlus Getriebe<br />
sind in solchen Fällen eine gute Wahl. Ihr Aluminiumgehäuse und die präzise, geräuschoptimierte<br />
Schrägverzahnung der schwingungsdämpfenden Kunststoffräder in beiden Stufen<br />
reduziert die Schallabstrahlung deutlich. Das Geräuschverhalten ist auch unter extremen<br />
Betriebsbedingungen lastunabhängig und durch die doppelte Kugellagerung der Abtriebswelle<br />
mindern selbst hohe Radiallasten die Lebensdauer nicht. Die ein- oder zweistufigen<br />
Ausführungen bieten hohe Untersetzungsvielfalt von 4,33:1 bis 231:1. Dank der spanenden<br />
Fertigung der Gehäuse ist hohe Flexibilität bei der Kundenanbindung möglich.<br />
ROBUST UND LEISTUNGSSTARK<br />
Viele Anwendungen in der industriellen Automatisierung<br />
sowie der Intralogistik fordern<br />
kompakte, kraftvolle und gleichzeitig robuste<br />
Getriebe. Typische Beispiele sind Shuttle-<br />
Fahrzeuge oder Crossbelt-Förderer. Hier<br />
können die Optimax-Planetengetriebe punkten,<br />
die es in zwei Baugrößen gib. Die größere<br />
Variante bietet bei einem Einbau-Kantenmaß<br />
von 63 mm und einer Länge von 102 mm<br />
in der 2-stufigen Ausführung Spitzen-Drehmomente<br />
bis zu 150 Nm.<br />
Robustheit erreichen die Getriebe dadurch,<br />
dass alle Verzahnungsteile aus gehärtetem<br />
Stahl bestehen. Auch das Design spielt eine<br />
Rolle: Durch die Platzierung der vier axialen<br />
Befestigungsschrauben in die Ecken des Quadrates<br />
konnte ein großer Hohlraddurchmesser<br />
realisiert werden. Auch hohe Radiallasten,<br />
z. B. durch Zahnriemen oder Exzenter, sind<br />
unkritisch. Die Abtriebsstufe ist mit zwei großen<br />
Kugellagern sehr steif aufgebaut und bietet<br />
so im Nennbetrieb mit 500 N Radiallast eine<br />
wartungsfreie, berechnete Lebensdauer<br />
von bis zu 20 000 h. Die Getriebe lassen sich<br />
gut mit 63- und 80-mm-Motoren kombinieren.<br />
Für die kleineren 42-mm-Motoren steht mit<br />
Optimax 42 ebenfalls ein sehr robustes und<br />
überlastfestes ein- oder zweistufiges Planetengetriebe,<br />
standardmäßig in Schutzart IP54, zur<br />
Verfügung und rundet das Programm ab.<br />
Fotos: Ebm-Papst<br />
www.ebmpapst.com<br />
DIE IDEE<br />
„Die beschriebenen Planetengetriebe<br />
sind Teil des durchdachten modularen<br />
Antriebsystems von ebm-papst<br />
und können mit allen DC- und<br />
EC-Motoren kombiniert werden. Mit<br />
den modernen ECI-Motorenfamilien<br />
beispielsweise gibt es eine breite<br />
Auswahlpalette an dynamischen<br />
Motoren, Regelelektroniken,<br />
Getrieben, Brems- und Sensormodulen.<br />
Individuelle Antriebskomplettlösungen<br />
aus einer Hand mit<br />
aufeinander abgestimmten Komponenten<br />
sind dadurch einfach<br />
realisierbar und lassen sich z. B. im<br />
Online-Portal zusammenstellen.<br />
Insgesamt sind mehrere tausend<br />
Varianten möglich.“<br />
Fabian Port, Project Team Leader<br />
Industrial Drive Technology,<br />
ebm-papst St. Georgen<br />
GmbH & Co. KG<br />
Multi-Sensor-<br />
Messgeräte<br />
CO<br />
CO2<br />
O2<br />
PM<br />
(<br />
@<br />
r.F.<br />
Bis zu vier<br />
Messgrößen in<br />
einem Gerät!<br />
Bis zu acht<br />
Messgrößen in<br />
einem Gerät!<br />
VOC<br />
°C<br />
mbar<br />
Jetzt<br />
beraten<br />
lassen<br />
+49 911 37322-190<br />
www.fuehlersysteme.de<br />
info@fuehlersysteme.de
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
ENERGIEEINSPARUNG<br />
EFFIZIENTE ELEKTROMOTOREN<br />
FÜR KLIMANEUTRALITÄT<br />
Die Reduzierung und Optimierung des Energie- und Ressourcenverbrauchs ist<br />
wirtschaftlich und ökologisch eine Notwendigkeit für Industrieunternehmen<br />
weltweit. In industriellen Anwendungen beträgt der Verbrauch elektrischer<br />
Antriebe etwa 70% der erzeugten elektrischen Energie. Nord Drivesystems<br />
unterstützt seine Kunden dabei, diese Einsparpotenziale zu erschließen.<br />
Eine Wirkungsgradoptimierung des gesamten Antriebssystems<br />
einschließlich der ausgeführten Anwendung stellt einen<br />
wesentlichen Ersparnisfaktor dar. Das Potenzial liegt<br />
hier typischerweise bei rund 30 bis 60 %. Nord Drivesystems<br />
hat sich dieser Aufgabe seit dem Aufkommen der Energiedebatte<br />
vor mehreren Jahrzehnten verschrieben und versucht bei jeder<br />
Neu- und Weiterentwicklung seiner Antriebssysteme, Zukunftsfähigkeit,<br />
verbesserte Wirtschaftlichkeit, höhere Energieeffizienz<br />
sowie optimierte Funktionalität und Performance unter einen Hut<br />
zu bringen.<br />
Auf Basis offizieller OECD-Zahlen wird der Industrie mit 51 %<br />
im Zeitraum von 2000 bis 2017 der größte Anteil an der erreichten<br />
Einsparung des Energieeinsatzes durch bessere Energieeffizienz<br />
zugeschrieben. Dabei haben die Prozesswärmeerzeugung<br />
und die Nutzung elektrischen Stroms in Antrieben die größten<br />
Anteile. Elektromotoren sind hinsichtlich der Ökodesignrichtlinie<br />
die relevanteste Produktgruppe, insbesondere auch für<br />
den industriellen Energieverbrauch, denn mit Elektromotoren<br />
betriebene Systeme verbrauchen etwa 70 % der industriellen<br />
Energie. Das ist in etwa die Hälfte der insgesamt in der Europäischen<br />
Union genutzten elektrischen Energie. So wurden laut<br />
Schätzungen im Jahr 2015 ca. 1 400 Terawattstunden elektrische<br />
Energie von Elektromotoren in mechanische Energie und Wärme<br />
umgesetzt.<br />
UMSETZUNG AKTUELLER EFFIZIENZ-<br />
VORSCHRIFTEN<br />
Seit dem 1. Juli <strong>2021</strong> gelten mit der neuen Ökodesign-Verordnung<br />
(EU) 2019/1781 neue Energieeffizienzregeln für Dreiphasen-<br />
Elektromotoren, die Auswirkungen auf explosionsgeschützte<br />
Elektromotoren sowie die bewährten Standard-Elektromotoren<br />
haben. Mit der Änderung gelten unter anderem folgende neue<br />
Regeln: Die Energieeffizienzklasse IE3 gilt für 3-Phasen-Asynchronmotoren<br />
für Nennleistungen von ≥0,75 kW bis ≤1 000 kW<br />
und neuerdings auch für 8-polige Motoren, die vorher ausgenommen<br />
waren. Bisher lag die Leistungsobergrenze, ab der IE3<br />
vorgeschrieben war, bei ≤375 kW.<br />
Ganz neu hinzugekommen sind Vorgaben für die kleineren<br />
3-Phasen-Asynchronmotoren mit Nennleistungen von ≥0,12 kW<br />
bis
Mit Elektromotoren betriebene<br />
Systeme verbrauchen etwa 70 % der<br />
industriellen Energie<br />
und Ex d eingeschlossen. Bisherige Ausnahmen<br />
für Bremsmotoren, umrichterbetriebene<br />
Motoren und ex-geschützte Motoren<br />
wurden gestrichen.<br />
ÄNDERUNGEN ZUM JULI 2023<br />
Am 1. Juli 2023 erfolgt eine weitere Verschärfung<br />
der Effizienzregeln. Dann gilt<br />
die Energieeffizienzklasse IE2 für explosionsgeschützte<br />
(Zündschutzart Ex eb)<br />
3-Phasen-Asynchronmotoren mit Nennleistungen<br />
von ≥0,12 kW bis ≤1 000 kW sowie<br />
für 1-Phasen-Asynchronmotoren<br />
≥0,12 kW. Die Energieeffizienzklasse IE4<br />
wird für 3-Phasen-Asynchronmotoren<br />
von ≥75 kW bis ≤200 kW verpflichtend<br />
und das für 2-, 4- oder 6-polige Motoren.<br />
Ausnahmen sind hier Bremsmotoren und<br />
explosionsgeschützte Elektromotoren.<br />
Für Anwendungen, in denen nur kurzzeitig<br />
ein Antrieb benötigt wird, können<br />
Standard-Asynchronmotoren der Effizienzklasse<br />
IE1 verwendet werden. Sie sind<br />
auf beste Materialausnutzung und geringste<br />
Investitionskosten ausgelegt.<br />
Auch nach der neuen Ökodesign-Verordnung<br />
ab Juli <strong>2021</strong> ist das für S3 < 80 %<br />
oder Kurzzeitbetrieb möglich.<br />
UNIVERSAL MOTOR ERFÜLLT<br />
ÖKODESIGN-VERORDNUNG<br />
Durch die seit dem 1. Juli <strong>2021</strong> geltenden<br />
Verschärfungen hinsichtlich der Energieeffizienz<br />
von Elektromotoren und Drehzahlregelungen<br />
wird der Einsatz von IE3-<br />
Motoren in zusätzlichen Leistungsbereichen<br />
nicht nur wirtschaftlich attraktiver,<br />
sondern auch zwingend erforderlich. Mit<br />
dem energieeffizienten Nord Universal<br />
Motor für Leistungsbereiche von 0,12 bis<br />
45 kW bietet Nord Drivesystems einen<br />
wirtschaftlichen IE3-Motor, der international<br />
alle Vorschriften erfüllt. Wo bisher<br />
noch IE2-Motoren in Kombination mit<br />
Frequenzumrichtern eingesetzt werden<br />
konnten, werden jetzt höhere Maßstäbe<br />
an die Energieeffizienz angelegt.<br />
Während in der EU noch von der Verordnung<br />
der Effizienzklasse IE3 für<br />
Antriebe unter 0,75 kW abgesehen<br />
wurde, ist die IE3-Klasse in China<br />
bereits seit Juni <strong>2021</strong> für alle 3-Phasen-Induktionsmotoren<br />
ab 120 W<br />
Pflicht. Der Universal Motor deckt<br />
diesen Leistungsbereich ab. Er ist<br />
nach allen gängigen Standards zertifiziert<br />
und deshalb weltweit einsetzbar.<br />
Dadurch ermöglicht er die gezielte<br />
Variantenreduzierung und bietet entscheidende<br />
Kostenvorteile, gerade bei internationalen<br />
Projekten. Er kann ohne jede<br />
Anpassung für die wichtigen Weltmärkte<br />
Europa, USA, Kanada, China, Indien,<br />
Russland und Ukraine eingesetzt<br />
werden. Möglich ist dies durch die Zertifizierung<br />
des Universal Motors gemäß<br />
CE, UL, CSA, CCC, EAC, ISI und andere.<br />
Speziell für global vertriebene Maschinen<br />
und Anlagen sowie internationale Projekte<br />
bewirkt die Reduzierung der Ländervarianten<br />
klare Kosteneinsparungen für<br />
Systemintegratoren und Betreiber. Es<br />
müssen weniger Varianten und Teilenummern<br />
bearbeitet und verwaltet werden,<br />
die Antriebsauswahl wird einfacher<br />
und der Beschaffungsaufwand sinkt.<br />
Fotos & Grafiken: Nord Drivesystems<br />
www.nord.com<br />
DIE IDEE<br />
Nord Drivesystems arbeitet schon<br />
seit Jahrzehnten an der Energieeffizienz<br />
seiner Motoren. Mit den<br />
jüngsten Aktualisierungen der<br />
Ökodesign-Verordnung erzeugen<br />
neben den wirtschaftlichen auch<br />
ökologische und regulatorische<br />
Aspekte verstärkte Anreize zum<br />
Energiesparen. Elektromotoren<br />
verbrauchen einen Großteil der<br />
industriell eingesetzten Energie.<br />
Nord hat mit dem Universal Motor<br />
deshalb eine mit allen wichtigen<br />
Zertifizierungen versehene und<br />
daher weltweit einsetzbare<br />
energieeffiziente Komponente<br />
entwickelt.<br />
REGELBARE ELEKTROMOTOREN<br />
Wir lösen individuelle<br />
ANTRIEBSAUFGABEN<br />
Motoren und Generatoren:<br />
100 - 600 000 Nm<br />
100 - 3000 kW<br />
Besuchen Sie uns:<br />
Halle 4 - Stand 548<br />
www.oswald.de<br />
Benzstraße 12 | 63897 Miltenberg<br />
oswald@oswald.de | 09371/97190
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
BÜRSTENLOSE MOTOR-TREIBERKOMBINATION<br />
HOHES DREHMOMENT UND<br />
GERINGER GERÄUSCHPEGEL<br />
Das Unternehmen Oriental Motor hat mit der BLH-Serie eine kompakte<br />
bürstenlose Motor-Treiberkombination zum Betrieb an einer<br />
Gleichspannungsquelle entwickelt, die für verschiedenste Anwendungen<br />
geeignet ist. Jetzt wurden durch die Implementierung einer dedizierten<br />
Vektorregelung die Geschwindigkeitsnachführung und die<br />
Geräuschentwicklung verbessert.<br />
Goran Podgajski, Customer Service<br />
Center bei Oriental Motor (Europe)<br />
GmbH in Düsseldorf<br />
Die BLH-Motoren von Oriental Motor werden zunehmend<br />
in fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) und anderen<br />
Anwendungen eingesetzt, die eine präzise Drehzahlregelung<br />
und leisen Betrieb erfordern. Aus diesem Grund<br />
hat das Unternehmen den neuen Treiber BLH2D für die BLH-<br />
Serie entwickelt. Er bietet bessere Performance, hohe Drehzahlstabilität<br />
bei hohem Drehmoment und geringe Geräuschentwicklung.<br />
Den BLH2D-Treiber gibt es für analoge Einstellung,<br />
digitale Einstellung und RS-485-Kommunikation.<br />
EIGENSCHAFTEN DER VERSCHIEDENEN<br />
AUSFÜHRUNGEN<br />
Bei der analogen Version ist wie beim Vorgängermodell für die<br />
Einstellung der Drehzahl nur eine analoge Einstellung mit Potentiometer<br />
oder externer DC-Spannung möglich, Strom-, I/O- und<br />
Motorzuleitung sind mit dem Vorgängermodell kompatibel. Die<br />
Abbrems- und Stoppbewegung ist jeweils freilaufend oder wahlweise<br />
rekuperierend konfigurierbar.<br />
In der neuen digitalen Version erfolgt die Einstellung der gewünschten<br />
Fahrprofile mit Hilfe der Parametriersoftware ME-<br />
XE02 via USB-Verbindung vom PC aus. Es stehen verschiedene<br />
Funktionen wie Drehzahl, Drehmomentbegrenzung, Beschleunigungs-<br />
und Verzögerungszeit zur Verfügung. Die Benutzerfreundlichkeit<br />
wurde durch zusätzliche Ein- und Ausgänge und<br />
stufenlose Drehzahlregelung mit PWM-Eingang (Pulsweitenmodulation)<br />
verbessert. Eine analoge Einstellung der Drehzahl ist<br />
aber weiterhin möglich.<br />
Die Ausführung mit RS-485-Kommunikation ist vor allem für<br />
Anwendungen gedacht, bei denen der Status des Antriebs ständig<br />
überwacht oder der Inbetriebnahmeaufwand geringgehalten<br />
werden soll. Diese Variante kann das Vorgängermodell problemlos<br />
ersetzen.<br />
VEKTORREGELUNG IM MOTORSTEUERSYSTEM<br />
Der neue BLH2D-Treiber regelt die Phasenströme durch eine<br />
Vektorregelung. Dadurch konnten eine Energierückspeisung und<br />
100 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
1.13.0??.2XX<br />
1.13.0??.4XX<br />
vorne<br />
41×61mm<br />
41×83mm<br />
hinten<br />
eine Drehmomentbegrenzungsfunktion realisiert werden. Das Motorantriebssystem<br />
wurde von der konventionellen Blockkommutierung zur Sinuskommutierung<br />
geändert. Bei diesem Regelungskonzept werden die dreiphasigen Größen<br />
des Motors in ein zweidimensionales Koordinatensystem überführt. Das<br />
Ergebnis ist nicht nur ein hocheffizienter Antrieb, es lässt sich auch der Motorstrom<br />
in Abhängigkeit von der Rotorposition regeln.<br />
Um die genaue Rotorposition zu erfassen, wurde eine Interpolationsfunktion<br />
implementiert, um mit den serienmäßigen Hall-Sensoren der BLH-Serie eine<br />
ausreichende Auflösung zu realisieren. Im Gegensatz zum Vorgängermodell<br />
kann der neue BLH2D-Treiber den Motor deshalb in allen vier Quadranten betreiben,<br />
so dass auch kontrolliertes Abbremsen möglich ist. Die Vorteile sind<br />
eine verbesserte Drehzahlregulierung während des Verzögerungsvorganges<br />
und eine verbesserte Drehzahlstabilität bei Laständerungen. Der BLH2D-<br />
Treiber verfügt außerdem über eine Drehmomentbegrenzungsfunktion und<br />
eine Lastfaktor-Anzeigefunktion zur Überwachung des erzeugten Drehmoments.<br />
Der errechnete Lastfaktor kann mit der Statusmonitor-Funktion der<br />
Parametriersoftware MEXE02 dargestellt und überprüft werden. Damit lassen<br />
sich Unregelmäßigkeiten in der Anwendung leicht erkennen und falls notwendig<br />
rechtzeitig Gegenmaßnahmen einleiten (Predictive Maintenance).<br />
REGENERATIVES BREMSEN<br />
Wenn gebremst wird, arbeitet der Motor regenerativ als Generator. Ein typisches<br />
Schaltnetzteil ist nicht für eine Energierückspeisung ausgelegt und die<br />
rückgespeiste Leistung führt zu einer Erhöhung der Spannung außerhalb des<br />
spezifizierten Bereiches. Das kann zu einem Überspannungsalarm führen. Als<br />
Gegenmaßnahme ist der BLH2D-Treiber mit einer Funktion ausgestattet, die es<br />
dem Motor ermöglicht, regenerativen Strom unmittelbar wieder in Bewegungsenergie<br />
umzuwandeln, anstatt ihn an das Schaltnetzteil zurückzugeben. Um<br />
den neuen Treiber nicht größer als das Vorgängermodell werden zu lassen,<br />
nutzt der BLH2D mit digitaler Einstellung außerdem eine aktive Regelung zur<br />
Unterdrückung der Rückspeisespannung, bei der die regenerative Energie im<br />
Bedarfsfall unmittelbar wieder an den Motor zurückgeführt wird. So muss sie<br />
nicht über einen Widerstand in Wärme umgesetzt werden.<br />
Regenerativer Strom kann auch für Zwecke wie das Laden von Batterien verwendet<br />
werden. In solchen Fällen ist es notwendig, regenerative Energie in die<br />
Stromversorgung zurück zu speisen, ohne dass sie vom Treiber an den Motor<br />
zurückgeführt wird. Zum Handling der jeweiligen Betriebszustände ist im Hardware-Layout<br />
ein Feldeffekttransistor (FET) zur bedarfsweisen Unterbrechung<br />
der Spannungsversorgung integriert.<br />
iStock © Wenjie Dong<br />
Passion in Motion<br />
Modular<br />
Mechatronic<br />
Drive Solutions<br />
| Unzählige vordefinierte<br />
Varianten<br />
| Lösungen wie<br />
maßgeschneidert<br />
VERSCHIEDENE ABBREMSVORGÄNGE MÖGLICH<br />
<strong>SPS</strong> –<br />
Smart Production Solutions<br />
23.11. – 25.11.<strong>2021</strong><br />
Halle 1 | Stand 230<br />
Modulares System:<br />
| DC Motoren<br />
| Getriebe<br />
| Bremsen<br />
| Encoder<br />
Der Abbremsvorgang des Motors kann auf drei Arten erfolgen: unter vollständiger<br />
Verwendung von Regenerativstrom (Bremsbetrieb I, Energie wird nicht an<br />
die Stromversorgung zurückgespeist), ohne Verwendung von Regenerativstrom<br />
(Bremsbetrieb II, Energie wird freilaufend abgebaut und nicht zurückgespeist)<br />
oder unter vollständiger Rückführung von regenerativer Energie an die Stromversorgung,<br />
beispielsweise eine Batterie im Bremsbetrieb III.<br />
Der erste Abbremsvorgang ist eine Verzögerungsmethode für den sog. Bremsbetrieb<br />
I. Die während des Verzögerungsvorganges gespeicherte Energie wird<br />
durch die zuvor beschriebene Methode zur Unterdrückung des Spannungsanstiegs<br />
an den Motor rückgespeist, es wird keine regenerative Energie in das<br />
übergeordnete System zur Spannungsversorgung zurückgegeben. Diese Bremsmethode<br />
eignet sich z. B. bei Bandantrieben in Verbindung mit einem Schaltnetzteil.<br />
Bei Betrieb mit häufiger Rekuperation kann es jedoch zu einem starken<br />
Anstieg der Motortemperatur kommen.<br />
Der zweite Abbremsvorgang ist eine Verzögerungsmethode, um das Bremsmoment<br />
so zu steuern, dass keine Rückspeiseenergie erzeugt wird und der Verzögerungsvorgang<br />
ungeregelt ist. Die interne Spannung des Treibers wird nicht<br />
erhöht, da keine regenerative Energie umgewandelt wird. Diese Variante ist<br />
zum einen kompatibel mit dem Vorgängermodell, d. h. ältere Modelle können<br />
leicht ersetzt werden. Zudem eignet sich die Methode, wenn beim Stoppen kein<br />
Bremsmoment erzeugt werden soll.<br />
Bei der dritten auswählbaren Abbremsmethode wird die regenerative Energie<br />
vollständig in das übergeordnete System zur Spannungsversorgung rückgeführt.<br />
Bei der Verwendung von geeigneten Spannungsversorgungen wie beispielsweise<br />
einer Batterie, steigen Versorgungsspannung und interne Spannung unter VerbMotion<br />
Modular Mechatronic Drive Solutions<br />
www.buehlermotor.com
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
wendung der zuvor genannten Methode nicht an. Diese Methode<br />
eignet sich z. B. für Abwärtsfahrten eines fahrerlosen Transportfahrzeuges<br />
unter Beibehaltung der eingestellten Geschwindigkeit.<br />
MASSNAHMEN GEGEN HOHE<br />
EINSCHALTSTRÖME<br />
Die bürstenlosen<br />
DC-Motoren können<br />
mithilfe des neuen<br />
Treibers jetzt auch mit<br />
digitaler Einstellung<br />
und mit RS-485-Kommunikation<br />
betrieben<br />
werden<br />
Der neue BLH2D-Treiber ist mit einer Schaltung zur Unterdrückung<br />
von hohen Einschaltströmen ausgestattet, im Vergleich<br />
zum Vorgängermodell konnte der Einschaltstrom um 5 % reduziert<br />
werden. Für die Schaltung zur Unterdrückung hoher Ein-<br />
schaltströme ist ein FET verbaut. Der zwischen Gate und Source<br />
geschaltete Verzögerungskondensator wird allmählich aufgeladen,<br />
so dass die an den Elektrolytkondensator angelegte Spannung<br />
mit einer festgelegten Zeitkonstante kontrolliert steigt.<br />
Durch den Einsatz der Sinuskommutierung konnte bei dem<br />
neuen BLH2D-Treiber außerdem die Geräuschentwicklung reduziert<br />
werden. Er hat eine glattere Stromwellenform als das<br />
Vorgängermodell, das einen stark schwankenden Motorstrom<br />
aufweist. Dadurch werden Rotations- und Oberflächenschwingungen<br />
reduziert. Eine Tracking-Analyse der Motoroberflächenschwingung<br />
für radiale Schwingungen ergab für den<br />
BLH2D-Treiber einen deutlich niedrigeren hörbaren Pegel im<br />
Frequenzbereich von 20 Hz bis 20 kHz als beim Vorgänger, das<br />
heißt die Geräuschentwicklung fällt geringer aus.<br />
Messbare Verbesserungen ergaben sich auch hinsichtlich des<br />
begrenzten Betriebsbereichs. Beim 30 W-Motor konnte das Drehmoment<br />
um 15 %, beim 50 W-Motor um 20 % gesteigert werden,<br />
es steht somit ein größerer begrenzter Betriebsbereich zur Verfügung.<br />
Die Summe der beschriebenen Optimierungsmaßnahmen<br />
und die daraus resultierenden Eigenschaften zeigen, dass der<br />
neue BLH2D-Treiber für die bürstenlosen DC-Motoren der BLH-<br />
Serie von Oriental Motor deutliche Verbesserungen für Praxisanwendungen<br />
aller Art sowie mehr Komfort in der Bedienung und<br />
Parametrierung bietet.<br />
Fotos: Oriental Motor<br />
www.orientalmotor.de<br />
DIE IDEE<br />
www.spn-drive.de<br />
CUSTOM-MADE by SPN<br />
Für einzigartige Momente<br />
„Bei der Weiterentwicklung der<br />
Treiber für die bürstenlosen DC-<br />
Motoren der BLH-Serie hatten wir<br />
drei klare Entwicklungsziele:<br />
bessere Performance, hohe<br />
Drehzahl stabilität bei hohem<br />
Drehmoment und geringe Geräuschentwicklung.<br />
Diese Eigenschaften<br />
sind beispielsweise für den Einsatz<br />
in fahrerlosen Transportsystemen<br />
essenziell. Um die Vorteile für ein<br />
möglichst breites Anwendungsspektrum<br />
nutzbar zu machen, haben wir<br />
den BLH2D-Treiber wahlweise mit<br />
analoger oder digitaler Einstellung<br />
und mit serieller RS-485-Kommunikation<br />
ausgestattet.“<br />
Fordern Sie uns heraus! Wir haben die ideale Lösung<br />
für Ihre Anwendung – ob kleiner Bauraum, extreme<br />
Temperaturschwankungen, Gewicht oder besondere<br />
Einsatzgebiete. Unsere Antriebslösungen – zuverlässig,<br />
präzise und CUSTOM-MADE by SPN – sorgen für<br />
einzigartige Momente.<br />
Fritz-Hopf-Straße 1 ∙ 86720 Nördlingen ∙ Telefon: +49 9081 214-0<br />
Goran Podgajski, Customer Service,<br />
Oriental Motor (Europe) GmbH<br />
102 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
ZAHNRADBERECHNUNG LEICHT GEMACHT<br />
Die Zahnradberechnung in Kisssoft deckt alle gängigen<br />
Zahnradtypen wie Stirn-, Kegel-, Hypoid-, Schnecken-, Beveloid-,<br />
Kronen- und Schraubrad ab. Im Release <strong>2021</strong> stehen für die<br />
Schraubradberechnung neue Grafiken zur Verfügung. Die<br />
Auswertegrafik zum spezifischen Gleiten wird auf Basis der<br />
Geometrie eines geradeverzahnten Ersatz-Stirnrades berechnet<br />
und dargestellt. Eine visuelle Auswertung des Zahneingriffs in<br />
2D ist jetzt auch für Achskreuzungswinkel ungleich 90°<br />
möglich. Dazu berechnet die Software parallele Schnitte zur<br />
Mittelachsebene der Schnecke. Die Anzeige dieser 2D-Geometrie<br />
erfolgt über die Funktion „Zahneingriff in Schnitten“.<br />
Ebenfalls zur Auswahl steht die Option „Formkreise dFf und dFa<br />
aus der Zahnform bestimmen“. Mit Hilfe der Feinauslegung lassen sich zudem für Schraubradstufen die besten<br />
Varianten mit vorgegebenen, definierbaren Randbedingungen finden.<br />
www.kisssoft.com<br />
SICHER BEI<br />
SKALIERBAREM<br />
LEISTUNGSUMFANG<br />
Mit Flexi Compact präsentiert<br />
Sick eine neue Sicherheitssteuerung<br />
für Maschinen, die<br />
einen skalierbaren Leistungsumfang<br />
bietet und mit<br />
Diagnosefunktionen bestückt<br />
ist. Im Fokus der Entwicklung<br />
standen zudem Miniaturisierung<br />
und eine verbesserte<br />
Nutzerfreundlichkeit. Die<br />
Hardwareplattform lässt sich<br />
bei Bedarf um bis zu zwölf<br />
Module erweitern. Das<br />
Engineering Tool Safety<br />
Designer ermöglicht per<br />
Drag-and-drop eine einfache<br />
Konfiguration und Dokumentation<br />
von Sicherheitslogiken.<br />
Schmale Gehäuse sparen<br />
Platz im Schaltschrank und<br />
die Frontstecker können vorab<br />
konfektioniert werden. Auch<br />
codierbare Steckplätze sorgen<br />
für Installationssicherheit.<br />
Das TFT-Display visualisiert<br />
alle relevanten Eingaben und<br />
Einstellungen bei Inbetriebnahme<br />
und Service. Damit<br />
werden die Voraussetzungen<br />
für ein zügiges Set-up<br />
geschaffen. Kennzeichnend<br />
ist ferner ein zertifizierter<br />
High-Speed-Rückwandbus<br />
mit kurzen Ansprechzeiten.<br />
Sicherheitsabstände können<br />
angepasst und Zykluszeiten<br />
verkürzt werden.<br />
www.sick.de<br />
MOVITRAC ® advanced<br />
Standard neu definiert<br />
Erleben Sie den bedarfsoptimierten Antriebsumrichter mit Mehrwerten für Ihre Ansprüche:<br />
Schnell betriebsbereit<br />
Abgestimmtes Antriebssystem ermöglicht Auto-Inbetriebnahme in wenigen Sekunden<br />
Fehler vermeiden<br />
Durchgängig steckbare Einkabeltechnik für Asynchron- und Synchronmotoren<br />
Flexibel bleiben<br />
Viele Einsatzmöglichkeiten mit einem Umrichter für unterschiedliche Motoren mit und ohne Geber<br />
Konsequent kommunikativ<br />
Integrierte Kommunikationsschnittstelle ermöglicht Anbindung an unterschiedliche Steuerungen<br />
Besuchen Sie<br />
uns auf der <strong>SPS</strong><br />
Halle 3A<br />
am Stand 411<br />
www.sew-eurodrive.de/movitrac-advanced
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
VAKUUMGREIFER<br />
SICHERE UND SCHNELLE<br />
PROZESSE FÜR COBOTS<br />
Pick-and-place, Etikettierung, Palettierung u.v.m.:<br />
Werden kollaborative Roboter (kurz Cobots) mit<br />
Vakuum-Greifern ausgestattet, sind viele<br />
Anwendungen möglich. Wie diese schnell und<br />
sicher gelingen, Ingenieure bei Installation und<br />
Wartung Zeit sparen und unterschiedliche Cobots<br />
ausstatten können, zeigt SMC mit der Serie<br />
ZXP-X1 und ihren Variationen.<br />
Diverse Anwenderanforderungen und stets hohe Prozesssicherheit<br />
– ein Muss auch bei Vakuum-Greifern<br />
an Cobots. Mit der Serie ZXP7-01-X1 und der Erweiterung<br />
um die Serien ZXP7-41-X1, ZXP7-21-X1, ZXP7-<br />
11-X1 sowie ZXP7-X1-Assista gelingt dieser Spagat: von der<br />
schnellen Installation und Wartung über hohe Flexibilität<br />
dank variierbarer Anzahl an Vakuumsaugern und individuellen<br />
Befestigungsmöglichkeiten bis hin zur Kompatibilität mit<br />
verschiedenen Cobot-Herstellern.<br />
Die optimale Fremdbelüftung<br />
für drehzahlvariable Motoren<br />
in allen Anwendungsbereichen.<br />
Besuchen Sie uns auf der <strong>SPS</strong>:<br />
23. - 25.11.<strong>2021</strong><br />
in Nürnberg<br />
Halle 1.0 | Stand 338<br />
www.wistro.de<br />
MÜHELOSER ANSCHLUSS DER<br />
LUFTVERSORGUNG<br />
Ob Omron Corporation und Techman Robot Inc. (Serie TM),<br />
Fanuc Corporation (Serien CRX-10iA und CRX-10iA/L),<br />
Yaskawa Electric Corporation (Serie Motoman-HC10DT) oder<br />
Mitsubishi Electric Corporation (Serie Melfa Assista) – SMC<br />
hat passende Vakuum-Greifer für verschiedene Robotersysteme<br />
parat. Dank einfacher und intuitiver Programmierung,<br />
dem mühelosen Anschluss der Luftversorgung und der elektrischen<br />
Verdrahtung sowie dem Sauger-Montageflansch gemäß<br />
Normierung ISO9409-1-50-5-M6 gelingt die Inbetriebnahme<br />
im Handumdrehen.<br />
Dabei lassen sich an den genannten Serien nicht nur ein,<br />
zwei oder vier Vakuum-Sauger am Greifer anbringen, sondern<br />
auch verschiedene<br />
Saugervarianten:<br />
von der Saugform<br />
(flach, flach mit Rippen,<br />
dünn flach, Faltenbalg<br />
oder mehrstufiger<br />
Faltenbalg)<br />
über Material (NBR,<br />
Silikonkautschuk,<br />
Urethankautschuk<br />
oder FKM) bis zum<br />
Durchmesser (8, 10,<br />
13, 16, 20, 25, 30<br />
oder 32 mm). Das<br />
geringe Gewicht und<br />
das schlanke Design<br />
der Serien wirkt sich<br />
zudem positiv auf<br />
Dynamik und Masseträgheitsmoment<br />
aus. Wird optional<br />
das Vakuumsicherheitsventil<br />
der Serie ZP2V von SMC angebracht, kann das<br />
Vakuum während des Transfers sogar bei nicht belegten<br />
Saugern aufrechterhalten werden.<br />
Fotos: SMC<br />
www.smc.de<br />
DIE IDEE<br />
Der Vakuumsauger ermöglicht das<br />
Anbringen von bis zu vier Saugern<br />
an einem Greifarm. Darüber<br />
hinaus bietet die Variantenvielfalt<br />
von fünf Saugerformen, vier<br />
Materialien und acht verschiedenen<br />
Durchmessern viele Anwendungsmöglichkeiten.<br />
Die geringe<br />
Massenträgheit der Sauger wirkt<br />
sich positiv beim Einsatz in<br />
Cobots aus.<br />
104 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
PER SERVICE-TOOL NOCH SCHNELLER KONFIGURIEREN<br />
Die neue Software RKX von RK Rose+Krieger erleichtert die Konfiguration<br />
individueller Profile für die Antriebssteuerung MultiControl II. Statt über<br />
Handschalter erfolgt die Bedienung einfach und schnell via PC. Einstellungen<br />
können nun auf einer übersichtlich gestalteten Bedienoberfläche<br />
vorgenommen werden. Erklärungsvideos leisten erweiterte Hilfestellungen<br />
und die erstellten Profile sind jederzeit abrufbar. Die RKX-Software zeigt<br />
Motorströme und weitere Betriebsparameter in Echtzeit an, auch in<br />
Bussystemen mit bis zu 32 Antrieben. Infolge können Unregelmäßigkeiten<br />
im System erkannt und frühzeitig eliminiert werden. Somit fallen auch<br />
weniger Arbeiten wie das Anklemmen von Strommessdosen an jedem<br />
Antrieb an. Ferner besteht die Möglichkeit, Serviceeinsätze digital vom<br />
RK-Personal durchführen zu lassen. Anwender können Service-und Fehlerhistorien<br />
auslesen, anhaltende Probleme identifizieren und abstellen, sodass die Lebensdauer des Systems verlängert wird.<br />
www.rk-rose-krieger.com<br />
INTEROPERABILITÄTSFÄHIGKEIT BESCHEINIGT<br />
Für seine Kit-Encoder mit BiSS C-Schnittstelle hat Posital das neue Konformitätszertifikat<br />
der BiSS Association erhalten. „BiSS Certified“ soll die weitere Verbreitung<br />
dieser Open Source-Technologie unterstützen. Die Zertifizierung umfasst<br />
sowohl Master- als auch Slave-Einheiten in Steuerungssystemen. „BiSS-Protokolle<br />
haben sich in der Welt der Machine-to-Machine-Kommunikation stark durchgesetzt“,<br />
sagt Jörg Paulus, Leiter des europäischen Posital-Geschäfts sowie Gründungsmitglied und ehrenamtlicher Vorstand der<br />
BiSS Association e.V. “Angesichts dieser wachsenden Popularität ist es von entscheidender Bedeutung, dass Implementierungen<br />
der Technologie von verschiedenen Herstellern hohe Standards für Kompatibilität und Interoperabilität erfüllen.“ Der<br />
Zertifizierungsprozess verhilft Anbietern zum Nachweis, dass ihre Produkte diese Anforderungen erfüllen. Gleichzeitigt<br />
garantiert das „BiSS Certified“-Label den Kunden, dass die gekauften Geräte nahtlos zusammenarbeiten.<br />
www.posital.de<br />
#B_IIoT<br />
INDUSTRIAL<br />
INTERNET<br />
OF THINGS<br />
Die Zukunft der Automation<br />
ist digital und vernetzt. Als<br />
Ihr Automatisierungspartner<br />
unterstützen wir Sie Schritt<br />
für Schritt auf dem Weg zur<br />
smarten Fabrik.<br />
Gemeinsam mit Balluff sind Sie<br />
gerüstet für das IloT.<br />
www.balluff.com
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
ANZEIGE<br />
EINEIIGE SENSOR-ZWILLINGE FÜR HOHE GENAUIGKEIT<br />
Für moderne Dreh-/Fräs-Bearbeitungszentren<br />
bietet Lenord+Bauer ein<br />
robustes und hochpräzises Sensor-Einbaukit.<br />
Zwei identische MiniCoder<br />
tasten magnetisch eine flexibel<br />
herstellbare Maßverkörperung – ein<br />
abwälzgefrästes robustes Zahnrad – ab.<br />
Die Sensorsignale werden in der i³SAAC-<br />
Precision-Box konditioniert.<br />
Bei der Positionierung von Drehtischen<br />
werden so Genauigkeiten von bis zu<br />
vier Winkelsekunden erzielt. Bei der<br />
präzisen Drehzahlregelung in Hochfrequenzspindeln<br />
ist eine zuverlässige Funktion auch jenseits von 50 000 rpm gegeben.<br />
Das i³SAAC-Precision-System ist montagefreundlich und wartungsfrei, selbst wenn Kühl- und Schmierstoffe den<br />
Einbauraum kontaminieren. Über ein Service-Tool erfolgt die menügeführte Inbetriebnahme. Durch das Überprüfen<br />
der Montagepräzision und der Qualität des Messzahnrades lässt sich die erreichbare Genauigkeit bewerten. Somit<br />
können schadhafte Maßverkörperungen bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt erkannt sowie zu große Abweichungen<br />
von Rundlauf oder MiniCODER-Montageposition korrigiert werden.<br />
Text/Foto: Lenord, Bauer & Co. GmbH<br />
www.lenord.de<br />
LASTSPITZENREDUKTION PER PLUG&PLAY<br />
HFI ANTRIEBE<br />
Leistungsstark, kommunikativ und sicher<br />
– für einen vielseitigen Einsatz<br />
• Integrierter Synchron- Servoantrieb<br />
• variable Feldbusanbindung<br />
CANopen®, EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP<br />
• optional mit funktionaler Sicherheit<br />
Safe Torque Off (STO)<br />
Performance Level e Kat. 3, SIL 3<br />
Produktseite<br />
HFI Antriebe<br />
Das aktive Energiemanagementsystem<br />
PxtMX der Michael Koch<br />
GmbH vereinfacht die<br />
strombasierte Lastspitzenreduktion.<br />
Der<br />
Anwender steckt es<br />
einfach auf ein aktives<br />
Gerät der Pxt-Energiemanagementfamilie,<br />
schließt es an und kann<br />
den Maximalwert für<br />
den Netzstrom Amperegenau<br />
eingeben. So ist<br />
sichergestellt, dass die<br />
für Lastspitzen der<br />
Maschine erforderliche Energie aus dem aktiven<br />
Energiemanagementsystem und nicht aus dem Stromnetz<br />
kommt. Der Mess- und Regelbereich des PxtMX<br />
reicht bis 100 Ampere. Zusammen mit dem Pxt-System<br />
können so zahlreiche Anwendungen mit geringerem<br />
Effektivstromwert, zum Beispiel mit 63 oder 32 Ampere,<br />
unter die Nennstromgrenzen der Sicherungen zum<br />
Stromnetz gebracht werden. Visualisiert wird der<br />
Einsatz in Echtzeit über das Tool PxtTerminal. Hierrüber<br />
lassen sich auch die aktiven Energiemanagementgeräte<br />
und -systeme der Pxt-Familie parametrieren und<br />
überwachen. PxtMX lässt sich optional mit EtherCAT<br />
ausstatten und in Feldbus-Netzwerke einbinden.<br />
www.bremsenergie.de<br />
www.engelantriebe.de
SMARTE SEILZÜGE FÜR HORIZONTALE UND<br />
VERTIKALE WEGMESSUNG<br />
BESUCHEN SIE UNS IN<br />
HALLE 3A, STAND 430<br />
Neben direkten Längenmesssystemen und Komponenten wie Messrädern<br />
führt Hengstler auch Seilzüge für Drehgeber im Programm. Ihr Einsatzspektrum<br />
reicht von Heavy Duty-Anwendungen bis zur Medizintechnik.<br />
Die Seilzüge sind Angaben zufolge robuster als klassische Wegmesssysteme<br />
und günstiger als andere indirekte Verfahren. Sie bestehen aus einer<br />
Spiralfeder, einer Präzisionsspule und einem Mess-Seil. An der Seite der<br />
Spule wird ein Drehgeber angebaut, der die Längsbewegung des Seils in<br />
eine Drehbewegung umsetzt und so die zurückgelegte Wegstrecke misst.<br />
Die Seilzüge mit Längen von 3 bis 30 m sind mit den 58 mm-Drehgebern<br />
von Hengstler kompatibel, sodass sie mit Inkremental- und Absolutwertgeber<br />
oder ATEX-zertifizierten Encodern kombinierbar sind. Ergänzend<br />
sind Komplettsysteme aus einem ACURO AC 36-Encoder sowie Seilzügen<br />
in Längen zwischen 650mm und 2 650mm erhältlich. Der Drehgeber<br />
bietet eine Auflösung bis 22 Bit (Singleturn) und ist mit einer SSI- und<br />
einer BiSS-Schnittstelle ausgestattet.<br />
www.hengstler.com<br />
EXTRA-LEICHTER COBOT MIT POLYMER-WELLGETRIEBE<br />
Ein Cobot aus<br />
Kunststoff, der<br />
weniger als 10 kg<br />
auf die Waage<br />
bringt, ist der ReBeL<br />
von Igus. Mit ihm<br />
werden auch für<br />
kleinere Unternehmen<br />
und Start-Ups<br />
innovative Ideen in<br />
der Servicerobotik<br />
machbar.<br />
Die Gründe dafür<br />
sind, neben seinem<br />
vergleichsweise niedrigen Preis, auch ein geringer Wartungsaufwand und<br />
eine einfache Bedienung. Seine Traglast liegt bei 2 kg, seine Reichweite<br />
beträgt 700 mm. Das Herzstück des Leichtbauroboters ist ein vollintegriertes<br />
Tribo-Wellgetriebe mit Motor, Absolutwert-Encoder, Kraftregelung<br />
und Controller. Für den Cobot bietet der Hersteller eine kostenlose<br />
Steuerungssoftware an, für die er verspricht, dass selbst Laien schon nach<br />
kurzer Zeit die Bewegungen des Roboters festlegen und simulieren<br />
könnten. Eingesetzt werden kann der Roboter in vielen Szenarien, vom<br />
montierten Einsatz auf Agrar-Drohnen bis hin zur mobilen Unterstützung<br />
als Haushaltshilfe, auf einem fahrerlosen Transportsystem oder als<br />
Barkeeper.<br />
www.igus.de<br />
Verbunden<br />
auf Distanz<br />
One Cable<br />
Mit<br />
auf 100 Meter<br />
Next Level: Das neue STÖBER Hybridkabel<br />
verbindet Motoren und Antriebsregler zuverlässig<br />
auf 100 Meter. Mit zukunftssicherem<br />
HEIDENHAIN EnDat® 3. Für maximale<br />
Qualität bei Übertragung, Diagnose, Sicherheit<br />
und Performance. Ein MUSS für die<br />
digitale Produktion.<br />
• Erprobte Schleppfähigkeit ohne Drossel für<br />
Kabellängen bis 50 Meter.<br />
• Entwickelt in Kooperation mit HEIDENHAIN.<br />
• Automatische Systeminstallation durch<br />
elektronisches Typenschild.<br />
• <strong>Digital</strong>e Übertragung von Positionswerten<br />
und Sensordaten.<br />
• Geringer Verkabelungsaufwand.<br />
• Verkürzte Montagezeiten.<br />
• Reduzierte Betriebskosten.<br />
www.stober.com
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
45 mm<br />
NEU<br />
optoNCDT 1900<br />
< 0,4 μm<br />
10 kHz<br />
AUTOMATISIERUNGSKONZEPT FÜR COBOTS<br />
Auf <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> stellt Sew-Eurodrive erstmals ein<br />
neues Automatisierungskonzept für kooperative<br />
Robotik und weitere funktional sichere<br />
Kinematiken vor. Am Sew-Eurodrive-Stand 411<br />
in Halle 3a kann man sich informieren, wie ein<br />
Industrie-PC mit Intel Quad Core Prozessor als<br />
<strong>SPS</strong> mit voll integrierter Sicherheitssteuerung<br />
eingesetzt wird. Mit zwei Prozessorkernen<br />
dieser CPU können zweikanalige Sicherheitsfunktionen<br />
entsprechend EN ISO 13849-1 PL d<br />
(Kategorie 3) realisiert werden. Die Programmierung<br />
und Konfiguration der nicht sicheren<br />
Maschinensteuerung mit EtherCAT als Systembus<br />
erfolgt mit der integrierten Entwicklungsumgebung Codesys. Die jetzt<br />
zusätzlich integrierte Sicherheitssteuerung basiert auf dem Laufzeitsystem<br />
Codesys Safety SIL2. Auf der Messe wird als Technologiedemonstrator ein Tripod<br />
mit drei Servoachsen gezeigt.<br />
www.sew-eurodrive.de<br />
Mehr Präzision.<br />
Laser-Wegsensor für<br />
Advanced Automation<br />
• Einmalige Kombination aus Größe,<br />
Geschwindigkeit und Genauigkeit<br />
• Ideal für hochauflösende und<br />
dynamische Messungen<br />
• Advanced Surface Compensation<br />
zur schnellen Messung auf<br />
wechselnden Oberflächen<br />
• Einfache Montage & Inbetriebnahme<br />
• Höchste Fremdlichtbeständigkeit<br />
seiner Klasse<br />
BREITER SERIENSTART AB 2022<br />
Auf der <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> stellt die Sieb & Meyer AG die<br />
neue SD4x-Serie vor, die als Frequenzumrichter<br />
für Hochgeschwindigkeits-Anwendungen<br />
sowie als hoch-dynamische Servoverstärker<br />
eingesetzt werden können. 2022 soll die<br />
komplette Leistungspalette der SD4S-Varianten<br />
bereitstehen sowie der SD4M serienreif<br />
sein. Der SD4S wird laut Hersteller in 2022 um<br />
zusätzliche Baugrößen ergänzt, die dann den<br />
aktuellen Leistungsbereich der SD2S-Serie<br />
abdecken bzw. erweitern. Zudem werden die<br />
Möglichkeiten der SD4x-Logikplattform auch<br />
für die SD2M-Modelle zur Verfügung stehen,<br />
die sich bezüglich der Leistungselektronik auf<br />
dem neuesten Stand befinden – aus der Serie<br />
SD2M wird die Serie SD4M.<br />
www.sieb-meyer.de<br />
Robotik<br />
Elektronik-Produktion<br />
Schweißprozesse<br />
Besuchen Sie uns<br />
<strong>SPS</strong> / Nürnberg | Halle 7A / Stand 130<br />
Kontaktieren Sie unsere<br />
Applikationsingenieure:<br />
Tel. +49 8542 1680<br />
micro-epsilon.de/opto<br />
GEHÄUSELOSE SERVOMOTOREN FÜR INDIVIDUELLE<br />
OEM-ANTRIEBSLÖSUNGEN<br />
Wittenstein Cyber Motor kündigt mit der Cyber kit<br />
line small eine neue Produktfamilie gehäuseloser<br />
Servomotoren an, die zahlreiche Gestaltungsmöglichkeiten<br />
für Antriebslösungen in OEM-Maschinen<br />
bietet. Der Verzicht auf Motorgehäuse und Lagerung<br />
sowie die große Zahl konfigurierbarer Auslegungsvarianten<br />
geben dem Anwender Flexibilität bei der<br />
Maschinenkonzeption. Die kompakten Abmessungen<br />
und das geringe Gewicht sorgen für eine sehr hohe Leistungsdichte. Durch<br />
das besondere Design der Statoren – 24 Einzelzähne, die in Rundform gesteckt<br />
und mit einem hohen Kupferfüllfaktor vergossen werden – erreichen die neuen<br />
Servomotoren um bis zu zehn Prozent höhere Dauerdrehmomente als vergleichbare<br />
Motoren am Markt. Sie bieten Drehzahlen von bis zu 8 000 Umdrehungen/<br />
Minute. Die Cyber kit line small wird mit Außendurchmessern von 50 und 85 mm,<br />
in drei Baulängen und den Spannungsklassen 60 und 600 V erhältlich sein.<br />
www.wittenstein.de
LEISTUNGSSTARKE TORQUE MOTOREN<br />
Die QTL-A Torque Motor-Serie von<br />
Tecnotion bekommt nun Zuwachs: die<br />
noch leistungsstärkeren QTL-A-385 und<br />
QTL-A-485 Motoren. Durch ihr kompaktes<br />
Design eignen sie sich vor allem für<br />
Applikationen, die trotz begrenztem<br />
Bauraum hohe Dauerdrehmomente<br />
erfordern. Die neuen Motoren sind in<br />
den Bauhöhen 85 und 105 mm erhältlich.<br />
Bei Verwendung der integrierten<br />
Wasserkühlung können Dauerdrehmomente<br />
von 407 bis 907 Nm erreicht<br />
werden. Kombiniert mit hohen Motorkonstanten<br />
wird ein gutes Wärmemanagement<br />
ermöglicht, wodurch ein maximaler Drehmomentbereich von 1026 bis<br />
2202 Nm erreicht werden kann. Bei Betrieb mit 480 ac (680 Vdc) liegt die<br />
Nenndrehzahl des kleinsten neuen QTL-A-385-85 Motors bei 231 U/min.<br />
www.tecnotion.de<br />
ANTRIEBSTECHNIK FÜR DIGITALE ANLAGENKONZEPTE<br />
Nord Drivesystems stellt auf der<br />
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> Antriebslösungen für die<br />
smarte und digitale Automation vor.<br />
Bereits mit dem IE5+ Synchronmotor ist<br />
es Nord gelungen, die Verluste im<br />
Vergleich mit der aktuellen IE4-Baureihe<br />
noch einmal zu reduzieren. Der zum<br />
Patent angemeldete DuoDrive soll noch<br />
einen Schritt weiter gehen und neue<br />
Maßstäbe hinsichtlich Performance,<br />
Bauraum und Variantenreduktion<br />
setzen. Mit bis zu 92 % bietet er hohe Wirkungsgrade und erreicht laut Hersteller<br />
auch im Teillastbetrieb eine hohe Systemeffizienz. Im Bereich Frequenzumrichter<br />
präsentiert Nord gleich zwei Neuheiten: den Schaltschrankumrichter Nordac Pro<br />
SK 500P mit erweitertem Leistungsbereich bis 22 kW sowie den dezentralen Umrichter<br />
Nordac On für kleine Leistungsbereiche bis 1,0 kW.<br />
www.nord.com<br />
PRECISE IN ANY SIZE<br />
Der Getriebespezialist Nabtesco<br />
präsentiert auf der <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> sein<br />
umfangreiches Präzisionsportfolio. Das<br />
Unternehmen zeigt die Servogetriebe<br />
der Neco-Serie mit allen fünf Baugrößen<br />
(25, 42, 80, 125 und 160) sowie den<br />
beiden verfügbaren Gehäuseformen<br />
(Verschraubung von der Motor- bzw. von<br />
der Anwendungsseite). Unter dem<br />
Motto „Precise in any size“ präsentiert<br />
Nabtesco in Halle 3A an Stand 426<br />
darüber hinaus weitere Lösungen seines breitgefächerten Portfolios. Besucher<br />
können sich unter anderem auf ein Update zum Projekt „Der genaueste Roboter<br />
der Welt“ freuen. Ziel der Kooperation zwischen Nabtesco und dem Steuerungsexperten<br />
Keba ist es, Anwendern die Herstellung von Robotern mit einer Punktbzw.<br />
Bahngenauigkeit im Hundertstel-Millimeter-Bereich zu ermöglichen.<br />
www.nabtesco.de
<strong>SPS</strong> SMART <strong>2021</strong> PRODUKTION<br />
MASCHINENSICHERHEIT IN DER NAHRUNGSMITTELINDUSTRIE<br />
OPTOELEKTRONIK<br />
GUT GEKAPSELT<br />
110 MY DIGITAL FACTORY SCOUT <strong>2021</strong>/11-12 Ihr Kompass www.myfactory-magazin.de<br />
zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
Hygienegerechtes Design und Unempfindlichkeit<br />
gegenüber intensiven Reinigungsprozessen:<br />
Diese (zusätzlichen) Eigenschaften<br />
sind bei berührungslosen Sicherheitsschaltgeräten<br />
in der Lebensmittelproduktion<br />
gefragt. Optoelektronische Schaltgeräte<br />
erfüllen diese Anforderungen besser als<br />
elektromechanische. Aber sind sie auch<br />
robust genug? Das beweist ein „Crashtest“,<br />
dem gekapselte Sicherheitslichtvorhänge<br />
unterzogen wurden.<br />
In der Lebensmittelproduktion müssen Sicherheitsschaltgeräte<br />
eine zusätzliche Eigenschaft erfüllen: Hygienekonformes<br />
Design ist gefragt. Daraus ergeben sich zwei konkrete<br />
Anforderungen. Die erste: Die Schaltgeräte dürfen<br />
keine „Totzonen“ aufweisen, in denen sich Verunreinigungen<br />
absetzen können. Elektromechanische Sicherheitsschaltgeräte<br />
erfüllen diese Anforderung nicht, weil sie prinzipbedingt<br />
eine Öffnung für den Betätiger benötigen. Die<br />
zweite Anforderung: Die Schaltgeräte müssen, eben weil sie<br />
im Hygienebereich eingesetzt werden, regelmäßigen und<br />
intensiven Reinigungsvorgängen z.B. mit Heißdampf,<br />
Hochdruck-Wasserstrahl (bis 80 bar) und hochwirksamen<br />
Medien standhalten.<br />
OPTOELEKTRONISCHE SCHUTZEIN-<br />
RICHTUNGEN IM HYGIENIC DESIGN<br />
DAS TRANSPARENTE GEHÄUSE<br />
DARF AUCH BEI HOHER<br />
MECHANISCHER BEANSPRUCHUNG<br />
NICHT SPLITTERN<br />
Deshalb kommen in der Nahrungsmittelproduktion häufig<br />
Sicherheitssensoren mit geeigneten Oberflächen und gekapseltem<br />
Gehäuse zum Einsatz, wenn die Stellung von<br />
Schutztüren und -klappen überwacht werden soll. Oder –<br />
noch hygienegerechter – man verzichtet ganz auf trennende<br />
Schutzsysteme und sichert den Gefahrenbereich mit optoelektronischen<br />
Schutzeinrichtungen, d.h. mit Sicherheitslichtvorhängen<br />
und -lichtgittern, ab. Diese Sicherheitsschaltgeräte<br />
bieten zusätzliche Vorteile, weil sie freie Sicht<br />
auf den Arbeitsbereich der Maschine erlauben und zusätzliche<br />
Flexibilität in den Prozess einbringen. Allerdings muss<br />
ihre Opto-Sensorik gegenüber den hoch wirksamen Reinigungsprozessen<br />
geschützt werden. Für diese Einsatzfälle<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 111
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01 02<br />
hat die Safety Control GmbH in Mühldorf – das Kompetenzzentrum<br />
der Schmersal Gruppe für optoelektronische Schutzeinrichtungen<br />
– die Baureihe SLC/SLG 440 IP69 entwickelt.<br />
SCHUTZGEHÄUSE FÜR DIE<br />
SCHUTZEINRICHTUNG<br />
Diese Baureihe unterscheidet sich von der Basis-Serie durch<br />
ein Schutzgehäuse, dessen Verschlusskappen, Kabeleinführungen<br />
und Befestigungsteile aus Edelstahl (V4A) gefertigt sind.<br />
Bei der transparenten Schutzröhre lag es nahe, PMMA zu verwenden,<br />
weil es eine hohe Reinigungsmittelbeständigkeit<br />
aufweist. Aus diesem Material werden marktübliche Schutzgehäuse<br />
angeboten.<br />
Allerdings ist dieser Werkstoff anfällig für Spannungsrisse bei<br />
mechanischer Beanspruchung. Und es lässt sich nicht ausschließen,<br />
dass die Gehäuse der optoelektronischen Schutzeinrichtung<br />
mechanisch hoch beansprucht werden – z.B. durch<br />
Reinigungslanzen oder durch Kontakt mit Transporthilfsmitteln.<br />
Das transparente Gehäuse muss daher so stabil sein, dass<br />
es in solchen Fällen nicht splittert. Wenn das geschieht, wäre eine<br />
Kontamination der Produktion die Folge, und die wiederum<br />
hätte einen Produktionsstopp oder gar Rückrufe zur Konsequenz.<br />
Aus diesem Grund entschieden sich die Konstrukteure<br />
für Polycarbonat (PC), das mechanisch höher belastbar ist. Ein<br />
mehrfaches, d.h. außen- und innenliegendes Dichtungssystem<br />
sorgt für eine gründliche Abdichtung.<br />
MECHANISCHE BELASTBARKEIT<br />
AUF DEM PRÜFSTAND<br />
Die mechanische Belastbarkeit, insbesondere die Bruchfestigkeit<br />
dieses Gehäuses, wurde in Testreihen nachgewiesen – in Zusammenarbeit<br />
mit Coppenrath & Wiese, einem führenden Hersteller<br />
von tiefgekühlten Backwaren. Das Unternehmen setzt in einigen<br />
Bereichen der Produktion hygienegerechte optoelektronische<br />
Schutzeinrichtungen ein und favorisiert hier die Baureihe SLC/<br />
SLG 440 IP69.<br />
In einem ersten Test wurden mehrere Gehäuse auf feste Gegenstände<br />
(Tisch, Schraubstock) geschlagen. Außerdem wurden die<br />
Gehäuse mit Hammerschlägen bearbeitet. Das Ergebnis: Keine<br />
der Schutzhüllen zeigte Absplitterungen. Es kam nur zu Kratzspuren<br />
auf der Oberfläche. Beim zweiten Test wurden Gehäuse<br />
unter Lastaufbringung in einen Schraubstock gespannt, bis ihr<br />
Durchmesser nur noch rund 30 Prozent des Ursprungswertes betrug.<br />
Die starke Verformung führte zur Trübung der transparenten<br />
Schutzrohre, aber ebenfalls nicht zu Absplitterungen. Drittens<br />
wurden Schutzrohre mit einem spitzen Gegenstand – einem<br />
ANGESICHTS DER ANFORDERUNGEN, DIE IN DER LEBENSMITTEL-<br />
VERARBEITUNG GESTELLT WERDEN, IST ES FÜR ANWENDER RATSAM,<br />
KOMPLETTE GEKAPSELTE BWS-EINHEITEN ZU BEZIEHEN UND NICHT<br />
KONVENTIONELLE SYSTEME IM DO-IT-YOURSELF-VERFAHREN MIT<br />
EINER SCHUTZRÖHRE ZU VERSEHEN. NUR SO IST SICHERGESTELLT,<br />
DASS TATSÄCHLICH DIE HOHE SCHUTZART IP69 ERREICHT WIRD.<br />
Klaus Schuster, Geschäftsführer der Safety Control GmbH, Schmersal Gruppe<br />
112 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
03<br />
01 Weil sie ohne mechanische<br />
Betätiger auskommen, sind Sicherheitssensoren<br />
für den Einsatz in Hygienebereichen<br />
besser geeignet als<br />
elektromechanische Sicherheitsschalter<br />
02 Transparente Schutzhülle<br />
aus schlagfestem Polycarbonat,<br />
Verschlusskappe mit doppeltem<br />
Dichtungssatz sowie Verschraubung<br />
und Befestigung aus Edelstahl V4A –<br />
die Baureihe SLC/ SLG 40 IP69K wurde<br />
für die Anforderungen der Nahrungsmittelindustrie<br />
entwickelt<br />
03 Belastungstest für die Schutzhülle<br />
eines hygienegerechten Sicherheits-<br />
Lichtvorhangs: Das Gehäuse verformt<br />
sich ganz erheblich, splittert aber nicht<br />
– damit ist es für Anwendungen in der<br />
Lebensmittelproduktion bestens<br />
geeignet<br />
Körner – bearbeitet. Hier gelang es zwar, kraterförmige Kegel in<br />
das Gehäuse zu schlagen. Aber auch bei diesem Test wurden keine<br />
Splitter aus der Schutzhülle gelöst.<br />
TESTS BESTANDEN – FÜR DIE<br />
LEBENSMITTELPRODUKTION GEEIGNET<br />
DIE SICHERHEITSLICHTVORHÄNGE<br />
SIND NICHT NUR HYGIENE-<br />
GERECHT UND ROBUST, SONDERN<br />
AUCH ANWENDERFREUNDLICH<br />
Diese Ergebnisse sind umso überzeugender, als bei Vergleichstests<br />
mit mehreren Wettbewerbsprodukten (Schutzhüllen von<br />
Sicherheitslichtvorhängen) ausnahmslos Absplitterungen festgestellt<br />
wurden, die in der Lebensmittelproduktion nicht akzeptabel<br />
sind. Als Konsequenz der Testreihen haben die Betriebstechniker<br />
der Conditorei Coppenrath & Wiese die Sicherheitslichtvorhänge<br />
der Serie SLC 440 IP69 als Standard für entsprechende<br />
Anwendungsfälle definiert und dies in die Ausschreibungsunterlagen<br />
für Neuanlagen aufgenommen. Außerdem wird<br />
die Umrüstung von bestehenden Anlagen geprüft.<br />
BWS MIT VIELEN ZUSATZFUNKTIONEN<br />
Basis der getesteten hygienegerechten Sicherheitssensoren sind<br />
die Standardserien SLC/SLG 440 bzw. 440 COM. Diese berührungslos<br />
wirkenden Schutzeinrichtungen (BWS) bieten dem<br />
Anwender zahlreiche nützliche Zusatzfunktionen wie z.B. doppelte<br />
Quittierung und Schützkontrolle. Eine integrierte Strahlausblendung<br />
schafft die Möglichkeit, bewegliche Teile durch<br />
das Schutzfeld zu führen, ohne ein Stopp-Signal auszulösen.<br />
Eine weitere praxisgerechte Funktion ist die Verschmutzungsanzeige.<br />
Wenn das Signal der Sensoren schwächer wird, erfolgt<br />
eine optische Warnmeldung. Der Anwender kann dann eingreifen,<br />
bevor ungeplante Anlagenstopps auftreten. Außerdem<br />
unterstützen die Sensorpaare den Anwender mit einer optischen<br />
Einrichthilfe wirkungsvoll bei der Installation. Die Parametrierung<br />
ohne externe Hilfsmittel, d.h. ohne PC und Software,<br />
erleichtert ebenfalls die Inbetriebnahme. Die integrierte<br />
Bluetooth-Schnittstelle visualisiert auf einem Smartphone oder<br />
Tablet alle Statusanzeigen und Funktionseinstellungen. Überdies<br />
wird die Schalthäufigkeit ermittelt und ein Betriebsstundenzähler<br />
kann für eine vorausschauende Wartung sinnvoll<br />
genutzt werden. Damit sind die SLC/SLG 440 IP69 nicht nur<br />
hygienegerecht und mechanisch robust, sondern auch sehr<br />
anwenderfreundlich und flexibel im Betrieb.<br />
Bilder: Schmersal<br />
www.schmersal.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
K.A. Schmersal GmbH & Co. KG<br />
Möddinghofe 30, 42279 Wuppertal<br />
Tel.: +49 202 6474-0<br />
E-Mail: info@schmersal.com<br />
AUTOR<br />
Klaus Schuster, Geschäftsführer<br />
der Schmersal-Tochtergesellschaft Safety<br />
Control GmbH, Mühldorf/Inn<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
bit.ly/2ZJJZXD<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 113
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
114 MY FACTORY <strong>2021</strong>/07-08 www.myfactory-magazin.de
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
DIGITALISIERUNG ALS<br />
GANZHEITLICHER ANSATZ<br />
Moderne Informationstechnologien wie Cloud, künstliche<br />
Intelligenz oder das Internet der Dinge sind heute schon<br />
allgegenwärtig. Kurzum: An <strong>Digital</strong>isierung führt (fast) kein Weg<br />
vorbei. Der Automobil- und Industriezulieferer Schaeffler nimmt<br />
hier eine Vorreiterrolle ein und hat begonnen, seine gesamte<br />
Wertschöpfungskette zu optimieren. Wir sprachen<br />
mit Roberto Henkel, Leiter <strong>Digital</strong>isierung und Operations IT über<br />
die Herausforderungen, Hürden und die Potenziale.<br />
Herr Henkel, in einer sich rasch<br />
wandelnden Welt schneller und<br />
flexibler auf aktuelle Entwicklungen<br />
reagieren zu können, ist<br />
eine wesentliche Motivation für<br />
Schaeffler, Prozesse in allen<br />
Unternehmensbereichen zu<br />
digitalisieren. Wo sind Sie<br />
gestartet? Wo wollen Sie hin?<br />
Transformationsprozesse sind<br />
komplex und erfordern ein<br />
neues Mindset. Wie setzt<br />
Schaeffler das um?<br />
Welche technologischen Hürden<br />
mussten Sie auf dem Weg<br />
überwinden?<br />
Seit 2016 verfolgen wir unsere „<strong>Digital</strong>e Agenda“, die uns als Strategie und<br />
struktureller Leitfaden dient. Das war der große Startpunkt und inzwischen<br />
befinden wir uns mitten in einem der größten Transformationsprozesse,<br />
die das Unternehmen je durchlaufen hat. Die <strong>Digital</strong>isierung nimmt auch<br />
in unserer aktuellen Unternehmensstrategie „Roadmap 2025“ eine zentrale<br />
Rolle ein. Im spartenübergreifenden Teilprogramm „<strong>Digital</strong>ization & IT“<br />
ist die Neugestaltung unserer Prozesse für das digitale Zeitalter mittels<br />
datengesteuerter Erkenntnisse und modernster IT-Lösungen festgelegt.<br />
Wenn ich konkret auf unsere mehr als 70 produzierenden Werke weltweit<br />
und die globale Supply Chain schaue, dann liegt der Fokus darauf, noch<br />
agiler, flexibler und effizienter zu werden. Auch in den Bereichen<br />
Innovation und Nachhaltigkeit sehen wir Optimierungspotenziale<br />
durch die <strong>Digital</strong>isierung.<br />
Das stimmt, bei der Transformation durch <strong>Digital</strong>isierung kann man nicht<br />
nur die technologischen Aspekte betrachten. Gleichermaßen wichtig ist<br />
die damit einhergehende Veränderung von Arbeitsprozessen hin zu<br />
agileren Strukturen und Ansätzen. Dies bricht teilweise mit den klassischen<br />
Vorgehensmodellen, Prozessen und Organisationsformen, die wir in einer<br />
sehr ingenieurgeprägten Kultur bei Schaeffler kennen. Daher arbeiten wir<br />
in digitalen Projekten immer in crossfunktionalen Teams nach agilen<br />
Prinzipien und verankern so das digitale Mindset mehr und mehr in der<br />
Organisation – flankiert durch zahlreiche Weiterbildungsmaßnahmen.<br />
<strong>Digital</strong>isierung ist erst dann erfolgreich, wenn auf Basis von Daten Mehrwert<br />
gewonnen wird. Um Daten in ausreichender Granularität, Qualität und<br />
Menge dafür zu generieren, braucht es eine durchgängige Konnektierung<br />
vom Lieferanten bis zum Kunden. Die sehr heterogenen System- und<br />
Prozesslandschaften stellen eine große Hürde dar. Über Jahre etablierte<br />
IT- und OT-Infrastrukturen müssen zu einer hoch skalierbaren cloudbasierten<br />
Architektur umgebaut werden.<br />
www.myfactory-magazin.de Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> MY <strong>2021</strong> FACTORY DIGITAL <strong>2021</strong>/07-08 SCOUT 115
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
Konnten Sie alle Herausforderungen<br />
aus eigener<br />
Kraft meistern?<br />
Welche Herausforderungen<br />
stellt die <strong>Digital</strong>isierung<br />
bereits bestehender<br />
Produktionsbereiche?<br />
Welche Rolle spielt für Sie der<br />
Mensch in einer digitalisierten<br />
Produktion?<br />
Was bedeutet die zunehmende<br />
<strong>Digital</strong>isierung für den<br />
Produktionsverantwortlichen?<br />
Wie verändert sich sein<br />
Berufsbild? Welche Fähigkeiten<br />
bzw. Zusatzqualifikationen<br />
sind gefragt?<br />
Was würden Sie Produktionsverantwortlichen<br />
raten, die sich<br />
auf den Weg der <strong>Digital</strong>isierung<br />
machen? Worauf sollten sie<br />
Ihrer Erfahrung nach besonders<br />
achten?<br />
Welche konkreten Vorteile hat<br />
die <strong>Digital</strong>isierung in Ihrer<br />
Produktion bisher erschlossen?<br />
Eine digitale Transformation gelingt nur gemeinsam mit starken Partnern.<br />
Die eigenen Kapazitäten und Kompetenzen sind nicht ausreichend, eine<br />
solch technisch und organisatorisch komplexe Transformation erfolgreich<br />
umzusetzen. Daher arbeiten wir sehr stark mit Partnern und in Netzwerken<br />
zusammen.<br />
Im sogenannten „Brownfield“ stehen neueste Anlagen auch mal neben<br />
mehr als 25 Jahre alten Anlagen. Dort durchgehend Daten zu erheben, ist<br />
technisch komplex. Eine weitere Herausforderung stellt sich zum Beispiel<br />
bei der Integration von autonomen Transportsystemen, denn in älteren<br />
Infrastrukturen finden sie oft schmale Gänge, verwinkelte Fahrwege, etc.<br />
Das bedeutet zusätzlichen Aufwand.<br />
Der Mensch ist nach wie vor ein zentraler und sogar immer wichtiger<br />
werdender Teil des Wertschöpfungssystems. Allerdings muss er die technisch<br />
komplexer werdenden Systeme beherrschen, bedienen und optimieren<br />
können. Der Anteil an wiederkehrenden Standardtätigkeiten wird durch<br />
Automatisierung und Autonomisierung deutlich geringer. Dadurch steigt<br />
das Anforderungsprofil bei den Mitarbeitenden, sich stetig auch in einem<br />
durch neue Technologien geprägten Umfeld kontinuierlich weiter zu<br />
qualifizieren.<br />
Heute treffen Produktionsverantwortliche wesentliche Entscheidungen auf<br />
Basis von Daten des Vortags, der Vorwoche – also aus der Vergangenheit – und<br />
mit Hilfe ihres Erfahrungswissens. Mit der <strong>Digital</strong>isierung werden Entscheidungen<br />
auf Basis von Echtzeitdaten und sogar darauf aufbauenden Simulationen<br />
von Zukunftsszenarien möglich. So verlassen Produktionsverantwortliche<br />
ihre bisherige Rolle der „Feuerwehr“, die ad hoc Probleme lösen muss und<br />
werden zu „Dirigenten“ der Wertschöpfung. Generell werden dabei nahezu<br />
alle Berufsbilder mit dem zunehmenden Einsatz von IT- und Software-<br />
Technologien konfrontiert. Die Qualifikation, diese zu verstehen und zu<br />
nutzen, wird eine Grundvoraussetzung in der Produktion werden.<br />
Mit kleinen Projekten auf dem Shopfloor anfangen, wäre mein erster Rat. Die<br />
Idee, künstliche Intelligenz löst mir auf Anhieb mein komplexestes Problem,<br />
kann leicht unüberschaubar und folglich unbeherrschbar werden. Weiterhin<br />
ist es wichtig, zu verstehen, dass konsistente und qualitativ hochwertige Daten<br />
eine essenzielle Basis für eine erfolgreiche digitale Transformation sind.<br />
Mein zweiter Rat wäre daher, sich sehr früh mit dem Thema Datenerfassung,<br />
Datenintegration und Datentechnologie zu beschäftigen und in diesem<br />
Feld Kompetenz aufzubauen.<br />
Das wird offensichtlich, wenn wir auf die „harten Fakten“, also die operativen<br />
KPI, schauen: In bestimmten Technologien konnten wir durch <strong>Digital</strong>isierungsprojekte<br />
die Verfügbarkeit und den Output von Anlagen um mehr als zehn<br />
Prozent steigern. Auch die Qualitätskosten und Ausschussraten haben wir an<br />
einigen Stellen mit zehn bis teilweise sogar 30 Prozent weniger Nacharbeitskosten<br />
deutlich beeinflussen können. Und natürlich bieten flexible Automatisierungskonzepte<br />
mit Cobots und AGV ebenfalls Potenzial für eine gesteigerte<br />
Produktivität. Hier erzielen wir im Durschnitt einen ROI in weniger<br />
als zwei Jahren.<br />
116 MY DIGITAL FACTORY SCOUT <strong>2021</strong>/07-08 Ihr Kompass www.myfactory-magazin.de<br />
zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
MY <strong>SPS</strong> STORY <strong>2021</strong><br />
Wo stehen Sie heute, und<br />
wie geht die Reise weiter?<br />
Sie leben die <strong>Digital</strong>isierung<br />
ja nicht nur selbst, in Ihrer<br />
eigenen Produktion, sondern<br />
unterstützen Firmen auch<br />
dabei, diesen Schritt zu gehen.<br />
Wie sieht das aus?<br />
Wir haben in den letzten vier Jahren deutliche Fortschritte bei der<br />
Implementierung digitaler Lösungen in unserer Produktion gemacht.<br />
Viele Grundlagenprojekte sind abgeschlossen und wir beginnen, Lösungen<br />
nun global in unserem Produktionsverbund zu skalieren. In den nächsten<br />
zwei bis drei Jahren werden wir uns stark auf die <strong>Digital</strong>isierung unserer<br />
Supply Chain fokussieren. Dort sehen wir massives Potenzial und wollen<br />
nicht nur unseren Werkeverbund vernetzen, sondern auch unsere Lieferanten<br />
und Kunden einbeziehen. Ziel ist eine ganzheitliche Optimierung entlang<br />
der Wertschöpfungskette.<br />
Ein sehr gutes Beispiel dafür, wie auch andere Unternehmen von unseren<br />
Erfahrungen mit <strong>Digital</strong>isierung in der Produktion profitieren können, sind<br />
die Produkte unserer Tochtergesellschaft Schaeffler <strong>Digital</strong> Solutions. Die<br />
dort entwickelten, webbasierten Software-Lösungen können durch ihre<br />
hohe Kompatibilität mit vorhandenen Systemen, Sensoren und Steuerungen<br />
Daten aus nahezu jeder Maschine und Produktionsanlage erfassen. Verarbeitet<br />
zu Informationen können sie die Produktivität der Produktion sowie die<br />
Qualität der Produkte erhöhen. Die Software-Lösungen von Schaeffler <strong>Digital</strong><br />
Solutions werden kontinuierlich auf Basis der Erkenntnisse in der eigenen<br />
Produktion weiterentwickelt und sind mittlerweile auf allen Kontinenten an<br />
mehr als 10 000 Maschinen weltweit auch bei externen Kunden im Einsatz.<br />
Bilder: Schaeffler<br />
DAS INTERVIEW FÜHRTE DIPL.-ING. (FH) NICOLE STEINICKE,<br />
CHEFREDAKTEURIN MY FACTORY.<br />
www.schaeffler.de<br />
NETZWERKEN ALS DIGITALISIERUNGSTREIBER<br />
Um die digitale Transformation erfolgreich voranzutreiben, setzt Schaeffler auf die Zusammenarbeit mit Partnern und<br />
in Netzwerken. Aktuell ist das Unternehmen dem Forschungscampus ARENA 2036 beigetreten. An dieser Innovationsplattform<br />
beteiligen sich über 40 Partner, bestehend aus Universitäten, Hochschulen, Forschungsinstitutionen sowie<br />
einem breiten Spektrum an Unternehmen. Eine flexible Fabrikhalle am Campus der Universität Stuttgart dient als<br />
offener Co-Working-Space. Das Ziel: Die Produktion der<br />
Zukunft in unterschiedlichen Projekten zu entwickeln und zu<br />
pilotieren. Forschungsbereiche der ARENA 2036 sind unter<br />
anderem adaptive Produktionsverfahren sowie die <strong>Digital</strong>isierung<br />
der Produktion – beispielsweise mittels digitaler<br />
Zwillinge, 5G, künstlicher Intelligenz sowie Big Data.<br />
„Die ARENA 2036 ist die perfekte Ergänzung zu den Projekten<br />
und Initiativen, die wir in den eigenen Fabriken vorantreiben.<br />
Gerade im Bereich der <strong>Digital</strong>isierung in der Produktion sehen<br />
wir viele Möglichkeiten, die Effizienz und Agilität in den<br />
Werken weiter zu steigern und unsere Fertigungsexzellenz<br />
auf ein neues Niveau zu heben“, so <strong>Digital</strong>isierungsexperte<br />
Roberto Henkel.<br />
www.myfactory-magazin.de Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> MY <strong>2021</strong> FACTORY DIGITAL <strong>2021</strong>/07-08 SCOUT 117
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
DER DIGITALE ZWILLING MACHT‘S MÖGLICH<br />
DIE MACHT DER DATEN<br />
PRODUKTIV NUTZEN<br />
Der digitale Zwilling ist ein Schlüsselelement<br />
der Industrie 4.0. Er ermöglicht die einfache<br />
Erfassung und den Austausch von Daten, den<br />
unbeschränkten Zugang zu einer erheblich<br />
größeren Informationsvielfalt als bisher und<br />
eine beispiellose Interoperabilität. Für die<br />
Produktion ergeben sich damit völlig neue<br />
Möglichkeiten.<br />
Ein typisches modernes industrielles Gerät hinterlässt eine<br />
beträchtliche Spur digitaler Daten. Dazu gehören CAD-<br />
Zeichnungen und Simulationen aus der Konstruktionsphase,<br />
Informationen über den Standort, verbundene<br />
Geräte und die Konfiguration aus der Integrationsphase sowie<br />
anschließend erfasste Nutzungs-, Diagnose- und Wartungsdaten.<br />
Neben solchen bestimmbaren, messbaren oder beobachtbaren<br />
Daten können mithilfe von Algorithmen auch nicht beobachtbare<br />
Parameter (tatsächliche und vorhergesagte) errechnet bzw.<br />
simuliert werden.<br />
Diese Daten und Algorithmen liegen typischerweise bereits an<br />
verschiedenen Orten oder in verschiedenen Formaten vor.<br />
Wären diese von einem virtuellen Verzeichnis – dem digitalen<br />
Zwilling – aus zugänglich, erhielte man ein umfassendes digitales<br />
Bild des physischen Geräts. Da es sich hierbei um mehr als nur<br />
eine statische Beschreibung handelt, können die Informationen<br />
auch verwendet werden, um das Verhalten des physischen<br />
Objekts zu simulieren. 3D-Visualisierungstools ermöglichen zudem<br />
eine virtuelle Inspektion und Beobachtung und verbessern<br />
so das Verständnis und das Wissen über die Ausrüstung.<br />
ABBILD EINES REALEN GERÄTS ODER SYSTEMS<br />
Der digitale Zwilling gilt als Abbild eines realen Geräts oder Systems,<br />
das mit Live-Daten versehen und durch Simulation unter<br />
anderem für die Leistungsoptimierung und vorausschauende Wartung<br />
verwendet werden kann. Dabei ist der digitale Zwilling aber<br />
mehr als nur ein virtueller Prototyp für Simulationen. Werden die<br />
richtigen Technologien und eine offene Kommunikationstechnik<br />
eingesetzt, bietet er deutliche Kosteneinsparungen und kann<br />
neue Geschäftsmodelle eröffnen.<br />
Der Schlüssel zu den verschiedenen Aspekten eines digitalen Zwillings<br />
ist die Verbindung von einem gemeinsamen digitalen Verzeichnis<br />
zu Daten, die an verschiedenen Orten gespeichert sind. Indem<br />
er auf Daten aus dem gesamten Produktlebenszyklus zugreift,<br />
118 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
DER DIGITALE ZWILLING<br />
BEGLEITET ZUM BEISPIEL EINEN<br />
FREQUENZUMRICHTER ODER<br />
EINEN ELEKTROMOTOR VOM<br />
ENGINEERING ÜBER DIE<br />
PRODUKTION UND DEN BETRIEB<br />
BIS ZUR MODERNISIERUNG.<br />
Michael Klipphahn, Entwicklungsleiter<br />
Industrie 4.0 bei ABB Motion Deutschland<br />
ein Gerät odergrößere Systeme möglichst umfassend und einheitlich zugänglich.<br />
Beispiele sind Konstruktionsdaten, Modelle, Simulationen, historische<br />
Betriebsdaten und aktuelle Informationen von Sensoren. Statt der<br />
Daten selbst kann der digitale Zwilling auch Referenzen und Zugriffe enthalten,<br />
die beschreiben, wie und wo entsprechende Daten abgelegt sind.<br />
Der digitale Zwilling begleitet zum Beispiel einen Frequenzumrichter<br />
oder einen Elektromotor vom Engineering über die Produktion und den<br />
Betrieb bis zur Modernisierung. Auf Grundlage dieser umfangreichen<br />
Informationen kann ein Gerät in einer realen Umgebung mit realen Parametern<br />
simuliert, Produktverbesserungen können durchgeführt oder<br />
Defekte vorhergesagt werden, ohne das eigentliche Gerät zu benötigen.<br />
Abhängig von der jeweiligen Anwendung lassen sich für das betreffende<br />
Gerät, den Prozess oder das System aus einzelnen digitalen Zwillingen<br />
größere Modelle bilden, die wieder digitale Zwillinge sind.<br />
Ein Beispiel für eine umfangreiche Lösung ist der ABB Ability <strong>Digital</strong><br />
Powertrain. Der digitale Antriebsstrang beinhaltet cloudbasierte Services,<br />
um den Zustand von Motoren, Frequenzumrichtern und mechanischen<br />
Kraftübertragungskomponenten, aber auch von Kreiselpumpen und Lüftern<br />
ganzheitlich zu überwachen. Der Anwender hat so volle Transparenz<br />
bei allen Parametern des Antriebsstrangs und kann damit Wartungsmaßnahmen<br />
effizienter planen.<br />
Das Konzept des digitalen Antriebsstrangs umfasst Geräte, Software und<br />
Services. Jeder physische Antriebsstrang einschließlich seiner Komponenten<br />
und Anwendungen kann Daten an die Cloud senden, die dem Bedienpersonal<br />
anschließend auf einem Dashboard angezeigt werden. Auf einer<br />
weiteren Stufe können Services für die Zustandsüberwachung und vorausschauende<br />
Wartung genutzt werden, um Support- und Reparaturempfehkann<br />
der digitale Zwilling die Daten bereitstellen, die für<br />
die verschiedenen Anwendungen erforderlich sind.<br />
Als Konzept beschreibt der digitale Zwilling Gerätetypen<br />
sowie ihreEigenschaften und Funktionen. Durch<br />
Strukturierung und Vernetzung einzelner Gerätetypen<br />
oder deren Instanzen werden größere Systeme abgebildet.<br />
Der digitale Zwilling macht damit Daten rund um<br />
VOLLE TRANSPARENZ ÜBER DEN ANTRIEBSSTRANG<br />
Sicherheit 4.0<br />
ROBA ® -topstop ® — das zertifizierte<br />
Bremssystem für Vertikal achsen<br />
mit Bremsenmonitoring<br />
www.mayr.com<br />
Ihr zuverlässiger Partner<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 119
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01<br />
01 Ein wesentliches Element des digitalen<br />
Antriebsstrang ist die Überwachung; jeder<br />
Antriebsstrang mit allen seinen Komponenten<br />
sendet Messdaten an die Cloud, die dem Bediener<br />
dann angezeigt werden<br />
02 Die Zustandsüberwachung des Antriebsstrangs<br />
bietet Anlagenbetreibern die Möglichkeit,<br />
die Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und<br />
Effizienz ihrer Antriebskomponenten zu verbessern<br />
03 Der Service ABB Ability Condition-Based<br />
Maintenance warnt frühestmöglich vor Störungen,<br />
die zu einem vorzeitigen Ausfall eines Frequenzumrichters<br />
führen können<br />
02<br />
03<br />
ZUSTANDSORIENTIERTE WARTUNG<br />
VON FREQUENZUMRICHTERN<br />
Mithilfe digitaler Zwillinge wird ein Abbild der Realität geschaffen.<br />
Je mehr Daten es gibt, desto fundierter ist die Datenanalyse.<br />
Ein Beispiel hierfür ist ABB Ability Condition-Based Maintenance.<br />
Dieser Service für Frequenzumrichter warnt frühestmöglich<br />
vor Störungen, die zu einem vorzeitigen Ausfall eines Antriebs<br />
führen könnten. Anwendungsgebiete sind vor allem Antriebe<br />
in kritischen Prozessen, bei denen ungeplante Anlagenstillstände<br />
teuer sind. ABB Ability Condition-Based Maintenance<br />
überwacht den Zustand von Frequenzumrichtern und schätzt<br />
die Restlebensdauer der Schlüsselkomponenten ein.<br />
Bei einem Anwender in der Stahlverarbeitung hat sich die zustandsbasierte<br />
Wartung in der Praxis bewährt. Die leistungselektronischen<br />
Bauteile des Antriebs einer Walzanlage wurden im<br />
Betrieb so stark beansprucht, dass der Antrieb ausfiel. Mithilfe<br />
von ABB Ability Condition-Based Maintenance konnte ermittelt<br />
werden, dass der Defekt infolge übermäßiger zyklischer Belastung<br />
entstand und das Bauteil bei weiterer Anwendung unter dieser<br />
Belastung alle fünf Jahre ausgetauscht werden müsste. Dieses<br />
Wissen ermöglichte es, entsprechende Maßnahmen zu ergreifen,<br />
um einen weiteren ungeplanten Ausfall zu verhindern.<br />
Dieses Praxisbeispiel zeigt, dass sich ungeplante Ausfälle dank<br />
Datentransparenz und direkt nutzbarer Analyse der Antriebsdaten<br />
vermeiden lassen. Störungen im Betrieb der Antriebstechnik<br />
können damit einfach identifiziert und geplant behoben werden.<br />
Bilder: ABB<br />
www.abb.com<br />
lungen auf Basis der fortschreitenden Beanspruchung und des<br />
tatsächlichen Verschleißes zu geben. Die Abbilder der einzelnen<br />
Elemente desdigitalen Antriebsstrangs und auch das Abbild des<br />
gesamten Antriebsstrangs sind in diesem Sinne digitale Zwillinge<br />
und können zum Beispiel als Basis für weitere Datenanalysen<br />
dienen.<br />
Mithilfe von Datenaggregation und -analyse lässt sich ein genaues<br />
Bild von der Ausrüstung der Maschinen und Anlagen generieren<br />
und der Betrieb sicherer, zuverlässiger und effizienter<br />
gestalten. Der digitale Antriebsstrang ermöglicht so vollständige<br />
Transparenz über den Zustand und das Leistungspotenzial aller<br />
Antriebskomponenten und somit auch der Maschine und Anlage.<br />
AUTOR<br />
Michael Klipphahn, Entwicklungsleiter<br />
Industrie 4.0 bei ABB Motion Deutschland<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
bit.ly/3v7a6Dj<br />
120 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
myPNOZ.<br />
Dein neues Sicherheitsrelais.<br />
Entdecke die neue Generation unserer Sicherheitsrelais für Verpackungsmaschinen.<br />
Überzeuge Dich von grenzenlosen Kombinationsmöglichkeiten,<br />
cleveren Produktfeatures und dem innovativen myPNOZ Creator.<br />
Create your safety – für Deine Verpackungslösung!<br />
Jetzt mehr erfahren:<br />
<strong>SPS</strong> Nürnberg, Halle 9, Stand 370
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
UNTERWEISUNG VON ELEKTROFACHKRÄFTEN<br />
MIT E-LEARNING IMMER UP TO DATE<br />
Die Unterweisung von Arbeitnehmern im Allgemeinen sowie<br />
Elektrofachkräften im Speziellen ist in Deutschland stark reglementiert.<br />
Aufgrund der zahlreichen Vorschriften fällt es vielen Unternehmen<br />
schwer, die entsprechenden Anforderungen in der Praxis effizient<br />
zu erfüllen. Am Beispiel der Umsetzung bei Phoenix Contact wird<br />
verdeutlicht, welche Rahmenbedingungen verbindlich einzuhalten sind<br />
und auf welche Weise dies erfolgen kann.<br />
122 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
B<br />
ei der Unterweisung von Elektrofachkräften steht neben<br />
der Sicherheitsunterweisung auch der Erhalt der Fachkunde<br />
im Fokus. Dabei ist klar, dass die Inhalte zu den<br />
Tätigkeiten der Mitarbeitenden passen müssen, um die<br />
erforderlichen Ziele zu erreichen. Doch die Elektrofachkräfte<br />
führen verschiedene Tätigkeiten in den Unternehmen aus. Das<br />
bedeutet, dass von der elektrischen Installation über die Instandhaltung<br />
von Maschinen bis zu Prüfungen in Laborumgebungen<br />
zahlreiche unterschiedliche Arbeiten mit jeweils individuellen<br />
Anforderungen zu betrachten sind.<br />
Mit einer regelmäßigen Schulung auf die Bedürfnisse aller<br />
Elektrofachkräfte einzugehen, hat sich bei Phoenix Contact als<br />
eine nicht zufriedenstellende Lösung erwiesen. Denn aus organisatorischen<br />
Gründen wird in der Regel versucht, möglichst viele<br />
Elektrofachkräfte in einer Schulung zusammenzufassen. Darunter<br />
leidet der Lernerfolg der einzelnen Mitarbeitenden – nicht<br />
nur wegen der oftmals großen Gruppen, sondern weil auch die<br />
Inhalte allgemeiner behandelt werden. Gerade Elektrofachkräfte,<br />
die in speziellen Bereichen tätig sind – beispielsweise in Prüf-<br />
laboren –, werden häufig mit Inhalten konfrontiert, die für ihre<br />
tägliche Arbeit nicht relevant sind. Mit über 1000 ernannten Elektrofachkräften<br />
befasst sich Phoenix Contact seit langem mit<br />
diesen Herausforderungen.<br />
ERHALT DER FACHKUNDE DURCH ZYKLISCH<br />
STATTFINDENDE SCHULUNGEN<br />
Während die jährliche Sicherheitsunterweisung für Elektrofachkräfte,<br />
die übliche Themen wie Allgemeinverhalten oder Brandschutz<br />
umfasst, schon seit Jahren über eine digitale Unterweisungssoftware<br />
durchgeführt wird, wurde für den Erhalt der<br />
Fachkunde bislang ein anderer Ansatz gewählt: Über eine zyklisch<br />
stattfindende Präsenzschulung wurden die Elektrofachkräfte<br />
im Turnus von vier bis fünf Jahren auf den neuesten Stand<br />
gebracht. Die Schulungsinhalte konzentrieren sich dabei einerseits<br />
auf die Vertiefung von Fachwissen und aktuellen Themen.<br />
Auf der anderen Seite erörterten die Referenten Änderungen von<br />
Normen und Gesetzen.<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 123
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01<br />
01 Bei den Unterweisungen müssen die unterschiedlichen<br />
Tätigkeiten von Elektrofachkräften berücksichtigt werden<br />
02 Von Elektrofachkräften wird erwartet, dass sie aktuelle<br />
Bestimmungen und Normen kennen<br />
03 <strong>Digital</strong>e Formate unterstützen bei der Unterweisung<br />
04 Bei allen digitalen Lösungen muss der fachliche Austausch<br />
stets sichergestellt werden<br />
03<br />
02<br />
04<br />
Um den individuellen Ansprüchen gerecht zu werden, wurde die<br />
fünfstündige Schulung in zwei Teile segmentiert. Inhalt des ersten<br />
Teils waren grundlegende Themen, die für sämtliche Elektrofachkräfte<br />
wichtig sind. Im zweiten Teil vermittelten die<br />
Referenten anschließend die für die verschiedenen Zielgruppen<br />
maßgeblichen Informationen. Differenziert wurde dazu<br />
zwischen Elektrofachkräften, die im Produktmarketing, Labor,<br />
dem technischen Support oder der Entwicklung beschäftigt sind,<br />
sowie den Elektrofachkräften aus produktionsnahen Bereichen,<br />
zum Beispiel Instandhaltung oder Facility Management.<br />
In Verbindung mit der Betreuung durch nachgeordnete verantwortliche<br />
Elektrofachkräfte, die für einen definierten Bereich die<br />
Schnittstelle zur gesamtverantwortlichen Elektrofachkraft bilden,<br />
wurde der Erhalt der Fachkunde durch die beschriebene zyklische<br />
Unterweisung bis dato grundsätzlich gut sichergestellt. Als<br />
verbesserungswürdig stellten sich allerdings der hohe Aufwand<br />
für die Organisation der Präsenzseminare an den unterschiedlichen<br />
Standorten des Unternehmens sowie die trotz der Einteilung<br />
in verschiedene Zielgruppen geringe Individualisierung der<br />
Lerninhalte heraus.<br />
GERINGERER FACHLICHER AUSTAUSCH<br />
BEI ONLINE-SEMINAREN<br />
Da 2020 aufgrund der Corona-Pandemie keine Präsenzseminare<br />
veranstaltet werden konnten, war eine kurzfristige Lösung zu<br />
finden, damit die Unterweisung der Elektrofachkräfte garantiert<br />
ist. Die Wahl fiel hier auf Online-Seminare, wobei zunächst die<br />
Inhalte der bisherigen Schulungen übernommen wurden. Das<br />
neue Online-Medium brachte einige Vorteile mit sich: Beispielsweise<br />
vereinfachte sich die Organisation, weil mehr Teilnehmer<br />
gleichzeitig geschult werden können. Außerdem entfiel der<br />
Reiseaufwand, um alle Phoenix-Contact-Standorte zu bedienen.<br />
DIE PRAXIS ZEIGT, DASS EINE<br />
UNTERNEHMENSSPEZIFISCHE<br />
UNTERWEISUNGSLÖSUNG<br />
DIE ANFORDERUNGEN AM<br />
BESTEN ERFÜLLT<br />
Es zeigte sich jedoch eine gewisse Hemmung, während der<br />
Online-Schulung Fragen zu stellen, und der fachliche Austausch<br />
war eingeschränkt. Wegen dieser Schwächen beschlossen die<br />
Verantwortlichen, dass die Online-Seminare nur als Übergangslösung<br />
in Frage kommen.<br />
In einem gemeinsamen Projekt suchte die Weiterbildungs-<br />
Abteilung gemeinsam mit den verantwortlichen Elektrofachkräften<br />
daher nach einem neuen, zukunftsfähigen Konzept. Relativ<br />
schnell wurde die Verwendung von E-Learnings als passendes<br />
Medium identifiziert. Da am Markt keine geeignete Unterweisungslösung<br />
gefunden wurde, fiel die Entscheidung, in Koopera-<br />
124 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
tion mit dem unternehmenseigenen Competence Center Services<br />
(CCS) eine Lösung zu entwickeln. Das Competence Center<br />
Services hat sich schon seit vielen Jahren als Beratungs- und<br />
Serviceanbieter für externe Kunden mit dem Schwerpunkt<br />
Sicherheit am Markt etabliert. Weil sich das CCS-Team unter anderem<br />
auf die elektrische Sicherheit in Unternehmen fokussiert,<br />
war das notwendige Know-how bereits vorhanden. Im nächsten<br />
Schritt erstellten die CCS-Mitarbeitenden ein Konzept für die<br />
E-Learnings, die über das zentrale Lernmanagement-Tool an<br />
sämtliche Elektrofachkräfte verteilt werden sollen.<br />
E-LEARNINGS FÜR EIN INDIVIDUELLES LERNEN<br />
Die E-Learnings wurden in mehreren Iterationsschleifen erarbeitet.<br />
Wichtig war allen Beteiligten, möglichst früh Testphasen mit<br />
einigen Elektrofachkräften durchzuführen. Dabei entstand das<br />
folgende Konzept: Sämtlichen Elektrofachkräften werden jedes<br />
Jahr unterschiedliche Themenmodule zugeordnet, die sich mit<br />
bestimmten Inhalten befassen, etwa der Errichtung von Niederspannungsanlagen<br />
oder den Anforderungen an Prüfplätze.<br />
Hinzu kommt ein jährliches Update hinsichtlich aktueller<br />
Themen im Unternehmen – beispielsweise Unfallgeschehen –<br />
oder relevanter Normenänderungen.<br />
Die einzelnen Themenmodule sind so aufgebaut, dass jede<br />
Elektrofachkraft selbst entscheiden kann, wie detailliert sie auf<br />
ein Thema eingehen möchte. Über sogenannte Vertiefungsmodule<br />
lassen sich jederzeit weitere Informationen abrufen. Die<br />
Inhalte werden über Grafiken und Texte sowie eine Vertonung<br />
vermittelt. Zum Abschluss jedes Themenmoduls erfolgt eine<br />
Lernzielkontrolle. Auf diese Weise wird ein individuelles Lernen<br />
ganz nach den Bedürfnissen der jeweiligen Elektrofachkräfte<br />
ermöglicht, ohne die Vermittlung von grundlegendem Wissen zu<br />
vernachlässigen.<br />
Um trotz der digitalen Lösung den fachlichen Austausch weiter<br />
zu fördern und eine Anlaufstelle für Fragen bereitzustellen,<br />
wurde eine zentrale Kontaktadresse eingerichtet. Hier werden<br />
die übermittelten fachlichen Fragen einfach beantwortet. Darüber<br />
hinaus findet die Erstunterweisung der Elektrofachkräfte<br />
weiterhin in Form eines Präsenz- respektive Online-Seminars<br />
statt. Durch dieses Vorgehen sollen die Schwächen der einzelnen<br />
Module ausgeglichen werden.<br />
In der Praxis hat sich deutlich gezeigt, dass eine unternehmensspezifische<br />
Unterweisungslösung die Anforderungen am<br />
besten erfüllt. Deshalb möchte das Competence Center<br />
Services den nächsten Schritt gehen und zukünftig auch für<br />
externe Kunden individuelle E-Learning-Konzepte anbieten.<br />
Bilder: 3 GaudiLab@shutterstock.com, alle anderen Phoenix Contact<br />
www.phoenixcontact.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
Phoenix Contact GmbH & Co. KG<br />
Flachsmarktstraße 8, 32825 Blomberg<br />
Tel.: +49 (0) 5235/3-00<br />
blog@phoenixcontact.com<br />
AUTOR<br />
Hauke Abbas, B.Sc., Experte für elektrische<br />
Sicherheit im Competence Center Services,<br />
Phoenix Contact Deutschland GmbH,<br />
Blomberg<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
ANLAUFSTELLE FÜR SPEZIFISCHE FRAGEN<br />
bit.ly/2WSP8vq<br />
Das Multitalent<br />
SD4S - High-Speed-Frequenzumrichter<br />
oder hochdynamischer Servoverstärker<br />
Jetzt Produktvideo<br />
ansehen:<br />
UMFANGREICHE ANTRIEBSFUNKTIONEN<br />
KOMPAKT<br />
FLEXIBEL<br />
Kundenspezifische<br />
Lösungen möglich<br />
LEISTUNGSFÄHIG<br />
www.sieb-meyer.de<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 125
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
VOLLAUTOMATISCHE EINZELSTÜCK-KOMMISSIONIERUNG<br />
PICK-ROBOTER IN DER<br />
PUNKTEWOLKE<br />
In der Intralogistik herrscht seit einigen Jahren ein regelrechter Robotik-Hype. Meist handelt<br />
es sich um klassische Sechsachs-Knickarmroboter, die ihren Weg aus der Produktion in die<br />
Logistik finden. Das Ziel: die vollautomatische Kleinteile-Kommissionierung. Haupttreiber<br />
dabei ist der Arbeitskräftemangel, die große Herausforderung nicht etwa eine technische<br />
Komponente wie Roboter oder Greifer, sondern die Gestaltung eines wirtschaftlichen<br />
Gesamtprozesses. Wie dies gelingen kann, erfahren Sie nachfolgend.<br />
D<br />
a Roboter nur einen Teil der Artikel in jedem Sortiment<br />
handhaben können, entstehen parallele Warenströme<br />
und somit mögliche Risiken im Hinblick auf Warenfluss,<br />
Bestände, Synchronisation und Konsolidierung. Der<br />
Pick-Roboter „autopick“ der psb intralogistics GmbH aus Pirmasens<br />
stellt sich dieser Herausforderung. Die vollautomatische<br />
Lösung für die Einzelstück-Kommissionierung besteht im Kern<br />
aus einem Roboter mit Greifer, dem IT-Netz der Gesamtanlage<br />
sowie einem leistungsstarken Bildverarbeitungssystem – bestückt<br />
mit zwei Ensenso 3D-Kameras der IDS Imaging Development<br />
Systems GmbH.<br />
VISION-SYSTEM ALS AUGE DES ROBOTERS<br />
Das Vision-System fungiert als Auge des Roboters. Es erkennt<br />
greifbare Flächen auf den zu verarbeitenden Objekten im Quellbehälter<br />
und berechnet Greifpunkte und kollisionsfreie Bahnen<br />
für den Roboter. Dieser kann dadurch unbekannte Produkte<br />
direkt aus Schüttgut greifen und im Zielbehälter in dem Bereich<br />
mit der geringsten Befüllung ablegen. Vakuumsauger sorgen<br />
dabei für ein sanftes Fassen der jeweiligen Gegenstände.<br />
Ein vorheriges „Einlernen“ (Teach-in) der einzelnen Produkte<br />
ist nicht notwendig. Egal, ob Medizinfläschchen oder Tee-<br />
126 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01 02<br />
01 Der Roboter greift<br />
unbekannte Produkte aus<br />
Schüttgut und legt sie im<br />
Zielbehälter ab, zwei Ensenso<br />
3D-Kameras liefern dem<br />
System die essentiellen<br />
Bilddaten<br />
02 Multifunktionale<br />
Vakuumsauger sorgen<br />
für ein sanftes Fassen<br />
unterschiedlichster Artikel<br />
packung, der multifunktionale Greifer kann für eine große Artikelvielfalt<br />
mit unterschiedlichsten Verpackungseinheiten individuell<br />
ausgelegt werden. Das System lernt mit der Zeit, welcher<br />
der verschiedenen Griffe am besten für den jeweiligen Artikel<br />
funktioniert. Die erreichbare Pickleistung für eine prozesssichere<br />
Anlage ist stark von den Eigenschaften der Greifobjekte abhängig<br />
und bewegt sich zwischen 300 und 500 Teilen pro Stunde.<br />
Zwei 3D-Kameras vom Typ Ensenso N35 liefern dem Robotik-<br />
System die nötigen Bilddaten. Sie arbeiten nach dem „Projected<br />
DANK DES VISIONSYSTEMS KANN<br />
DER ROBOTER UNBEKANNTE<br />
PRODUKTE AUS SCHÜTTGUT GREIFEN<br />
UND IM ZIELBEHÄLTER ABLEGEN<br />
Texture Stereo Vision“-Verfahren. Jedes Modell verwendet<br />
jeweils zwei CMOS-Sensoren sowie einen Projektor, der Hilfsstrukturen<br />
auf das aufzunehmende Objekt projiziert – auch bei<br />
schwierigen Lichtverhältnissen. Das Verfahren folgt damit dem<br />
Prinzip des räumlichen Sehens (Stereo-Vision), das dem<br />
menschlichen Sehvermögen nachempfunden ist. Das Ergebnis<br />
ist eine 3D-Punktewolke als Grundlage für die benötigten räumlichen<br />
Objektinformationen.<br />
3D-ROBOT-VISION-LÖSUNG FÜR BIN PICKING<br />
UND TEILE-HANDLING<br />
Zur Einbindung der Kameras in autopick nutzte psb intralogistics<br />
das Ensenso SDK. Neben Wizards für ein einfaches Setup und zur<br />
Unterstützung der Kamerakalibrierung der 3D-Kameras beinhaltet<br />
es die Möglichkeit zur GPU-basierten Bildverarbeitung für<br />
eine noch schnellere 3D-Datenverarbeitung. Außerdem ermöglicht<br />
es die in diesem Fall erforderliche Ausgabe einer einzigen<br />
3D-Punktewolke aller im Mehrkamerabetrieb eingesetzten<br />
Kameras sowie die Live-Komposition der 3D-Punktwolken aus<br />
mehreren Blickrichtungen.<br />
Die erste Kamera ist über der Quellkiste installiert, um diese<br />
als Kollisionsobjekt in der Bahnplanung des Roboterarms<br />
berücksichtigen zu können. Hier werden die unbekannten Teile<br />
präsentiert und die Punktewolke für die Griffpunktsuche erzeugt.<br />
Letzteres geschieht mithilfe der Software Mikado ARC (Adaptive<br />
Robot Control) von isys vision. Sie kombiniert die 3D-Stereovision-Kameratechnik<br />
von Ensenso mit einer leicht konfigurierbaren,<br />
adaptiven Robotersteuerung. Das Ergebnis ist eine vollständige<br />
3D-Robot-Vision-Lösung für Bin Picking und Teile-<br />
Handling mit einem autonom arbeitenden Roboter. Statt eingelernten<br />
und fest definierten Bahnen zu folgen, orientiert er sich<br />
selbständig im Arbeitsraum und reagiert auf jede Situation.<br />
Die zweite Kamera befindet sich über der Zielkiste. Hier werden<br />
freie Ablagepositionen gesucht. Zudem wird die Z-Höhe des<br />
Kisteninhaltes ermittelt, um diese bei der Bestimmung der Ablageposition<br />
berücksichtigen zu können. Entscheidend sind eine<br />
gleichmäßige Belegung der Zielkiste sowie ein sensitives Ablegen<br />
der Produkte. Die Bildaufnahme erfolgt asynchron zum Verfahren<br />
des Roboters, um taktzeitoptimiert arbeiten zu können.<br />
„Wir haben uns für die Ensenso N35 aufgrund ihrer kompakten<br />
Bauweise und der hohen Punktwolkenqualität entschieden. Für<br />
das betrachtete Sichtfeld ist die N-Serie ideal. Die Konfiguration<br />
der Kamera lässt sich einfach und präzise auf das jeweilige Produktportfolio<br />
abstimmen bzw. auch während des Prozesses anpassen“,<br />
erklärt der Systemverantwortliche bei psb intralogistics.<br />
Über die Schnittstelle in das Lagerverwaltungssystem werden<br />
Griffinformationen und Kommissionieraufträge ausgetauscht.<br />
Bilder: psb intralogistics GmbH<br />
www.ids-imaging.de; www.psb-gmbh.de<br />
AUTORIN<br />
Sabine Terrasi, Unternehmenskommunikation,<br />
IDS Imaging Development Systems GmbH<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
bit.ly/3Aovtks<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 127
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> – PERSÖNLICHER FACHAUSTAUSCH<br />
UNTER NEW-NORMAL-BEDINGUNGEN<br />
Auch in Zeiten von<br />
Covid-19 zählt die<br />
<strong>SPS</strong> – Smart<br />
Production<br />
Solutions zu den<br />
wichtigsten<br />
Treffpunkten der<br />
Automatisierungsbranche.<br />
Seit dem 1. August <strong>2021</strong> sind Messen in Bayern<br />
wieder erlaubt und so können rund 750 Aussteller vom 23.<br />
bis 25.11.<strong>2021</strong> auf der Messe in Nürnberg ihre Produkte und<br />
Lösungen für die smarte und digitale Automatisierung<br />
vorstellen. Eine digitale Erweiterung rundet das Angebot ab.<br />
Unter den New-Normal-Bedingungen ist der Veranstalter<br />
Mesago Messe Frankfurt überzeugt, mit dem von der<br />
Bayerischen Staatsregierung genehmigten Schutz- und<br />
Hygienekonzept eine erfolgreiche und sichere <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> für<br />
alle Beteiligten durchführen zu können: „In einer Zeit, in der<br />
alles anders ist, ist eines konstant geblieben: Der Bedarf an<br />
Innovationen und persönlichem Austausch in der Automatisierungsbranche.<br />
Diesen Bedarf werden wir in <strong>2021</strong> endlich<br />
wieder abdecken können, um einen Schritt in Richtung neuer<br />
Normalität mit Corona zu gehen. Das ist nicht nur das, was<br />
die Automatisierungsindustrie will, sondern auch das, was<br />
sie jetzt braucht“, so Martin Roschkowski, President der<br />
Mesago Messe Frankfurt.<br />
www.sps-messe.de<br />
MASCHINENSICHERHEIT INDIVIDUELL:<br />
YOUR SAFETY<br />
Unter dem Messemotto „We create your safety“ stellt Pilz auf<br />
der <strong>SPS</strong> Automatisierungslösungen rund um sichere Automation<br />
vor, die die Aspekte Safety (Maschinensicherheit) und<br />
Industrial Security gleichermaßen abdecken. Im inhaltlichen<br />
Messe-Mittelpunkt: Lösungen, die individuell anpassbar sind<br />
und so Kosten sparen, da nicht überdimensioniert werden<br />
muss. Besucher des Pilz-Messestands können selbst ausprobieren,<br />
wie sich Losgröße 1 für die eigene Anforderung einfach<br />
umsetzen lässt: Über<br />
das Onlinetool myPNOZ<br />
Creator kann aus einer<br />
Vielzahl an Variationsmöglichkeiten<br />
spielend<br />
einfach die individuelle<br />
und bedarfsgerechte<br />
eigene Sicherheitslösung<br />
rund um das<br />
neuartige modulare<br />
Sicherheitsschaltgerät myPNOZ kreiert werden – ganz ohne<br />
Programmier-kenntnisse. Das modulare Sicherheitsschaltgerät<br />
myPNOZ oder auch die konfigurierbare Kleinsteuerung<br />
PNOZmulti 2 sind nicht nur Teil des Messeauftritts von Pilz,<br />
sondern auch Teil einer umfassenden neuen Pilz-Lösung<br />
für die sichere Überwachung der Kartonagenzufuhr an Verpackungsmaschinen.<br />
Halle/Stand 9-370<br />
www.pilz.com<br />
INDIVIDUELLE LÖSUNGEN FÜR JEDE AUFGABE<br />
„As individual as your needs“ – so individuell und vielfältig wie die Automatisierungsaufgaben der Kunden: Mit diesem Anspruch<br />
präsentiert sich Yaskawa auf der <strong>SPS</strong>. Unter anderem sind technisch durchgängige Gesamtlösungen aus einer Hand Thema am<br />
Messestand: So zeigt eine Demozelle mit Handling-Roboter und Delta-Kinematik, wie Maschinenbauer und Anwender Roboter in<br />
bestehende Architekturen implementieren können, ohne dass dafür eigens ein Programmiergerät oder eine proprietäre Roboterprogrammiersprache<br />
erforderlich ist. Mit einem breiten Angebot aus Drives, Motion Control, Robotik, Steuerungstechnik, Visualisierungssystemen<br />
und Chip-Lösungen kann Yaskawa Komponenten und Lösungen für fast alle Branchen aus einem Haus anbieten.<br />
Stellvertretend für diese Portfoliotiefe stehen am Messestand u.a. aktuelle Frequenzumrichter-Ausführungen, neue Module für<br />
das I/O- und Steuerungssystem SLIO sowie leistungsfähige Robotermodelle.<br />
Halle/Stand: 7-340<br />
www.yaskawa.de<br />
PROZESSTRANSPARENZ MIT<br />
360°-PROZESSVISUALISIERUNG<br />
Treffen Sie uns auf der <strong>SPS</strong> –<br />
in Halle 7A, Stand 240<br />
SMART Safety System<br />
Ihre smarte Gesamtlösung<br />
zur Absicherung von Maschinen<br />
Welches Medium befindet sich gerade im<br />
Tank? Läuft der Prozess wie gewünscht<br />
ab oder liegen die Werte außerhalb der<br />
Toleranz? All diese Informationen können<br />
Anlagenbetreiber mit der robusten 360°-Prozessvisualisierung<br />
KingCrown auf einen Blick erhalten. Bei der Grenzstandmessung<br />
mit dem CleverLevel PL20 geben fünf definierte Farben<br />
Einblick, ob der Grenzstand erreicht ist, welches Medium sich<br />
im Tank befindet oder ob eine Störung vorliegt. Durch die<br />
360°-LED ist diese Information zu jeder Zeit von überall<br />
erkennbar und ermöglicht sichere Prozesse.<br />
Halle/Stand 4A-335<br />
www.baumer.com<br />
www.bernstein.eu
SCHNELLSPANNEINRICHTUNG FÜR SEIL-<br />
ZUGSCHALTER OPTIMIERT UND NEU GEDACHT<br />
Am Fließband, in der<br />
Fertigungsstraße<br />
oder an der Maschine<br />
– wenn es um<br />
maximale Sicherheit<br />
geht, sind die<br />
Seilzugschalter der<br />
Bernstein AG eine zuverlässige und bewährte Lösung, um<br />
eine mögliche Gefahr schnell abzuwenden und eine Anlage<br />
im Notfall zum Stillstand zu bringen. Die Produktfamilie<br />
der Sicherheits-Seilzugschalter hat das Unternehmen erst<br />
kürzlich um den SRO, eine besonders kleine und kompakte<br />
Variante ergänzt. Ab sofort bietet Bernstein seine Schnellspanneinrichtung<br />
der Reihe „Quick-Fix“ auch als Zubehörteil<br />
für den SRO an – unter dem Namen QF-40. Mit der<br />
Schnellspanneinrichtung Quick-Fix wird die Installationszeit<br />
des Seils drastisch reduziert. Der besondere Clou<br />
besteht darin, dass das Seil zum Spannen nicht mehr im<br />
Klemmbereich entmantelt werden muss. Es ist jetzt<br />
möglich, das Seil mit bis zu 5mm Außendurchmesser direkt<br />
samt Mantel einzuführen und zu verklemmen – eine<br />
enorme Zeit, Werkzeug- und Kostenersparnis, die ab sofort<br />
für alle Schnellspanneinrichtungen für Seilzugschalter aus<br />
dem Hause Bernstein gilt, denn auch die bisherigen<br />
Systeme wurden grundüberholt und angepasst.<br />
Halle/Stand 7A-240<br />
www.bernstein.eu<br />
EFFIZIENT, LANGLEBIG &<br />
ROBUST: DIE INTELLIGENTE<br />
KOMMISSIONIER-LÖSUNG<br />
ROBOTER-WERKZEUGWECHSLER<br />
FÜR NUTZLASTEN BIS 80 KG<br />
Ein automatisches Werkzeugwechselsystem erhöht die<br />
Produktivität eines Roboters deutlich. Stäubli hat jahrzehntelange<br />
Erfahrung mit industriellen Anforderungen an<br />
Roboterfertigungslinien und bietet bereits ein umfassendes<br />
Produktprogramm bis 1 530 kg Robotertraglast.<br />
Zusätzlich hat Stäubli nun fünf neu entwickelten Werkzeugwechselsysteme<br />
MPS 015, MPS 025, MPS 035, MPS<br />
055 und MPS 080 im Angebot, die den Traglastbereich bis<br />
80 kg ergänzen. Alle Roboter-Werkzeugwechselsysteme<br />
von Stäubli basieren auf einem modularen Produktkonzept.<br />
Dadurch ergeben sich drei effiziente Lösungswege<br />
zum idealen Werkzeugwechselsystem: Die Bezeichnung<br />
MPS Complete steht für vorkonfigurierte und sofort<br />
einsatzbereite Komplettsysteme mit kürzester Lieferzeit.<br />
Mit MPS Modular bietet Stäubli individuell zusammengestellte<br />
Kundenlösungen, die sofort einsatzbereit sind und<br />
kurzfristig geliefert werden. MPS Customized Systeme<br />
werden spezifisch an die Applikationsanforderungen der<br />
Anwender angepasst. Auch die neuen Systeme für Traglasten<br />
bis 80 kg werden ohne Adapter direkt am ISO-Normflansch<br />
des Roboters befestigt.<br />
Halle/Stand 10-248<br />
www.staubli.com<br />
SMART LOGISTIK 4.0 MIT<br />
Mit der intelligenten Pick-by-Light Lösung oneGRID steigern<br />
Sie die Geschwindigkeit der Komissionierungsvorgänge an<br />
der Packstation und reduzieren dank intuitiver Bedienung<br />
gleichzeitig die Fehlerquote. Das System lässt sich<br />
problemlos in Ihre bestehende Softwarearchitektur einfügen<br />
und einfach erweitern. Durch intelligente Selbstdiagnose<br />
meldet ein Taster automatisch Fehlfunktionen – Sie sparen<br />
sich Wartungsaufwand und Kosten.<br />
Starten Sie mit oneGRID von CAPTRON in die Logistik 4.0.<br />
Erfahren Sie mehr über die erste<br />
kapazitive Pick-by-Light Lösung auf<br />
www.captron.de/pick-by-light<br />
SOLUTION<br />
BESUCHEN SIE UNS<br />
AUF DER <strong>SPS</strong> IN<br />
HALLE 6 / Stand 128<br />
Q U A L I T Y M A D E I N B A V A R I A
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
CLOUDBASIERTE<br />
LÖSUNG<br />
Ein cloudbasiertes Füllstandmessgerät hat sich<br />
neue Anwendungsgebiete erschlossen. Kam<br />
es bisher in Kunststoffbehältern und für<br />
Flüssigkeiten zum Einsatz, misst es nun auch<br />
Füllstände von Feststoffen in Containern oder<br />
Silos aus Kunststoff und Metall. Die Messdaten<br />
und weitere Parameter überträgt das Gerät<br />
drahtlos und digital in die Cloud, von wo aus sie<br />
von überall und zu jeder Zeit abgerufen werden<br />
können.<br />
Nutzer mobiler Silos, Tanks oder Container kennen das<br />
Problem: Sind die Behälter unterwegs oder befinden sich<br />
an entlegenen Standorten, lassen sich Füllstände nur<br />
schwer überwachen. Häufig müssen sich die Nutzer auf<br />
manuelle Messungen oder Schätzungen verlassen. An schwer zugänglichen<br />
Behältern oder bei fehlender Anbindung an Anlagennetze<br />
und Stromversorgung sind oft sogar nur Vermutungen möglich.<br />
Sinkende Bestände fallen dadurch erst spät auf – im Zweifel<br />
sogar erst dann, wenn die Behälter bereits leer sind. Produktionsund<br />
Verarbeitungsprozesse geraten dadurch ins Stocken.<br />
Ungenaue Messungen oder gar falsche Messwerte können häufig<br />
hohe Folgekosten nach sich ziehen – beispielsweise für Eil-<br />
Autorin: Ursula Barth-Modreker, freie Redakteurin,<br />
für Endress+Hauser<br />
lieferungen, die aufgrund ungenauer Logistik von Behältern notwendig<br />
werden. Wird umgekehrt zu viel Material geliefert, entstehen<br />
Kosten für die Leerung der Silos. Durch solche Leer- und<br />
Sonderfahrten laufen pro Jahr leicht Verluste in sechsstelliger<br />
Höhe auf. Doch nicht nur die Füllstände ließen sich aus der Ferne<br />
bisher nur schwer überwachen. Auch die mobilen Behälter selbst<br />
können aus dem Blick geraten und verlustig gehen.<br />
DIGITALE BESTANDSVERWALTUNG<br />
Eine benutzerfreundliche, digitale Lösung für die Überwachung<br />
von Tanks und Füllständen aus der Ferne hat Endress+Hauser<br />
mit dem cloudbasierten Radarsensor Micropilot FWR30 entwickelt.<br />
In Verbindung mit dem IIoT-Ökosystem Netilion können<br />
Nutzer von mobilen Silos, Tanks oder Containern mit einem Tastendruck<br />
auf die Füllstände zugreifen. Die Messdaten werden in<br />
frei definierbaren Intervallen erfasst und sind über die Cloudanbindung<br />
des Geräts jederzeit abrufbar.<br />
130 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
Aufgrund der flexiblen digitalen Services lässt sich der Füllstandsensor<br />
auch in ein bestehendes System leicht integrieren. Durch<br />
die <strong>Digital</strong>isierung von Füllstandmessstellen vereinfachen sich<br />
die Verwaltung von Beständen sowie Logistik- und Lagerprozesse<br />
erheblich. Insgesamt lassen sich mit den neuen Informationen<br />
Routen besser planen, Befüllungen exakt bestimmen und dadurch<br />
Lieferketten optimieren.<br />
Dank der Auswertung von präzisen GPS-Daten wissen Nutzer<br />
des Micropilot FRW30 außerdem stets, wo sich ihr Lagertank<br />
oder Container befindet. Die Positionsdaten können dabei helfen,<br />
einen Verlust von Behältern zu verhindern oder ärgerliche<br />
Suchaktionen zu vermeiden. Der 80 GHz-IIoT-Sensor läuft im<br />
Batteriebetrieb mit einer Batterielebensdauer von bis zu zehn<br />
Jahren. Eine externe Stromversorgung ist nicht notwendig, was<br />
vor allem die Verwendung an mobilen Messstellen vereinfacht.<br />
Insgesamt ermöglicht der cloudbasierte Radarsensor eine von<br />
Grund auf einfache und optimierte Bestandsverwaltung aus jeglicher<br />
Entfernung.<br />
MESSUNG VON SCHÜTTGÜTERN<br />
Seit der Markteinführung im Jahr 2020 wurde der Micropilot<br />
FWR30 zunächst zur Füllstandmessung, Bestandsverwaltung<br />
und Lokalisierung von Kunststoff-IBCs mit Flüssigkeiten wie Reinigungsmitteln,<br />
Aromastoffen, Phosphatfällmitteln und anderen<br />
Zusätzen eingesetzt. Diese kommen in allen Prozessindustrien<br />
zum Einsatz, speziell in der Chemie-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie.<br />
Auch Verflüssiger zur Herstellung von Beton und Phosphatfällmittel<br />
für Kläranlagen sind klassische Anwendungen für<br />
die cloudbasierte Messlösung. Genutzt wurde das Füllstandmessgerät<br />
Micropilot FWR30 in mobilen und stationären Kunststofftanks<br />
sowie in offenen Behältern.<br />
Durch die Entwicklung neuer Auswertealgorithmen und die<br />
Konstruktion neuer Prozessanschlüsse ist nun auch die Messung<br />
von Feststoffmedien bzw. Schüttgütern in hohen Kunststoff- und<br />
Metallbehältern wie IBCs oder Metallsilos möglich. Außerdem<br />
kann der Füllstandsensor jetzt auch Füllstände von Feststoffen<br />
wie Futtermittel, Baustoffe oder Holzpellets bestimmen.<br />
SKALIERBARER LEISTUNGSUMFANG<br />
Alle drei verfügbaren Softwarepakete zur digitalen Bestandsverwaltung<br />
sind auf die Herausforderungen der jeweiligen Anwendung<br />
abgestimmt. Die digitalen Anwendungen eignen sich für<br />
die Desktop-, Tablet- und Smartphone-Nutzung und erfüllen<br />
höchste Sicherheits- und Datenschutzstandards.<br />
Der digitale Monitoring-Service Netilion Value bietet dem Nutzer<br />
einen Überblick über den Gerätezustand, aktuelle Messwerte<br />
sowie historische Daten. Ein Alarm-Tool zeigt per Push-Meldung<br />
an, sobald Grenzwerte erreicht sind. Die Einstiegslösung schafft<br />
Transparenz bei der Füllstandkontrolle, ist einfach zu bedienen<br />
und erlaubt die Integration von intelligenten Messgeräten mit<br />
wenigen Klicks.<br />
ERWEITERTER SERVICE<br />
Netilion Inventory ist ein digitaler Bestandsmanagement-Service<br />
mit zusätzlichen Funktionen wie Volumenberechnung, die Erstellung<br />
von Vorhersagen oder die Berechnung der freien Lagerkapazität.<br />
Der erweiterte Service hilft bei der Konsolidierung von<br />
Beständen sowie einer vorausschauenden Bedarfsplanung.<br />
Volle Transparenz<br />
durch Kombination aus<br />
Messgerät und<br />
digitalem Service<br />
Ein vollumfassendes Bestandsmanagement ermöglicht die erweiterte<br />
Bestands- und Lieferkettenlösung SupplyCare Hosting.<br />
Durch eine rollenbasierte Benutzerverwaltung mit adaptierbaren<br />
Zugriffsrechten lassen sich Lieferanten, Kunden oder Partner<br />
problemlos einbinden. Die benutzerdefinierte Ansicht von Beständen<br />
in Tanks, Silos oder Behältern bietet dem Anwender stets<br />
einen einfachen Überblick. Die Auswertung von Leistungskennzahlen<br />
wie Durchschnittsbestand, Effizienz oder Umschlagshäufigkeit<br />
schafft die Basis für richtige Entscheidungen. SupplyCare<br />
Hosting kann mit allen gängigen ERP-Systemen synchronisiert<br />
werden. Die Software unterstützt den Anwender bei der Lieferund<br />
Nachschubplanung. So lässt sich die gesamte Lieferkette<br />
optimieren.<br />
EINFACHE INBETRIEBNAHME<br />
Die Montage und Inbetriebnahme des Micropilot FWR30 an Silos<br />
und Containern ist unkompliziert und in wenigen Minuten erledigt.<br />
Bei Plastikbehältern wird das Gerät außen am Tank angebracht<br />
und misst durch die Wand hindurch. Bei Metallbehältern<br />
lässt sich das Messgerät per vormontiertem Prozessanschluss<br />
einschrauben. Auch die Inbetriebnahme des Geräts funktioniert<br />
einfach auf Knopfdruck, die Messwerte sind sofort verfügbar.<br />
Das neue Füllstandmessgerät Micropilot FWR30 bietet in Kombination<br />
mit dem IIoT-Ökosystem Netilion eine benutzerfreundliche,<br />
zuverlässige und kosteneffiziente Lösung für die Füllstandmessung<br />
mit bewährter 80 GHz-Radartechnik. Der Nutzer verfügt<br />
dadurch über volle Transparenz bei Lagerung und Transport<br />
von Flüssigkeiten und neuerdings auch Schüttgütern. Skalierbare<br />
Softwareanwendungen reichen von der Messwertüberwachung<br />
bis hin zum umfassenden Bestandsmanagement.<br />
Der batteriebetriebene Sensor mit mobiler Kommunikation<br />
macht den Nutzer unabhängig von externer Stromversorgung<br />
und Anlagennetzwerken. Der zertifizierte Cloudservice Netilion<br />
erfüllt höchste Sicherheits- und Datenschutzstandards. Insgesamt<br />
ist der cloudbasierte Radarsensor Micropilot FWR30 flexibel<br />
einsetzbar und sorgt für einen reibungslosen Ablauf von Produktions-<br />
und Verarbeitungsprozessen. Zuliefer- und Logistikunternehmen<br />
eröffnet er neue Geschäftsmodelle, da diese Lieferungen<br />
und Routenplanungen verbrauchsorientiert anbieten<br />
können.<br />
Bilder: Endress+Hauser<br />
www.de.endress.com/fwr30<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 131
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
PRÜFZEITEN IN EIGENSICHEREN<br />
ABSCHALTUNGEN VERKÜRZEN<br />
Trennbarrieren mit Ex-ia-Steuerkreis vermeiden<br />
beim Aufbau einer SIL-3-Abschaltung den<br />
aufwändigen Workaround über zwei<br />
SIL-2-Steuerkreise. Dieser erfordert<br />
zwangsläufig auch zwei entsprechende<br />
Feldgeräte und ist an normative<br />
Randbedingungen geknüpft. Vor allem aber<br />
lassen sich mit den neuen Geräten die<br />
Prüfzeiten von SIL-2-Abschaltungen mit Hilfe<br />
von Stellungsreglern und intelligenten<br />
Schaltventilen verbessern.<br />
Mit neuen Ausgangstreibern macht Pepperl+Fuchs<br />
sein Portfolio von SIL-3-Trennbarrieren komplett -<br />
für alle Signalarten, sowohl zur Hutschienenmontage<br />
wie auch für Termination Boards. In der Vergangenheit<br />
wurden SIL-3-Anwendungen zur Ansteuerung analoger<br />
Stellglieder tunlichst vermieden. SIL-3-Ausgangskarten für analoge<br />
Signale (AO, analog out) waren einfach zu teuer. Stattdessen<br />
wurde – wo immer möglich – die Anlagenstruktur so konzipiert,<br />
dass digitale Ausgangssignale genutzt werden konnten, wofür es<br />
entsprechende Trennbarrieren gab.<br />
Autor: Andreas Grimsehl, Product Marketing Manager Interface Technology,<br />
Pepperl+Fuchs SE, Mannheim<br />
Unter anderem durch die Verfügbarkeit von Universal-IO-Systemen<br />
sind die Kosten für analoge Ausgangskarten auf ein erträgliches<br />
Maß gesunken. So wird in Verbindung mit Trennbarrieren<br />
auch die Nutzung analoger Stellglieder im Ex-Bereich interessant.<br />
Beispiel Steuerung von Brennern: Beim sogenannten Burner-Management<br />
muss im Fall einer Störung unbedingt die Kraftstoffzufuhr<br />
zuverlässig gestoppt werden. Zündet der Brenner<br />
beim Starten nicht oder erlischt die Flamme während des Betriebes,<br />
darf kein weiterer Treibstoff ins System gelangen. In solchen<br />
Anwendungen sind daher Trennbausteine gefordert, die für einen<br />
SIL-3-Kreis geeignet sind. Diese müssen allerdings auch<br />
Hart-transparent sein, damit Partial Stroke Tests durchgeführt<br />
werden können.<br />
GERINGERER AUFWAND<br />
Bislang standen jedoch keine geeigneten Trennbarrieren zur<br />
Verfügung, die diesen Anforderungen entsprochen hätten. Ein<br />
Workaround mit redundanten SIL-2-Geräten ist zwar unter bestimmten<br />
Bedingungen möglich. Allerdings bedeutet ein SIL-<br />
3-taugliches Interfacemodul gegenüber einer Struktur mit zwei<br />
redundanten SIL-2-Modulen einen deutlich geringeren Aufwand.<br />
Zudem können Trennbarrieren mit SIL-3-Eignung sogar<br />
in SIL-2-Anwendungen sinnvoll sein, wenn beispielsweise eine<br />
möglichst lange Proof-Zeit erreicht werden soll. Nicht zuletzt<br />
wird eine SIL-3-Eignung immer auch als Qualitätsmerkmal verstanden.<br />
Daher wurden solche Signalkreise bislang aufgebaut, indem<br />
SIL-2-Geräte redundant eingesetzt wurden. Dabei muss gewährleistet<br />
sein, dass systematische Fehler so weit wie möglich ausgeschlossen<br />
bleiben. Dies kann durch zwei unterschiedliche Ansätze<br />
erreicht werden. Die Nutzung von zwei Trennbarrieren unterschiedlicher<br />
Bauart als eine heterogene Redundanz vermeidet<br />
systematische Fehler. Diese können durch Schwächen im Design<br />
132 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
01 Die hutschienenbasierte Version ist auch mit<br />
Federklemmen mit Push-in-Anschlusstechik verfügbar<br />
02 Zur Montage auf Termination Boards ist das<br />
HiC2031ES vorgesehen<br />
02<br />
des Gerätes oder der Nutzung von systematisch fehlerhaften Bauteilen<br />
einer Charge entstehen.<br />
Auch der Einsatz baugleicher Typen, also eine homogene Redundanz,<br />
ist zum Aufbau von SIL-3-Anwendungen möglich. Dafür<br />
müssen die verwendeten Module über eine systematische Eignung<br />
(SCx für „Systematic Capability“) verfügen. SIL-2-Module<br />
mit SC3 können für den Aufbau eines SIL-3-Signalkreises genutzt<br />
werden. Die systematische Eignung kann durch ein FSM-Zertifikat<br />
(Functional Safety Management) nachgewiesen werden, da<br />
das FSM-System systematische Fehler durch organisatorische<br />
Maßnahmen reduziert. Dies wird vom TÜV-Rheinland anerkannt.<br />
Die SIL-2-Module von Pepperl+Fuchs verfügen in der Regel<br />
über SC3.<br />
Dort, wo auch die Maschinenrichtlinie relevant ist, kommt zusätzlich<br />
die EMV-Norm EN 61326-3-1 ins Spiel (Störfestigkeitsanforderungen<br />
für sicherheitsbezogene Systeme und für Geräte, die<br />
für sicherheitsbezogene Funktionen bestimmt sind – Allgemeine<br />
industrielle Anwendungen). Diese Norm gibt vor, dass bei einigen<br />
Gerätetests ein SIL-2-Gerät 3 bis 5 Mal länger als die Testdauer<br />
geprüft werden muss, wenn es für SIL-3-Anwendungen eingesetzt<br />
werden soll.<br />
In der für die Prozessautomation entsprechenden Norm gibt es<br />
diese Forderung nicht (EMV-Norm EN 61326-3-2: Störfestigkeitsanforderungen<br />
an sicherheitsbezogene Systeme und Geräte, die<br />
für sicherheitsbezogene Funktionen vorgesehen sind – Industrielle<br />
Anwendungen in spezifizierten elektromagnetischen Umgebungen).<br />
Der Workaround über redundante SIL-2-Strukturen ist also<br />
möglich, dennoch ist eine SIL-3-Trennbarriere vorteilhafter. Der<br />
Aufwand bei der Nutzung eines einzelnen Moduls ist im Vergleich<br />
zu einer SIL-2-Redundanz geringer, und die normativen<br />
Randbedingungen für eine SIL-2-Struktur sind je nach Aufgabenstellung<br />
möglicherweise gar nicht einhaltbar. Der gravierendste<br />
Nachteil ist allerdings der höhere Prüfaufwand. Für die Realisierung<br />
der Abschaltung im oben genannten Beispiel müssten zwei<br />
SIL-2-Einheiten in Reihe angeordnet werden.<br />
WENIGER HARDWARE<br />
Um die Ventile zu überprüfen, muss der Signalkreis abgeschaltet<br />
werden, die Anlagenverfügbarkeit sinkt. Soll die Abschaltung vermieden<br />
werden, müssen zwei solcher Zweige (mit jeweils zwei<br />
SIL-2-Einheiten in Reihe) parallel betrieben werden, insgesamt<br />
werden also vier SIL-2-Bausteine und Feldgeräte benötigt. Der<br />
Einsatz einer SIL-3-Trennbarriere halbiert den Hardwareaufwand:<br />
Nimmt man für die Prüfung der Hardware eine Abschaltung<br />
des Signalkreises in Kauf, ist ein SIL-3-Zweig ausreichend,<br />
andernfalls müssen nur noch zwei SIL-3-Einheiten parallel angeordnet<br />
werden.<br />
Mit den neuen Ausgangstreibern von Pepperl+Fuchs ist es nun<br />
möglich, den Hardwareaufwand nochmals zu reduzieren. Vor allem<br />
lässt sich aber der Prüfaufwand von SIL-3-Anwendungen<br />
verringern und zwar ohne den Signalkreis abschalten zu müssen.<br />
Die Stellungsregler werden dazu im „binären“ Modus verwendet.<br />
Das heißt, entweder sind sie im operativen Betrieb vollständig offen<br />
oder geschlossen.<br />
Gegenüber binären Notabschalt- oder Sicherheitsabsperrventilen<br />
hat dieser Aufbau den Vorteil, dass zusätzlich zur eigentlichen<br />
Funktion nun mit Hart-Signalen Partial Stroke Tests (PST,<br />
Teilhubtests) initiiert werden können. Damit ist eine Überprüfung<br />
der Ventilfunktion möglich, ohne den Prozess zu unterbre-<br />
01<br />
chen. Die "binäre" Betriebsart wird durch ein Exi-Schaltventil im<br />
Stellungsregler erreicht, das die Druckluft schaltet und selbst wiederum<br />
durch einen eigensicheren Signalkreis gesteuert wird. Der<br />
neue Ausgangstreiber stellt den Ex-Schutz sicher und ermöglicht<br />
die Abschaltfunktion in SIL 3. Selbst der Einsatz in einer „analogen“<br />
SIL-2-Anwendung ist sinnvoll, es werden so sehr große Prüfintervalle<br />
erreicht.<br />
SIL 3 FÜR ALLE SIGNALE<br />
Bei der Signalübertragung zwischen Steuerung und Feld werden<br />
vier Fälle unterschieden: <strong>Digital</strong>e Signale aus dem Feld zur Steuerung<br />
werden mit Schaltverstärkern übertragen, in umgekehrter<br />
Richtung durch Ventilsteuer- und Relaisbausteine. Transmitterspeisegeräte<br />
und Repeater sind für analoge Messsignale geeignet,<br />
während analoge Aktoren mit Hilfe von Ausgangstreibern angesteuert<br />
werden.<br />
Mit den neuen, einkanaligen Ausgangstreibern wird das Portfolio<br />
von Trennbarrieren für sicherheitsgerichtete Anwendungen<br />
nun komplettiert. Sowohl das K-System (Hutschienenmontage)<br />
als auch das H-System (Termination-Boards) verfügen über Module<br />
mit SIL-Level 2 und 3 für alle Signalarten. Die SIL-2-Geräte<br />
sind in der Regel mit SC3 zum Aufbau von SIL-3-Kreisen gut geeignet.<br />
Der Trennbaustein für das K-System (KCD2-SCD-EX1.ES) ist<br />
wahlweise mit Schraub- oder Federklemmen ausgestattet. Diese<br />
Geräte wie auch die Trennbarriere für das H-System (HIC2031.<br />
ES) verfügen über eine Baubreite von 12,5 mm, eine Leitungsfehlererkennung<br />
sowie einen separaten Fehlerausgang. Ein Fehler<br />
wird zudem über LEDs angezeigt und über eine separate Sammelfehlermeldung<br />
ausgegeben.<br />
Die Grundfunktion der Geräte besteht darin, das Eingangssignal<br />
des Steuerungssystems zu verstärken, um im explosionsgefährdeten<br />
Bereich Aktoren anzusteuern. Dem analogen Messwert<br />
können auf der Feld- oder Steuerungsseite digitale Signale überlagert<br />
werden, die bidirektional übertragen werden (Hart). In die<br />
Geräteklemmen sind Prüfbuchsen für den Anschluss von Hart-<br />
Kommunikatoren integriert.<br />
Damit können Anwender aus einem einzigen Portfolio sicherheitsgerichtete<br />
Anwendungen aufbauen. Und zwar unabhängig,<br />
ob SIL-3-Anwendungen mit SIL-3-Trennbarrieren oder mit redundanten,<br />
SC3-fähigen SIL-2-Modulen aufgebaut werden sollen.<br />
Über einen Produktselektor für Safety-Produkte (www.pepperlfuchs.com/safety-hub)<br />
können geeignete Geräte nach Funktion,<br />
Signalart, SIL-Level oder bei Bedarf Performance Level (Sicherheitsrelais<br />
zum sicheren Abschalten verfügen beispielsweise<br />
über SIL- und PL-Level) ausgewählt werden.<br />
Fotos: Pepperl+Fuchs, thauwald-pictures/stock.adobe.com<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong> DIGITAL SCOUT 133
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
ELEKTRO-ENGINEERING IM NEUEN LOOK<br />
Im Zentrum der neuen Eplan-Plattform 2022 steht eine<br />
einfache Bedienbarkeit sowohl für erfahrene Anwender als<br />
auch für Neueinsteiger. Die intuitive Oberfläche, die auf bereits<br />
gelernten Bedienkonzepten aufsetzt, bietet einen hohen<br />
Wiedererkennungswert<br />
und steigert<br />
zugleich das<br />
Nutzererlebnis.<br />
Das zeigt<br />
sich beispielsweise<br />
an den<br />
integrierten<br />
Ribbon-Bars,<br />
dem Backstage-View,<br />
den Anwender vielfach aus etablierten Software-<br />
Lösungen kennen und an einer deutlich verbesserten Bedienergonomie.<br />
Auch und gerade beim Thema „Workflows“ haben die Entwickler<br />
von Eplan angesetzt und die Software auf Kollaboration in<br />
der industriellen Lieferkette getrimmt. Denn CAE-Lösungen wie<br />
die Eplan-Plattform sind häufig eine Art „Backbone“ im<br />
Engineering und in der Produktentwicklung von Unternehmen.<br />
Üblicherweise sind sie tief in die Infrastruktur und Strategie des<br />
Kunden integriert und von Investitionsseite über Jahre geplant.<br />
Für die Entwicklung der Eplan-Plattform 2022 galt das klare<br />
Ziel, den Datenaustausch der einzelnen Stakeholder in den<br />
Ökosystemen von Unternehmen zu optimieren.<br />
Die Eplan-Plattform 2022 wird ausschließlich im Subscription-<br />
Modell als Abonnement angeboten. Das vermindert das<br />
Investitionsrisiko durch niedrige Einstiegspreise und flexiblere<br />
Planungsmöglichkeiten zur individuellen Softwarenutzung.<br />
www.eplan.de<br />
I/O-SYSTEM MIT KURZER REAKTIONSZEIT<br />
Wago entwickelt mit dem I/O-System Advanced eine Lösung für<br />
die Automatisierung im Maschinen- und Anlagenbau. Das<br />
IP20-System bietet durch das Gateway zum universellen Wago<br />
I/O-System der Serie 750 die bewährten Vorteile und Funktionalitäten<br />
der Serie 750 und kombiniert diese mit einer komfortablen,<br />
fehlervermeidenden Mechanik und einer guten<br />
Performance. Kurze Reaktionszeiten, eine hohe Synchronität<br />
der Signalübertragung sowie die Möglichkeit, schnelle Ethernet-Feldbusse<br />
wie<br />
Profinet, Ethercat und<br />
Ethernet/IP und<br />
künftig auch TSN zu<br />
nutzen, zeichnen das<br />
I/O-System Advanced<br />
aus. Mit dem System<br />
wird auch der Controller<br />
PFC200 in neuer<br />
Bauform eingeführt,<br />
der auf der bewährten<br />
PFC-Technologie fußt.<br />
Er bildet durch das<br />
Linux-Betriebssystem und die Docker-Virtualisierung die Brücke<br />
zu vielfältigen IT- und, dank IEC-61131-Laufzeitsystem, auch zu<br />
OT-Technologien.<br />
Daten in die Cloud zu senden und alle Vorteile des Cloud-Computings<br />
zu nutzen – das ist aufgrund einer Vielzahl an Schnittstellen<br />
und höchster Cyber-Security-Standards selbstverständlich.<br />
Von den Vorteilen profitieren Anwender laut Hersteller<br />
ohne große Umgewöhnung und kostspielige Neuinvestition.<br />
Die bekannten PFC-Funktionalitäten und die auf Codesys<br />
basierte Programmierung mit e!Cockpit können mit diesem<br />
I/O-System weiter genutzt werden.<br />
www.wago.com<br />
KOMPAKTE RADARSENSOREN<br />
Die neuen kompakten<br />
Radarsensoren<br />
von Vega eignen<br />
sich auch für<br />
preissensiblere<br />
Anwendungen, wie<br />
sie z. B. in der<br />
Wasser- und<br />
Abwasserindustrie<br />
oder in Hilfskreisläufen<br />
in der Prozessautomatisierung vorkommen.<br />
Die neue Vegapuls-Geräteserie misst Flüssigkeiten und<br />
Schüttgüter. Es gibt sie sowohl als Kompaktausführung mit<br />
Kabelanschlussraum als auch mit festem Kabelanschluss (IP68).<br />
Die Radarsensoren liefern zuverlässige Messwerte unabhängig<br />
von den äußeren Bedingungen, wie Temperaturschwankungen<br />
oder Verschmutzungen. Als direkte Ausgangssignale stehen<br />
wahlweise 4–20 mA, Hart, SDI-12 oder Modbus zur Verfügung.<br />
Ergänzt wird die Geräteserie durch die optionalen Vegamet-<br />
Steuergeräte. Diese besitzen ein großes Grafikdisplay, über das<br />
sich alle Messwerte visualisieren lassen. Auch diese Geräteserie<br />
wurde speziell auf die besonderen Anforderungen der Wasserund<br />
Abwasserindustrie ausgerichtet.<br />
Sowohl die Sensoren als auch die Steuergeräte lassen sich<br />
bequem via Bluetooth über das Smartphone oder Tablet<br />
einstellen. Gerade in rauen Umgebungen oder im Ex-Bereich<br />
werden die Parametrierung, Anzeige und Diagnose dadurch<br />
laut Hersteller erheblich erleichtert.<br />
www.vega.com<br />
MASCHINENSICHERHEIT INDIVIDUELL<br />
Das modulare Sicherheitsschaltgerät myPNOZ und die konfigurierbare<br />
Kleinsteuerung PNOZmulti 2 sind Teil einer umfassenden<br />
neuen Lösung für die sichere Überwachung der Kartonagenzufuhr<br />
an Verpackungsmaschinen: Pilz stellt seine Lösung<br />
aus PSEN (Pilz Sichere Sensorik) und dem Sicherheitsschaltgerät<br />
bzw. der Kleinsteuerung für das Packaging vor.<br />
Komplette Schutztürlösungen inklusive Zugangsberechtigung<br />
sind ein weiterer Schwerpunkt: Wie lassen sich Schutztüren<br />
effizient durch<br />
individuell<br />
anpassbare<br />
Lösungen<br />
absichern? Im<br />
Schutztürsystem<br />
lassen sich<br />
alle Module<br />
individuell<br />
zusammenstellen<br />
und<br />
begehbare<br />
Türen damit<br />
flexibel<br />
absichern. Anhand des PSENmlock-Türgriffmoduls als jüngster<br />
Erweiterung des Schutztürsystems demonstriert Pilz, wie sich<br />
durch diese umfassende Lösung aus Türgriffmodul mit integriertem<br />
Betätiger sowie integrierter Fluchtentriegelung<br />
individuell anpassbare und gleichzeitig sichere Lösungen<br />
umsetzen lassen.<br />
www.pilz.com<br />
134 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
DRAHTLOSER FAMILIENZUWACHS FÜR AUTOMATISIERUNGSSYSTEM<br />
Mit dem Jumo VariTron 300 steht Anwendern eine smarte<br />
Lösung für einfache Automatisierungs-Applikationen zur<br />
Verfügung. Das Gerät basiert auf der Jumo Jupiter-Plattform<br />
und nutzt zahlreiche Features dieses hochwertigen Embedded-<br />
Systems. Basis ist eine leistungsstarke CPU mit einem 800 MHz<br />
Single-Core-Prozessor. Die Software ist auf einer Linux-Plattform<br />
modular aufgebaut und nutzt die Codesys V3.5 Programmierumgebung<br />
SP16. Eine weitere<br />
Besonderheit ist ein kundenspezifischer<br />
Konfigurations- und Prozess-Dateneditor.<br />
Individuelle Applikationen<br />
können außerdem mit der modernen<br />
Programmierumgebung Node-RED<br />
erstellt werden.<br />
Als Verbindungsmöglichkeiten verfügt<br />
die Zentraleinheit über einen USB-Host,<br />
zwei Ethernet-Schnittstellen und einen<br />
RS485-Anschluss. Über ein Funk-Gateway<br />
können bis zu 32 drahtlose Jumo Wtrans-Sensoren,<br />
beispielsweise zur Messung von Temperatur oder Druck,<br />
angeschlossen werden.<br />
Eine große Auswahl an Anschaltmodulen mit hochwertigen,<br />
konfigurierbaren Analogeingängen und zuverlässigen, autarken<br />
PID-Reglern mit Selbstoptimierungsfunktion kann mithilfe<br />
eines speziell entwickelten 1-Port-Routers angeschlossen<br />
werden. Zur Visualisierung stehen<br />
Displays in verschiedenen Formaten zur<br />
Verfügung. Für die individuelle kundenspezifische<br />
Bedienung per Codesys<br />
Remote TargetVisu oder Codesys<br />
WebVisu stellt der Hersteller Visualisierungsbibliotheken<br />
bereit. Eine hohe<br />
Flexibilität wird auch durch die Integration<br />
aller wichtigen Feldbussysteme<br />
garantiert.<br />
www.jumo.net<br />
ERWEITERTER LEISTUNGSBEREICH BIS 22 KW<br />
Die Frequenzumrichter der Baureihe Nordac Pro SK 500P von Nord Drivesystems<br />
basieren auf neuester Technologie und sind laut Hersteller für jede<br />
Antriebsaufgabe gerüstet. In Kürze kommt die Leistungserweiterung des<br />
neuen Nord-Flaggschiffes bis 22 kW auf den Markt. Zentrale Merkmale der<br />
dann fünf Baugrößen umfassenden Umrichterfamilie sind die integrierte<br />
Multi-Protokoll-Ethernet-Schnittstelle, das Multi-Geber-Interface für<br />
Mehrachsbetrieb, eine USB-Schnittstelle zum spannungsfreien Parametrieren<br />
und eine verbesserte Motorregelung.<br />
Insbesondere die serienmäßige Vielfalt an Schnittstellen und Funktionen<br />
zeichnet die Umrichterbaureihe aus. Verschiedene Gerätevarianten können<br />
dabei den unterschiedlichen Applikationsanforderungen zugeordnet<br />
werden. Steckbare Bedienungs-, Sicherheits- und Optionsbaugruppen<br />
sorgen für hohe Flexibilität, und die kompakte Bauform im Booksize-Format<br />
ermöglicht eine platzsparende Installation im Schaltschrank.<br />
Die neuen Baugrößen sind ab Frühjahr 2022 auf dem Markt verfügbar. Dann deckt die weiterwachsende Umrichterfamilie bereits<br />
den Leistungsbereich von 0,25 bis 22 kW ab. Neben verbesserten Eigenschaften und Leistungsmerkmalen übernimmt die neue Umrichtergeneration<br />
die bewährte Nordac-Parameterstruktur und ist physisch und funktionell abwärtskompatibel.<br />
www.nord.com
HYGIENIC<br />
DESIGN.<br />
DER PMS<br />
AUS EDEL-<br />
STAHL.<br />
ELEKTRISCHE STELLANTRIEBE<br />
In Anlagen der Prozessautomatisierung<br />
sind höchste Zuverlässigkeit<br />
und Verfügbarkeit grundlegende<br />
Anforderung an die<br />
eingesetzten Kommunikationstechnologien.<br />
Hier ist zunehmend<br />
ein Trend hin zu robusten<br />
und vielseitigen Industrial<br />
Ethernet Standards und insbesondere<br />
zu Profinet zu beobachten.<br />
Auma Stellantriebe mit<br />
Profinet unterstützen den vollen Funktionsumfang der Stellantriebs-Steuerung<br />
AC.2 und lassen sich laut Anbieter einfach und flexibel in unterschiedliche<br />
Netzwerktypen integrieren.<br />
www.auma.com<br />
ECHTZEIT-SIMULATION VON ANLAGEN<br />
PMS<br />
Besuchen<br />
Sie uns auf der<br />
<strong>SPS</strong> IPC Drives<br />
in Nürnberg.<br />
Halle 7A,<br />
Stand 7A-401<br />
Der neue Ultraschallsensor pms aus<br />
Edelstahl ist mit seinem intelligenten<br />
Hygienic Design prädestiniert für anspruchsvolle<br />
Aufgaben in der Lebensmittel- und<br />
Pharmaindustrie.<br />
+ 4 Tastweiten:<br />
von 20 –1.300 mm<br />
+ 3 Ausgangsstufen: Push-Pull-Schaltausgang<br />
mit IO-Link oder Analogausgang<br />
+ 2 Gehäusevarianten: D12-Adapterschaft<br />
und D12-Bajonettverschluss<br />
Die Simulationsplattform ISG-virtuos ist eine offene Software, mit der sich<br />
digitale Zwillinge realisieren lassen, insbesondere für virtuelle Inbetriebnahmen.<br />
Aber auch entlang des gesamten Lebenszyklus einer Anlage – vom<br />
Vertrieb über das digitale Engineering bis in die Betriebsphase, etwa für<br />
Mitarbeiterschulungen und Servicefälle – gestattet die Lösung, unterschiedliche<br />
Szenarien zu simulieren.<br />
Mithilfe der Simulationsplattform sollen Anwender dank 3-D-Projektierung ihre<br />
Modellierungszeiten erheblich verkürzen können, so der Anbieter. Die Materialflusssimulation<br />
komplexer Produktionsanlagen deckt beispielsweise Anwendungsfälle<br />
für Mover und fahrerlose Transportsysteme (AGV/FTS) inklusive<br />
spezifischer Sensorik und Antriebstechnik ab. Überdies profitieren Unternehmen<br />
von einer nahtlosen Integration der Simulationslösung in ihren Engineering-Prozess:<br />
Reale und virtuelle Steuerungssysteme verschiedener Hersteller<br />
lassen sich einfach anbinden. Das Einbinden von Komponentenbibliotheken<br />
direkt vom Komponentenhersteller ist ebenfalls bequem möglich.<br />
Viele Komponentenhersteller möchten ihren Kunden im Maschinen- und<br />
Anlagenbau zertifizierte digitale Zwillinge von Baugruppen und Bauteilen zur<br />
Verfügung stellen. Zu diesem Zweck hat ISG den TwinStore entwickelt, einen<br />
Online-Store für standardisierte Komponentenmodelle, die sich nahtlos in<br />
Simulationsprojekte mit ISG-virtuos 3 integrieren lassen.<br />
www.isg-stuttgart.de<br />
PROZESSTRANSPARENZ MIT 360°<br />
PROZESSVISUALISIERUNG<br />
Welches Medium befindet sich gerade im<br />
Tank? Läuft der Prozess wie gewünscht ab,<br />
oder liegen die Werte außerhalb der<br />
Toleranz? All diese Informationen können<br />
Anlagenbetreiber mit der robusten 360 °<br />
Prozessvisualisierung KingCrown auf einen<br />
Blick erhalten. Bei der Grenzstandmessung<br />
mit dem CleverLevel PL20 geben fünf<br />
definierte Farben Einblick, ob der Grenzstand<br />
erreicht ist, welches Medium sich im<br />
Tank befindet oder ob eine Störung vorliegt. Durch die 360 ° LED ist diese<br />
Information zu jeder Zeit von überall erkennbar und ermöglicht sichere Prozesse.<br />
Die 360 ° LED-Krone ermöglicht eine verzögerungsfreie Visualisierung des<br />
Betriebszustands der Anlage, mit der auch Störungen signalisiert und direkt<br />
lokalisiert werden können. Dies erhöht die Sicherheit des Prozesses und<br />
reduziert Reaktionszeiten im Störungsfall. Die Prozessvisualisierung ist direkt<br />
vor Ort in jeder Montageposition, ohne toten Winkel, auf einen Blick gut<br />
sichtbar. Zudem sind die kräftigen Farben in jeder Produktionsumgebung, selbst<br />
bei Tageslicht einfach und schnell zu erkennen.<br />
www.baumer.com<br />
microsonic.de/pms
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
FLEXIBLE PRODUKTION<br />
Als inhaltliche Erweiterung stellt PI dieses Jahr erstmalig die<br />
neu ins Portfolio aufgenommene Ortungstechnologie Omlox<br />
vor. Gemeinsam präsentieren die Mitglieder eine interoperable<br />
FRONTBÜNDIGER<br />
MINIATUR-DRUCKSENSOR<br />
Die neuen Miniatur-Drucksensoren der Baureihe<br />
PL54 besitzen einen direkt mit dem Sensor verschweißten<br />
frontbündigen Druckmittler mit<br />
G1/4-Gewinde. Die Messzelle bietet eine hohe<br />
Genauigkeit in einem äußerst kompakten Gehäuse<br />
mit nur 19 mm Schlüsselweite. Zudem zeichnen<br />
sich die Sensoren laut Hersteller durch ein<br />
kostenoptimiertes Preis-Leistungsverhältnis aus.<br />
Ortungstechnologie auf Basis von Ultrawide-Band und anderen<br />
Mechanismen, die sowohl in Edge als auch Cloud-Umgebungen<br />
orchestriert werden können. Omlox leistet dabei einen wichtigen<br />
Beitrag für eine flexible, transparente und ressourcen-schonende<br />
Produktion.<br />
Die Systemergänzung „IO-Link Safety“ (V1.1.3) ist inzwischen<br />
angepasst an den technischen Stand der IO-Link Basis-Plattform<br />
und wurde erweitert um die vollständige Test-Spezifikation<br />
V1.1 wie auch der ersten Integration in Profinet/Profisafe.<br />
Damit sind FS-Master- und FS-Device-Produkte von IO-Link<br />
Safety wie auch Entwicklungshilfen und vorzertifizierte Stacks<br />
dafür auf dem neuesten technischen Stand möglich.<br />
www.profibus.com<br />
Die PL54-Sensoren werden speziell zur Druckmessung<br />
in Applikationen, in denen Frontbündigkeit<br />
notwendig ist, eingesetzt. Dies ist üblicherweise bei<br />
Klebstoffen, Leim, Dichtungsmasse, Schäumen und<br />
anderen zähen Medien, die in Toträumen aushärten<br />
würden, der Fall. Der frontbündige Anschluss<br />
verhindert das Verstopfen des Prozessanschlusses<br />
auch bei verunreinigten Medien.<br />
www.ifm.com<br />
JUMO smartWARE · Evaluation<br />
Mit dem Automatisierungssystem JUMO variTRON 300 und 500 aufzeichnen<br />
und mit JUMO smartWARE Evaluation bequem und intuitiv auswerten<br />
• integrierte Aufzeichnungsfunktion für alle eingehenden Messwerte bei JUMO variTRON 300 und 500<br />
• zusätzliche Aufzeichnung von Min.-/Max.-/Mittel-Wert sowie Qualität des Messstatus nach NAMUR NE107<br />
• Pufferung der Prozessdatenaufzeichnung durch JUMO variTRON bei Netzwerkausfall<br />
• Aufzeichnung von Daten aus CODESYS, wie z. B. Programmvariablen und Feldbusdaten und über PROFINET, BACnet und EtherCAT<br />
• Browser-basierte Prozessdatenauswertung über individuelle, gestaltbare Dashboards<br />
• schnelle Navigation und Dashboard-Auswahl auf Basis intuitiver Geräte- und Anlagenübersicht<br />
• anlagenübergreifende Chargenauswertung mit flexiblen Filterfunktionen<br />
• Datenarchiv (Datastore) mit Manipulationserkennung auf Basis digitaler Zertifikate<br />
Besuchen Sie uns in Halle 4A, Stand 435.<br />
www.jumo.net
<strong>SPS</strong> <strong>2021</strong><br />
MAMMUT-MODERNISIERUNG IM<br />
COIL-LAGER TERMINGERECHT UMGESETZT<br />
Bei einer Inspektion stellten die Experten von<br />
Konecranes fest, dass die Prozesskrane im<br />
Coil-Lager der Welser Profile Deutschland GmbH<br />
mit Sitz in Bönen dringend modernisiert werden<br />
müssen. Das soll zeitnah geschehen und schnell<br />
umgesetzt werden, denn ohne den Stahl aus<br />
dem Lager steht die Produktion bei Welser Profile<br />
still. Gleichzeitig sind hohe Sicherheits- und<br />
Qualitätsanforderungen einzuhalten, damit die<br />
Arbeit im Lager weiterhin effizient und sicher<br />
ist – eine Herausforderung, die die Experten von<br />
Konecranes und Demag Services gemeinsam mit<br />
ihren Kollegen des Tochterunternehmens KSR<br />
annehmen.<br />
Coils werden in vielen Betrieben verwendet. Aus dem aufgerollten<br />
Stahlblech lassen sich verschiedene Werkstücke<br />
fertigen – und aus diesem Grund ist das Material gefragt:<br />
Nachdem die Corona-Pandemie laut dem Stahlverband<br />
Eurofer den Stahlverbrauch im Jahr 2020 um etwa 13 Prozent gedrückt<br />
hatte, soll er im laufenden Jahr wieder steigen und mit ca.<br />
152 Millionen Tonnen nahezu das Niveau von 2019 erreichen.<br />
Aus Stahlblechen hergestellte Profile sind in beinahe jedem Industriesektor<br />
zu finden – von Automotive über die Baubranche,<br />
wo der meiste Stahl überhaupt zum Einsatz kommt, bis hin zur<br />
Energiegewinnung und Agrartechnik. Die Welser Profile GmbH<br />
mit Stammsitz in Ybbsitz an der Niederösterreichischen Eisenstraße<br />
und Produktionsstandort in Bönen hat sich auf Stahlprofile<br />
aller Art spezialisiert. Ihre Produkte kommen in den neuen<br />
Nachtzügen der Österreichischen Bundesbahn ebenso zum Einsatz<br />
wie in großen Photovoltaik-Anlagen – und das weltweit. Im<br />
Rollform-Verfahren haben die Experten seit 1960 bereits mehr als<br />
23 500 einzigartige Profil-Querschnitte für individuelle Anforderungen<br />
in praktisch allen Branchen realisiert.<br />
Im Coil-Lager in Bönen arbeiten zwei Prozesskrane, die das<br />
Rohmaterial für die Profilherstellung sicher und zuverlässig<br />
transportieren müssen. Bei einer Inspektion durch Experten von<br />
Konecranes und Demag Services stellt sich heraus, dass der Träger<br />
eines Demag-Krans Risse zwischen Kopfträger und Kranbrücke<br />
aufweist und damit nicht mehr einsatzfähig ist. „Im Laufe des<br />
Lebenszyklus eines Krans muss er immer wieder hohe Lasten<br />
138 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2021</strong>
aufnehmen und transportieren“, erläutert Sascha Oppenhäuser, Director Service EMEA<br />
Central North bei Konecranes. „Dabei kommt es zwangsläufig mit steigendem Alter<br />
des Krans zu Materialermüdung.“<br />
Risse im Träger bedeuten: Der Kran kann so nicht mehr eingesetzt werden. Das ist<br />
Gift für die Produktivität im Werk, denn ohne Stahlbleche lassen sich auch keine Profile<br />
herstellen. Für den Transport der bis zu 30 Tonnen schweren Coils gibt es keine Alternative.<br />
Um den Träger kurzfristig zu stabilisieren, führten die Experten von Konecranes<br />
eine Notreparatur aus. Oppenhäuser: „Dabei werden die gerissenen Stellen aus<br />
dem Kranträger herausgeschnitten und gegen neue, eingepasste Stahlteile ausgetauscht.“<br />
Diese Art der Reparatur sei jedoch nur eine kurzfristige Überbrückungshilfe,<br />
denn sie verändert Form und Struktur des Trägers, was den Verschleiß erhöht.<br />
TEAMWORK FÜR EINE EFFEKTIVE MODERNISIERUNG<br />
Darüber hinaus hatte sich bei der Inspektion gezeigt, dass die Kranbahn ebenfalls stark<br />
verschlissen war. „Die Kranbahn und die Fahrwerke gehören zu den Haupt-Verschleißteilen<br />
an jeder Anlage“, betont Oppenhäuser. „Oft ändern sich mit der Zeit die Anforderungen<br />
an die Krane – wo früher etwa nur 15 Tonnen gehoben werden mussten, sind es<br />
heute schon einmal 30 Tonnen. Dafür wurden die ursprünglichen Kranbahnen allerdings<br />
meistens nicht ausgelegt.“ Eine langfristig ausgerichtete und zukunftssichere<br />
Modernisierung des Krans sei daher sinnvoll. Die Experten von Konecranes erstellen<br />
dementsprechend ein Gesamtkonzept von der Teilebestellung bis zur Abnahme. Zeit<br />
ist dabei ein wichtiger Faktor: Die Schäden wurden Mitte des Jahres 2020 festgestellt<br />
und per Notreparatur behoben und die Modernisierung sollte bis Anfang des Jahres<br />
<strong>2021</strong> umgesetzt sein. Für ein optimales Ergebnis arbeitet das Service- und Modernisierungsteam<br />
von Konecranes und Demag mit seinen Kollegen der Tochtergesellschaft<br />
KSR zusammen. Sie sind auf die Ertüchtigung von Kranbahnen spezialisiert und übernehmen<br />
diesen Teil des Projekts, während sich die Konecranes-Experten auf den Austausch<br />
der Fahrwerke an beiden Prozesskranen des Coil-Lagers, den Austausch der<br />
kompletten Brücke des beschädigten Krans sowie neue Systeme für die Energieversorgung<br />
konzentrieren. Oppenhäuser: „Katze und Elektrik des Krans haben wir erhalten.<br />
So können wir eine wirtschaftlichere und schneller umzusetzende Alternative zu einem<br />
Komplettaustausch des Krans liefern.“<br />
Das Projekt ist umfassend: 200 m Kranbahn sind zu erneuern, vier Fahrwerke für die<br />
beiden Krane sowie eine neue Kranbrücke mit einer Spannweite von mehr als 24 m<br />
und ein neues System für die Energieversorgung werden geliefert und installiert. Um<br />
diese Mammutaufgabe fristgerecht zu bewältigen, ohne die Produktion zu stark zu beeinträchtigen,<br />
werden der Kranbahn-Austausch und die Arbeiten an den Kranen selbst<br />
zeitgleich stattfinden und aufeinander abgestimmt. „Unsere Teams von Konecranes<br />
und KSR planen ihre Arbeitsschritte genau so, dass sie sich zu keiner Zeit im Wege stehen“,<br />
sagt Oppenhäuser. „Damit stellen wir einen flüssigen Arbeitsablauf sicher.“<br />
Vor allem der Transport der neuen Kranbrücke ist dabei eine Herausforderung. Vom<br />
Sonder-Lkw in die Halle und dort hinauf zu ihrer endgültigen Position transportieren<br />
die Kranbrücke bis zu vier Autokrane. Oppenhäuser: „Unsere Projektleitung stellt<br />
sicher, dass nicht nur die Brücke, sondern auch die passenden Experten am richtigen<br />
Tag da sind, um sie einzubauen.“<br />
Für den Austausch der Fahrwerke am zweiten Kran wird dieser kurzfristig „aufgebockt“.<br />
Die neue Kranbahn und die Fahrwerke sind robuster und für höhere Belastungen<br />
ausgelegt als die ursprünglichen Komponenten und damit zukunftsorientiert.<br />
MODERNE SICHERHEITSFEATURES<br />
Damit die Arbeit mit den modernisierten Kranen genauso sicher ist, rüsteten die Experten<br />
von Konecranes sie zusätzlich mit einer Bereichsabschaltung aus. Sie verhindert,<br />
dass die Katze unter Last in einen definierten Teil der Halle fährt – was die Statik<br />
der Kranbahn gefährden könnte. Dazu erfassen Laser-Distanzsensoren die Position<br />
der Katze und lösen eine Bremsung aus, wenn sie in die Nähe der definierten Sicherheitszone<br />
kommt. „Zudem haben wir die Ausgleichstraverse an der Katze gegen eine<br />
Traverse mit integrierter Duplex-Messachse ausgetauscht. So erkennt die Steuerung<br />
zuverlässig, wie viel Last am Haken hängt“, erläutert Oppenhäuser.<br />
Trotz des hohen Projektumfangs setzen die Teams von Konecranes und KSR gemeinsam<br />
das Projekt fristgerecht um. Die modernisierten Krane heben seit Anfang Januar<br />
<strong>2021</strong> wieder effizient und sicher ihre wertvolle Stahllast in Bönen.<br /&g