17.11.2021 Aufrufe

Digital Scout SPS 2021

Digital Scout SPS 2021

Digital Scout SPS 2021

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

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