INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2023
INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2023
INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2023
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19239<br />
SMARTE LÖSUNGEN FÜR DIE INDUSTRIE<br />
01<br />
Februar <strong>2023</strong><br />
€ 13,00<br />
TITEL<br />
Das Beste aus zwei Welten:<br />
10 Sensorik und Messtechnik in<br />
Kühlsystemen<br />
Antriebskonzept für komplexe<br />
20 Prozesse im Packaging<br />
EXTRA<br />
Sonderteil IndustrialVISION –<br />
Kameras, Software, Objektive & Co.<br />
industrielle-automation.net
MULTIMEDIAL VERNETZT<br />
KUNDEN GEWINNEN!<br />
FÖRDERTECHNIK<br />
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FLUIDTECHNIK<br />
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Carmen Nawrath<br />
Head of Sales<br />
Telefon: 0049/6131/992-245<br />
c.nawrath@vfmz.de
EDITORIAL<br />
SIND WIR RESILIENT<br />
GENUG?<br />
Das letzte Jahr war in vielerlei Hinsicht turbulent. Die anhaltende<br />
Corona-Pandemie, der Ukrainekrieg und die Rohstoff- und Energiekrise<br />
stellten die deutsche Industrie wirtschaftlich und geopolitisch vor viele<br />
Herausforderungen. Wir haben gelernt, uns schnell und flexibel auf sich<br />
verändernde Situationen einzustellen – ein Kraftakt. Hinzu kommt der<br />
Fachkräftemangel, der viele Mittelständler, beispielsweise aus der Bildverarbeitungsbranche,<br />
belastet. Glück im Unglück: Unternehmen, die<br />
durch fehlende Arbeitskräfte verursachte Produktivitätsverluste ausgleichen<br />
wollen, haben sich mehr denn je der Automatisierung zugewandt.<br />
Und das hat insbesondere in den Bereichen maschinelles Sehen und<br />
Robotik zu einem deutlichen Wachstum geführt – obwohl die Branche<br />
weiterhin mit Engpässen bei Sensoren, Speichern und ICs zu kämpfen<br />
hat. Einer der wichtigsten Technologietrends hierbei ist die 3D-Visiongeführte<br />
Robotik, die mittlerweile in den unterschiedlichsten Industriemärkten<br />
zu finden ist. Wie solch ein intelligentes System aus Roboter,<br />
Greifer und Kameras aussehen kann, lesen Sie ab Seite 40 in unserem<br />
Sonderteil IndustrialVISION. Auch zeigen wir, dass innovative<br />
Technologien wie Embedded Vision und die enge Verzahnung mit<br />
Automatisierungstechnik viele zukunftsfähige Möglichkeiten schaffen<br />
können. Dazu zählen Connectivity-Lösungen für die industrielle<br />
Transformation sowie modulare Antriebs- und Steuerungskonzepte,<br />
die den Umweltgedanken in die Anwendung bringen, beispielsweise<br />
in der Verpackungsindustrie (Seite 20). Neue Technologien und<br />
Systemlösungen helfen uns also dabei, widerstandsfähiger und flexibler<br />
zu werden. Nutzen wir sie, um Krisen noch besser zu meistern.<br />
Eine inspirierende Lektüre<br />
wünscht Ihnen<br />
Nicole Steinicke<br />
Chefredakteurin<br />
<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong><br />
KLEINER, SCHNELLER,<br />
SMARTER<br />
Ethernet Connectivity für die<br />
industrielle Transformation<br />
Ethernet übernimmt in immer mehr<br />
Bereichen den Job des universellen<br />
Kommunikationsprotokolls. Damit<br />
wird die Vision eines einheitlichen<br />
Protokollstandards für die Kommunikation<br />
von der Cloud bis an jeden<br />
Sensor möglich – damit wird das IIoT<br />
immer mehr Realität. Doch keine<br />
industrielle Transformation mit Ethernet<br />
ohne die passende Infrastruktur.<br />
www.HARTING.com/industrial-ethernet
EDITORIAL<br />
03 Sind wir resilient genug?<br />
28<br />
TITEL<br />
10 Sensorik in Rückkühlsystemen für<br />
Leistungselektronik<br />
SZENE<br />
06 News & Trends<br />
08 elektrotechnik <strong>2023</strong> – Marktplatz rund um<br />
smarte Lösungen und Industrie 4.0<br />
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
14 Wenn Ressourcen verpuffen – Leckagen im<br />
Ultraschallbereich detektieren<br />
16 Prozessanalysatoren – alle Parameter schnell<br />
im Blick<br />
18 Hohlproben unter Druckwasserstoff prüfen<br />
19 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
20 Hochperformante Antriebslösung für<br />
Karton-Deckelungsanlage<br />
23 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />
TITEL<br />
10<br />
Sven Uthe,<br />
Geschäftsführer<br />
und CTO von<br />
Devity<br />
<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
24 Ethernet-Switches für anspruchsvolle<br />
Anwendungen – robust und zuverlässig<br />
26 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />
28 5 FRAGEN AN Sven Uthe, Devity,<br />
über digitale Identitäten für Sensoren,<br />
Maschinen und Roboter<br />
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
30 Reihenklemmen für die Rangierverteilung für mehr<br />
Platz, Sicherheit und Übersichtlichkeit<br />
32 Schutzrohre online berechnen<br />
34 Überwachungsmodul mit einzigartiger Zustandsanzeige<br />
– Leitungsstress adé<br />
35 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />
Anzeige: IFM Electronic Gmb, Essen<br />
SONDERTEIL INDUSTRIAL VISION<br />
38 Im Fokus: News & Trends aus der<br />
industriellen Bildverarbeitung<br />
38 Jahrs KOLUMNE: Sind wir (mit oder ohne<br />
Bildverarbeitung) noch zu retten?<br />
40 Intelligente Robotik für Wäschereien schließt<br />
Automatisierungslücke<br />
▲<br />
Lesen Sie, wie Sensoren für eine energieeffiziente<br />
und optimale Abführung der Verlustwärme sorgen<br />
4 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
44 INNENTITEL Erfassung von eingehenden<br />
Waren mit einer kamerabasierten Lösung<br />
46 Wie Netzwerkkarten GigE Vision-Systeme<br />
entlasten<br />
48 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />
BLICK:WINKEL<br />
50 Die Lösung vor Augen – via<br />
Augmented-Reality-Brille<br />
49 Impressum<br />
51 Heftvorschau 02/<strong>2023</strong><br />
INNENTITEL<br />
37<br />
40
NEWS & TRENDS<br />
SIEMENS UND HILSCHER ALS<br />
PARTNER UNTERWEGS<br />
Um Unternehmen einen flexiblen Zugang<br />
zu allen relevanten Feldbus- und Echtzeit-<br />
Ethernet-Systemen zu ermöglichen, kooperiert<br />
Siemens mit dem auf industrielle<br />
Kommunikationslösungen spezialisierten<br />
Anbieter Hilscher. Die Voraussetzungen<br />
dafür werden durch die Integration der<br />
cifX-PC-Kartentechnologie von Hilscher in<br />
die Simatic IPCs von Siemens geschaffen.<br />
Anwender können so im heterogenen<br />
IoT-Umfeld Markteinführungen beschleunigen.<br />
PC-Karten im M.2-Format aus<br />
Hilschers cifX-PC-Kartenfamilie lassen sich<br />
durch einfaches Plug-and-Play und<br />
schnelle Aktivierung in den Simatic IPC<br />
integrieren. Der netX-Netzwerkcontroller<br />
ermöglicht dann die Einbindung von<br />
19 verschiedenen Feldbussen und Echtzeit-<br />
Ethernet-Protokollen in die M.2-PC-Karte.<br />
Anwender profitieren von einheitlichen<br />
Gerätetreibern, einem Konfigurationstool<br />
sowie einer konsistenten API für alle<br />
Protokolle.<br />
www.siemens.com<br />
HANNOVER MESSE: ANTRIEBS- UND FLUIDTECHNIK –<br />
TREIBER DER DIGITALEN TRANSFORMATION<br />
Mit rund 4.000 Ausstellern präsentiert die Hannover Messe im April unter<br />
dem Leitthema „Industrial Transformation – Making the Difference“, wie<br />
unterschiedliche industrielle Ökosysteme ineinandergreifen und Lösungen<br />
für eine ressourceneffiziente, klimaneutrale und resiliente Produktion<br />
bieten. Unternehmen<br />
aus dem Maschinenbau,<br />
der Elektro- und<br />
Digitalindustrie sowie<br />
der Energiewirtschaft<br />
treiben Veränderungen<br />
konsequent<br />
voran, um den<br />
CO 2<br />
-Ausstoß spürbar<br />
und im großen<br />
Maßstab zu reduzieren.<br />
Dabei spielen<br />
Digitalisierung, künstliche<br />
Intelligenz und Wasserstoff eine herausragende Rolle. Die Unternehmen<br />
aus den Bereichen Antriebs- und Fluidtechnik zählen traditionell zu<br />
den größten und nachhaltigsten Innovationstreibern auf der Hannover<br />
Messe und sie präsentieren im April ganz konkrete Lösungen für mehr<br />
Effizienz, um dem Klimawandel zu begegnen.<br />
Bild: Dr. Jochen Köckler (li.), Deutsche Messe AG & Hartmut Rauen, VDMA<br />
www.hannovermesse.de<br />
CONRAD SETZT AUF REGIONALE FACHMESSEN<br />
Im Jahr des 100-jährigen Firmenbestehens ist die Transformation zur<br />
Beschaffungsplattform für technischen Bedarf zum Großteil abgeschlossen.<br />
Auf der Fachmesse für Fabrik-Automation und Prozess-Industrie all<br />
about automation präsentiert das Conrad Team die umfangreiche<br />
Plattformökonomie und setzt dabei auf regional geprägten und persönlichen<br />
Kontakt mit Geschäftskunden, Lieferanten und potentiellen neuen<br />
Sellern auf dem Conrad Marketplace. Schwerpunkte von Conrad bei der<br />
all about automation sind unter anderem die Automatisierung mit<br />
Cobots, eine neue Generation von Multimetern sowie das Thema<br />
Energiekostenmessung in Unternehmen. Interessiert? Online können<br />
schon jetzt Vor-Ort-Termine für ein Treffen mit dem Conrad Team im Rahmen der all about automation vereinbart werden:<br />
www.conrad.de/de/ratgeber/automation. Die Messtermine sind: Friedrichshafen im März (7./8.), Heilbronn im<br />
Mai (10./11.), Wetzlar und Chemnitz im September (13./14. und 27./28.) sowie in Düsseldorf im Oktober (18./19.).<br />
www.conrad.de<br />
AUTOMATISIERUNGSEXPERTE OMRON MIT NEUER FIRMENSTRATEGIE<br />
Die Omron Corporation hat eine neue Firmenstrategie<br />
mit mittelfristigem Managementplan. Die Sensing &<br />
Control + Think-Technologien sollen dazu beitragen,<br />
zahlreiche soziale Herausforderungen weltweit zu lösen.<br />
Die „Shaping the Future 2030“-Vision (SF2030) unterstreicht<br />
den Wunsch des Unternehmens, eine nachhaltige<br />
Gesellschaft zu gestalten und sie soll zeigen, wie sich<br />
menschliche Fähigkeiten durch anwenderorientierte<br />
Automatisierungstechnologien maximieren lassen. Im<br />
Rahmen der Strategie SF2030 stehen die Geschäftsbereiche<br />
Industrieautomatisierung, Gesundheitswesen, soziale<br />
Lösungen sowie Geräte- und Modullösungen im Fokus.<br />
www.industrial.omron.de<br />
6 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
NEWS & TRENDS<br />
BRANCHENBAROMETER<br />
Der AMA Verband für Sensorik und Messtechnik<br />
e.V. befragte Ende 2022 seine rund<br />
450 Mitglieder zur wirtschaftlichen Entwicklung.<br />
Die AMA Mitglieder erwirtschafteten im<br />
dritten Quartal ein Umsatzplus von 2 Prozent,<br />
verglichen mit dem Vorquartal. Vergleicht man<br />
die Umsatzentwicklung mit dem Ergebnis des<br />
dritten Quartals 2021, ergibt sich ein deutliches<br />
Umsatzplus von 10 Prozent. Dabei konnten die<br />
Sensorhersteller, die in die Automobilwirtschaft liefern leicht zulegen,<br />
während die Zulieferer in die Sensorik und Messtechnik und in die Elektronikbranche<br />
schwächer abschnitten. „Unsere Branche sendet derzeit gemischte<br />
Signale, das erklärt sich aus der unklaren politischen und wirtschaftlichen<br />
Lage weltweit“, sagt Thomas Simmons, AMA Geschäftsführer.<br />
www.ama-sensorik.de<br />
„Geduld, Beharrlichkeit, multilaterale<br />
Zusammenarbeit – das sind die Instrumente,<br />
die uns zur Verfügung stehen. Wir sollten sie<br />
also so weit wie möglich nutzen, um die<br />
Sicherheit der Welt zu gewährleisten.“<br />
Kersti Kaljulaid, estnische Wirtschaftswissenschaftlerin<br />
und Politikerin und ehemalige Staatspräsidentin<br />
der Republik Estland<br />
141<br />
Die durchschnittliche Roboterdichte<br />
ist global auf 141 Roboter<br />
pro 10.000 Beschäftigte<br />
gestiegen – das sind mehr als<br />
doppelt so viele Einheiten wie<br />
sechs Jahre zuvor.<br />
Quelle: International Federation of Robotics<br />
18 %<br />
beträgt die durchschnittliche<br />
jährliche Wachstumsrate der<br />
Roboterdichte in Asien. Die<br />
Roboterdichte in Europa stieg<br />
im selben Zeitraum jährlich um<br />
8 Prozent. China hat damit die<br />
weltweite Spitzengruppe<br />
erreicht und die Vereinigten<br />
Staaten überholt.<br />
Quelle: International Federation of Robotics<br />
DER AKTUELLE WERMA-KATALOG 2022/23 IST DA<br />
Auf knapp 230 Seiten finden Interessenten innovative Produkte und intelligente Lösungen rund um<br />
Signaltechnik, die Prozesse sicher machen und diese effizient am Laufen halten. Darüber hinaus<br />
gibt es spannende Hintergrundinformationen, nützliche Tools, interessante Übersichtsseiten und<br />
die praktischen Quick-Finder. Den neuen Katalog gibt es zum umweltfreundlichen Online-Blättern.<br />
www.werma.com<br />
Die<br />
Ein Steckermodul anstatt Schnittschnelle<br />
vieler Einzelstecker. Modular kombinierbare Schnittstelle für sichere Effizienz.<br />
Direkt per fekt gesteck t ...<br />
... module connect<br />
Der module connect ist das Konzept eines neuartigen<br />
Steckverbinders für den Anschluss von gen, Lichtwellenleitern und Pneumatikschläuchen.<br />
Elektroleitun-<br />
Mit seinem platzsparenden, flachen Gehäuse<br />
kommt er überall dort zum Einsatz, wo<br />
mehrere oder eine Vielzahl an Leitungen<br />
auf möglichst engem Raum<br />
gesteckt werden sollen.<br />
motion plastics ®<br />
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www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 7
NEWS & TRENDS<br />
MARKTPLATZ RUND UM<br />
SMARTE LÖSUNGEN UND INDUSTRIE 4.0<br />
ELEKTROTECHNIK <strong>2023</strong><br />
Die Fachmesse elektrotechnik <strong>2023</strong><br />
war ein voller Erfolg und es gab<br />
kaum ein Thema, das nicht zu<br />
finden war: ob Industrie 4.0,<br />
erneuerbare Energien oder der<br />
Schaltschrankbau von morgen. Wir<br />
geben einen Einblick in praxisnahe<br />
Branchen-Entwicklungen und<br />
zeigen Ihnen die Trends der Zeit.<br />
Gebäudetechnik, Industrietechnik und Energietechnik:<br />
Diese Zukunftsthemen standen im Mittelpunkt der<br />
Fachmesse elektrotechnik <strong>2023</strong>. Schwerpunktbereiche<br />
der Fachmesse, die vom 8. bis 10. Februar <strong>2023</strong> in<br />
der Messe Dortmund stattfand, waren unter anderem Digitales<br />
Bauen, Smart Home, Industrie 4.0, erneuerbare Energien oder<br />
auch Schaltschrankbau. Unter ihnen waren weltbekannte<br />
Namen und Branchengrößen wie Siemens, Hager, ABB, Trilux<br />
oder die Thermotechnik-Tochter von Bosch, aber auch einige<br />
Hidden Champions.<br />
BESTIMMENDE THEMEN<br />
Die Fachmesse elektrotechnik <strong>2023</strong> zeigte neueste Trends, Innovationen<br />
und branchenspezifische Entwicklungen. Bereiche wie<br />
Building Information Management (BIM), Lüftung und Klimatechnik<br />
(HLK) wurden behandelt. Ein besonderer Fokus lag auf<br />
erneuerbaren Energien. Aber auch darüber hinaus sorgte die<br />
Fachmesse mit Ausstellenden aus allen branchenrelevanten<br />
Themenbereichen für einen umfassenden Überblick über alle<br />
Trends und Zukunftsthemen der Elektrotechnik.<br />
Dafür sorgte beispielsweise der Großkonzern Siemens, der in<br />
Dortmund unter anderem einen Schwerpunkt auf Gebäudetechnik<br />
legte. Auch der deutsche Marktführer für technische Leuchten,<br />
Trilux, trug dazu bei und präsentierte bei der elektrotechnik <strong>2023</strong><br />
neue Produkte und Innovationen; zum Beispiel auch Zumtobel<br />
und Ledvance, die ebenfalls im Bereich der innovativen Lichttechnik<br />
aktiv sind. Ein weiterer bekannter Name, auf den sich die<br />
Fachbesuchenden freuen konnten, war Bosch Thermotechnik.<br />
Der größte europäische Anbietende für Heizungen hatte einige<br />
Neuerungen im Gepäck.<br />
DIGITALE TRANSFORMATION GESTALTEN<br />
Ein in der Branche bedeutsames Unternehmen und sogenannter<br />
Hidden Champion ist Weidmüller Interface. Das Unternehmen<br />
stellte elektrische Verbindungssysteme für die ganze Welt her und<br />
gehört global zu den Top 3 seiner Branche. Außerdem stand die<br />
digitale Transformation von Windenergieanlagen im Fokus. Im<br />
Bereich Messtechnik waren etliche Anbietende dabei, einer von<br />
ihnen ist beispielsweise GMCI – Gossen Metrawatt. Aber auch<br />
Planer und Entwickler waren unter den Ausstellenden, beispielsweise<br />
das Planungsbüro Delta Umwelttechnik. Es ist spezialisiert<br />
auf umwelttechnische Projekte in den Bereichen Maschinen- und<br />
Rohrleitungstechnik, Verfahrenstechnik, Elektrotechnik und Bautechnik.<br />
Diese und viele weitere Messeteilnehmende trafen in der<br />
Messe Dortmund aufeinander.<br />
OHNE IMPULSGEBER KEIN FORTSCHRITT<br />
Die interessanten und vielfältigen Angebote der Ausstellenden<br />
wurden um ein umfassendes Rahmenprogramm ergänzt, das<br />
alle genannten Themenbereiche abdeckte. Auf mehreren Bühnen<br />
wurden Diskussionsforen und Impulsvorträge angeboten.<br />
Workshops und Infoveranstaltungen rundeten das Programm ab.<br />
Wer möchte, sollte in die digitale Expertenreihe „Impulsgeber“<br />
reinschauen. Im monat lichen Rhythmus geben Fachkundige seit<br />
April 2021 hier spannende Einblicke in die derzeitigen Entwicklungen,<br />
Technologien und Lösungen der Elektrobranche.<br />
Bilder: Messe Dortmund/Silvia Kriens<br />
www.westfalenhallen.de<br />
8 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
NEWS & TRENDS<br />
BERNSTEIN BLEIBT AUF KURS UND BLICKT OPTIMISTISCH IN DIE ZUKUNFT<br />
Mit einem Jahresumsatz von über 70 Mio. Euro hat die Bernstein AG<br />
2022 ein außergewöhnlich gutes Umsatzwachstum erzielt. Gegenüber<br />
dem Vorjahr 2021 entspricht der Umsatz einem Plus von über<br />
10 Prozent. Das Familienunternehmen konnte seine Ziele trotz<br />
anhaltend hoher Rohstoff- und Energiepreise sowie Lieferengpässen<br />
in vielen Bereichen der Industrie erreichen. „Besonders die angespannte<br />
Lage auf den Beschaffungsmärkten war im vergangenen Jahr<br />
herausfordernd“, bestätigt Achim Bernstein, Vorstandsmitglied der<br />
Bernstein AG. Neben diversen Ersatzinvestitionen sind bis Ende <strong>2023</strong><br />
auch verschiedene Neuinvestitionen geplant, u. a. in eine vollautomatische<br />
Anlage zur Montage von industriellen Sicherheitsschaltern.<br />
Das Bild zeigt die Enkelkinder des Firmengründers, Nicole und Achim<br />
Bernstein, die das Familienunternehmen in 3. Generation führen.<br />
www.bernstein.eu<br />
LEUZE SICHERT SICH<br />
POLE-POSITION IN<br />
DER OPTOSENSORIK<br />
Auch <strong>2023</strong> darf sich Leuze als<br />
Weltmarktführer im Bereich<br />
Optosensorik bezeichnen. Das<br />
ergibt der aktuelle Index der<br />
besten Unternehmen, den die<br />
Hochschule St. Gallen jährlich<br />
auf Basis einer Studie aktualisiert.<br />
Als Grundlage dient eine<br />
Datenbank mit über 1.000 Einträgen<br />
potenzieller Weltmarktführer<br />
aus Deutschland,<br />
Österreich und der Schweiz.<br />
„Alles, was wir tun, tun wir mit<br />
Entschlossenheit, Neugier und<br />
Leidenschaft. Und so machen<br />
wir unsere Kunden in einer sich<br />
ständig wandelnden Industrie<br />
dauerhaft erfolgreich. Denn ihr<br />
Erfolg ist unser Antrieb. Dafür<br />
entwickeln wir immer wieder<br />
gemeinsam mit ihnen Innovationen<br />
und schaffen neue<br />
Maßstäbe am Markt“, so Ulrich<br />
Balbach, CEO der Leuze<br />
Electronic-Gruppe und<br />
Vorsitzender der Geschäftsleitung,<br />
auf die Frage, was einen<br />
Weltmarktführer ausmacht.<br />
www.leuze.com
SENSORIK IN RÜCKKÜHLSYSTEMEN<br />
FÜR LEISTUNGSELEKTRONIK<br />
PRÄZISE<br />
ÜBERWACHEN
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Energieumformer im industriellen Umfeld<br />
werden mit leistungsstarken Kühlsystemen vor<br />
Überhitzung geschützt. Im sogenannten<br />
Rückkühlsystem überwachen Sensoren den<br />
Prozess und sorgen für eine energieeffiziente<br />
und optimale Abführung der Verlustwärme.<br />
Halbleiter erwärmen sich im Betrieb. Im Bereich von Kleinelektronik<br />
genügen oftmals Kühlkörper zur Abführung<br />
der Wärme. Leistungsstarke PCs nutzen bereits Wasserkühlung,<br />
um Prozessoren vor Überhitzung zu schützen.<br />
In einer anderen Liga, wenn auch vom Prinzip gleich, spielen die<br />
containergroßen XXL-Kühlsysteme für industrielle Anwendungen<br />
des Duisburger Unternehmens Leffek Industrie GmbH.<br />
Cengiz Danaci leitet die Produktion bei Leffek und erklärt:<br />
„Wir projektieren und bauen Rückkühlsysteme für Leistungselektronik.<br />
Diese führen die bei der Energieumwandlung entstehende<br />
Wärmeverluste permanent ab, damit die großen Energieumformer<br />
kontinuierlich arbeiten können. Die Rückkühlleistung unserer<br />
Systeme bewegt sich zwischen 500 Watt und 5 Megawatt. Dabei<br />
fließen Kühlflüssigkeiten in einem Durchflussbereich von 3 bis<br />
hin zu 800 Kubikmeter pro Stunde.“<br />
SENSOREN ÜBERWACHEN DEN<br />
KÜHLKREISLAUF<br />
Unterschiedliche Sensoren vom Automatisierungsspezialisten<br />
Ifm sind in den Leitungen des Kühlkreislaufs platziert. Sie unterstützen<br />
die Steuerung bei der Regelung der optimalen Kühlleistung.<br />
Danaci: „Die wichtigsten Parameter im Rückkühlsystem sind<br />
Durchfluss, Druck und Temperatur. Diese Prozesswerte müssen<br />
DIE PROZESSWERTE IM RÜCK-<br />
KÜHLSYSTEM SIND VONEINANDER<br />
ABHÄNGIG UND MÜSSEN KONTI-<br />
NUIERLICH ÜBERWACHT WERDEN<br />
kontinuierlich überwacht und in der Steuerung verarbeitet<br />
werden. Sie sind zudem voneinander abhängig. Wenn zum<br />
Beispiel kein Druck oder keine Druckdifferenz vorhanden ist,<br />
dann fließt auch keine Kühlflüssigkeit. Und wenn keine Kühlflüssigkeit<br />
fließt, wird auch keine Wärme aus den Leistungshalbleitern<br />
abgeführt. Dann können die Anlagen überhitzen<br />
und Schaden nehmen. Deshalb kommt der Steuerung und<br />
Überwachung der Rückkühlanlage eine besondere Anforderung<br />
hinsichtlich sicheren und zuverlässigen Betriebs zu. Viele Sensoren<br />
sind auch doppelt, in einigen Fällen auch dreifach ausgeführt.<br />
Das verhindert, dass der Ausfall einer Messstelle zur Abschaltung<br />
des Rückkühlsystems und damit zu einer Abschaltung des wichtigen<br />
Energieumformers führt, welcher über dieses Rückkühlsystem<br />
temperiert wird. Die Anlagen sind in sehr vielfältigen Bereichen<br />
im Einsatz, zum Beispiel in Kraftwerken, im Bergbau oder in der<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 11
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
01 02<br />
03<br />
01 Im Rückkühlsystem überwachen zahlreiche Sensoren den Prozess<br />
und sorgen für eine optimale Abführung der Verlustwärme<br />
02 Die elektronischen Kontaktmanometer verbinden die Vorteile<br />
eines Drucksensors mit denen eines analogen Manometers<br />
03 Mehr als nur Manometeranzeige: der LED-Kranz zeigt hier die<br />
eingestellten Schaltpunkte an<br />
04 Temperatursensoren der Baureihe TN mit schneller Ansprechzeit<br />
und Vor-Ort-Anzeige<br />
05 Strömungssensor vom Typ SI5 überwacht den Fluss der Kühlflüssigkeit<br />
in den Leitungen und zeigt ihn auf dem LED-Bargraph an<br />
Stahlindus trie. Deshalb müssen die verbauten Sensoren für die<br />
entsprechenden Umgebungsbedingungen dieser Industrien hinsichtlich<br />
ihrer Umgebungstemperatur und ihrer robusten Konstruktion<br />
geeignet sein. Dabei verlassen wir uns auf Sensoren von Ifm.“<br />
ELEKTRONISCHES KONTAKTMANOMETER MIT<br />
ANALOGER ANZEIGE<br />
Der elektronische Drucksensor der Baureihe PG mit analoger Anzeige<br />
verbindet die gute Ablesbarkeit einer Manometeranzeige<br />
mit den Vorteilen eines elektronischen Drucksensors. Danaci:<br />
„Die Druckmessgeräte werden sowohl im Systemdruckbereich vor<br />
den Pumpen als auch im Förderdruckbereich nach den Pumpen<br />
eingesetzt. Wir setzen die Ifm-Drucksensoren der Baureihe PG<br />
deswegen ein, weil diese eine digitale Messung bieten, die<br />
Druckwerte über ein Stromsignal in die Prozessleittechnik übertragen<br />
und zudem vor Ort die Vorteile einer analogen Manometeranzeige<br />
bieten.“<br />
Der Ifm-Sensor verfügt sowohl über programmierbare Schaltausgänge<br />
als auch einen skalierbaren Analogausgang. Der aktuelle<br />
Systemdruck wird über einen Zeiger angezeigt. Gleichzeitig wird<br />
er als alphanumerischer Wert auf einem LED-Display zur Verfügung<br />
gestellt. Der LED-Kranz zeigt zusätzlich Schalt- und<br />
Rückschaltpunkte, Tendenz und – falls vorhanden – die Grenzen<br />
dynamischer Druckschwankungen an. Das bietet maximale<br />
Transparenz und Übersicht beim Ablesen vor Ort. Der Sensor<br />
verfügt über ein robustes Edelstahlgehäuse für den Einsatz in<br />
rauer Industrieumgebung. Die Analoganzeige ist drehbar und<br />
lässt sich somit schnell und komfortabel an beliebige Einbausituationen<br />
anpassen.<br />
SENSOR MIT TEMPERATURFÜHLER<br />
UND DISPLAY<br />
Die an der Rückkühlanlage eingesetzten Temperatursensoren der<br />
Baureihe TN dienen zur zuverlässigen Erfassung von Prozesstemperaturen.<br />
„Wir setzen Temperatursensoren von Ifm ein, weil sie<br />
uns unmittelbar die Prozessgröße mittels Stromsignal in die Prozessleittechnik<br />
liefern. Zusätzlich zeigen sie über eine Vor-Ort-<br />
Anzeige dem Betreiber die aktuelle Temperatur an“, erklärt Danaci.<br />
Weiterhin zeichnen sich die Geräte durch eine kurze Ansprechzeit,<br />
hohe Druckfestigkeit und einen großen Messbereich aus.<br />
Kritische Prozesszustände, wie beispielsweise das Unter- oder<br />
Überschreiten einer Grenztemperatur, lassen sich direkt mittels<br />
Schaltausgang überwachen. Das auf große Distanzen gut sichtbare<br />
4-stellige LED-Display und die zwei am Sensorkopf angeordneten<br />
Schaltzustands-LEDs erleichtern Inbetriebnahme,<br />
Wartung und Betrieb. Die Parametrierung erfolgt direkt über<br />
die Tasten am Sensor. Darüber hinaus kann der Sensor auch<br />
über IO-Link, zum Beispiel mittels USB-Interface, vom PC aus<br />
parame triert werden.<br />
12 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
04<br />
05<br />
KOMPAKTE STRÖMUNGSSENSOREN<br />
IM EDELSTAHLGEHÄUSE<br />
Die Strömungssensoren der Baureihe SI5 sorgen dank kalorimetrischen<br />
Messprinzips für die zuverlässige Überwachung der<br />
Kühlflüssigkeit in Rohrleitungen. Mit einer Vielzahl verfügbarer<br />
Prozessadapter können die Sensoren in fast allen industriellen<br />
Anwendungen eingesetzt werden. Das robuste Edelstahlgehäuse<br />
bietet eine hohe Sicherheit auch bei rauen Umgebungsbedingungen.<br />
Der Abgleich auf die Strömung und die Einstellung der<br />
Schaltpunkte erfolgen per Tastendruck am Gerät. Strömung und<br />
Schaltpunkt werden über eine mehrfarbige LED-Kette vor Ort<br />
angezeigt. Die elektronische Verriegelung verhindert ein ungewolltes<br />
Verstellen der eingestellten Werte.<br />
IO-LINK ZUR PARAMETRIERUNG<br />
Alle modernen Sensoren verfügen mittlerweile über die Kommunikationsschnittstelle<br />
IO-Link. Diese erlaubt den digitalen<br />
Zugriff auf den Sensor. So lassen sich zum Beispiel Messwerte<br />
digital und somit ohne Wandlungsverluste präzise übertragen.<br />
Auch Diagnosedaten werden vom Sensor bereitgestellt und<br />
bieten so zusätzliche Sicherheit. Bei Leffek nutzt man einen<br />
weiteren Vorteil von IO-Link. Danaci: „Die IO-Link-Funktionen<br />
zur Parametrierung der Ifm-Sensoren werden von uns intensiv<br />
in den Phasen der Inbetriebnahme, der Parametrierung und der<br />
Dokumentation genutzt.“<br />
Anstatt Schaltpunkte, Hysterese oder die Skalierung des Analogausgangs<br />
über die Tasten am Sensor einzustellen, geschieht dies<br />
komfortabel per PC mit entsprechendem Adapter und Software.<br />
Dort gespeicherte Parametersätze lassen sich per Mausklick auf<br />
den Sensor übertragen. Das reduziert den Aufwand bei der Inbetriebnahme<br />
enorm. Gleichzeitig dienen die dort abgelegten<br />
Parametersätze der Dokumentation der Anlage. Somit spart die<br />
Nutzung von IO-Link Zeit und Kosten.<br />
FAZIT<br />
Ein breites Spektrum zuverlässiger Sensoren sorgt für die richtigen<br />
Temperaturen in den Rückkühlsystemen von Leffek. Auch in der<br />
Kooperation mit dem Automatisierungs-Anbieter Ifm stimmt das<br />
Klima. Danaci resümiert: „Wir sind mit der Performance der Ifm-<br />
Sensoren sehr zufrieden, auch bezüglich der Dokumentation der<br />
Geräte, der Genauigkeit und der Mean Time Between Failure-<br />
Analysen. Auch der Support mit Ifm ist sehr zufriedenstellend.<br />
Wir werden kontinuierlich informiert über Neuentwicklungen,<br />
Geräteablösungen und neue Einsatzbereiche für die Geräte“.<br />
Bilder: Ifm Electronic<br />
www.ifm.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
Ifm Electronic GmbH<br />
Friedrichstraße 1, 45128 Essen<br />
Tel.: 0800 / 16 16 16 4<br />
E-Mail: info@ifm.com<br />
AUTOR<br />
Philipp Erbe, Redakteur,<br />
ifm electronic, Essen<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 13
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
01<br />
02<br />
NACHHALTIGER EINSATZ VON DRUCKLUFT<br />
WENN RESSOURCEN<br />
VERPUFFEN<br />
Das Zischen an einer Druckluftleitung deutet zumeist auf eine Leckage.<br />
Das Geräusch ist jedoch in lauteren Industrieumgebungen oftmals nicht<br />
wahrnehmbar, wodurch Lecks länger unentdeckt bleiben und hohe Zusatzkosten<br />
verursachen können. Im folgenden Beitrag stellen wir Ihnen Leckagesuchgeräte vor,<br />
die Leckagen anhand der entstehenden Geräusche im Ultraschallbereich detektieren.<br />
Die Drucklufterzeugung benötigt viel Energie, denn bis zu<br />
80 Prozent der Gesamtkosten einer Druckluftanlage sind<br />
reine Stromkosten. Selbst kleinere Anlagen kommen hierbei<br />
auf schätzungsweise 10.000 bis 20.000 Euro pro Jahr.<br />
Angenommen ein Druckluftnetz im Dauerbetrieb erzeugt durchschnittliche<br />
Kosten von 1,9 Cent je Normkubikmeter, dann verursacht<br />
eine Leckage von nur 1,5 mm Größe bei 8 bar Systemdruck<br />
schon Kosten von rund 1.827 Euro im Jahr. Ist das Leck doppelt so<br />
groß, sind das pro Jahr bereits 7.309 Euro. Die Ressource Luft wird<br />
somit nur verschwendet, weil ein Kompressor den Druckverlust<br />
in einer Leitung ausgleichen muss. Doch das lässt sich vermeiden,<br />
vorausgesetzt der Kostentreiber wird schnell entdeckt.<br />
LECKAGEORTUNG PER ULTRASCHALLWELLEN<br />
Das Leckagesuchgerät von Ipf Electronic ortet auch kleinste<br />
Leckagen. Die Handheld-Lösung mit integriertem Mikrofon,<br />
einer Kamera mit Farbdisplay sowie einem Kopfhörer mutet<br />
ein wenig futuristisch an. Besonders auffällig: der an der Vorderseite<br />
platzierte Schalltrichter.<br />
Die aus einer Undichtigkeit austretende Druckluft erzeugt Geräusche<br />
im Ultraschallbereich, die von dem Trichter gebündelt<br />
und über das Mikrofon erfasst werden. Zur Ortung wird das Gerät<br />
mithilfe der Kamera auf den Bereich mit dem mutmaßlichen<br />
Leck gerichtet. Ein integrierter Laserpointer ermöglicht überdies<br />
die genaue Lokalisierung des Lecks durch eine Zielpeilung. Das<br />
Leckagesuchgerät wandelt die empfangenen Ultraschallwellen in<br />
hörbare Frequenzen und überträgt diese auf den Kopfhörer. Da<br />
der Empfang des Gerätes über das Mikrofon im Ultraschallbereich<br />
erfolgt, werden störende Umgebungsgeräusche weitestgehend<br />
nicht erfasst, sodass die Leckagesuche auch während der<br />
regulären Arbeitszeit erfolgen kann. Unterstützt wird der Anwender<br />
hierbei zudem mit einem aktivierbaren Auto-Level, der die<br />
Empfindlichkeit des Gerätes auf Wunsch dem Umfeld anpasst.<br />
14 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
01 Vom Fraunhofer-Institut ermittelte prozentuale Einsparungen bei<br />
der Drucklufterzeugung – mit 42 Prozent bietet das Auffinden und die<br />
Beseitigung von Leckagen die höchsten Potenziale<br />
02 Viele Lösungen für kontinuierliche Druckluftverbrauchsmessungen:<br />
Einstichsensoren (rechts unten), Strömungssensoren<br />
mit integrierter Montagestrecke (rechts oben) und Kompaktlösungen<br />
mit Gleichrichter (Mitte und links)<br />
Das Ergebnis zur Leckagemessung wird im Display angezeigt.<br />
Wurden zuvor im Gerät die Kosten pro Liter beziehungsweise<br />
pro Kubikmeter Druckluft hinterlegt, visualisiert das Display zusätzlich<br />
zum Emissionspegel auch die potenziellen Einsparpotenziale<br />
(zum Beispiel in Euro) durch die Beseitigung des<br />
Lecks. Sämtliche gesammelten Daten können mit einem Bild<br />
des Leckageortes sowie zusätzlichen Informationen wie etwa<br />
Datum und Uhrzeit der Messung sowie Bezeichnung der Messstelle<br />
abgespeichert und später auf einen PC übertragen werden.<br />
Die Auswertung über die mitgelieferte PC-Software schafft dann<br />
eine valide Basis zur Dokumentation von Energiekosteneinsparungen<br />
und ermöglicht außerdem die Erstellung von Reports<br />
gemäß ISO 50001 (Umsetzung eines systematischen Umweltmanagements)<br />
oder für weitergehende Umwelt-Audits.<br />
ZWEI GERÄTEVARIANTEN ZUR AUSWAHL<br />
Das hier beschriebene Leckagesuchgerät UY000001 erhielt<br />
mit dem UY000002 ein Upgrade. Beide Handheldgeräte<br />
dienen zur gezielten Ortung von Leckagen in<br />
Druckluftnetzen, wodurch Energiekosten eingespart<br />
werden können. Außerdem lassen sich die Lösungen<br />
an Gas- und Dampfleitungen sowie Vakuumanlagen<br />
einsetzen. Das UY000002 ist mit einer Laserabstandsmessung<br />
(Laserklasse 2) ausgestattet, die nach dem<br />
Prinzip der Lichtlaufzeitmessung arbeitet. Mit der neuen<br />
Funktion lässt sich die Entfernung vom Messstandort<br />
bis zur Leckagestelle exakt ermitteln, was die genaue<br />
Lokalisierung einer Undichtigkeit vereinfachen soll. Der<br />
ermittelte Entfernungswert wird überdies gemeinsam mit<br />
weiteren Informationen automatisch im Gerät übernommen.<br />
Der Einsatz der Leckagesuchgeräte ermöglicht erhebliche Kostenreduktionen<br />
bei der Drucklufterzeugung, wie Zahlen des<br />
Fraunhofer-Instituts belegen. So bietet das Auffinden und die Beseitigung<br />
von Leckagen mit 42 Prozent die höchsten Einsparpotenziale.<br />
26 Prozent entfallen auf sonstige Maßnahmen wie<br />
etwa eine vorbeugende Wartung des Kompressors (zum Beispiel<br />
Reinigung des Ansaugfilters etc.), während sich 12 Prozent durch<br />
die Auslegung des Pneumatiksystems einschließlich eines Mehrdruck-Leitungsnetzes<br />
erzielen lassen. Jeweils 10 Prozent an Einsparungen<br />
können durch Wärmerückgewinnung und den Einsatz<br />
von Kompressoren mit variabler Motordrehzahl erreicht werden.<br />
STRÖMUNGSSENSOREN ERKENNEN<br />
ABWEICHUNGEN FRÜHZEITIG<br />
Bisherige Erfahrungen aus der Praxis zeigen immer wieder, dass<br />
Lecks in Verbrauchsnetzen keine Seltenheit sind. Daher sensibilisiert<br />
das Thema Leckageortung zunehmend für das Problem<br />
von Druckluftverlusten, nicht nur als Kostentreiber, sondern<br />
auch im Zusammenhang mit dem nachhaltigen Einsatz von Ressourcen.<br />
Vor diesem Hintergrund ist grundsätzlich die Installation<br />
von Strömungssensoren für kontinuierliche Durchflussund<br />
Verbrauchsmessungen empfehlenswert, um unter anderem<br />
abweichende Verbräuche frühzeitig zu erkennen und hierauf gezielt<br />
reagieren zu können.<br />
Aufgrund ihrer einfachen Installation und Handhabung bieten<br />
sich hier Einstichsensoren als Einstiegslösungen an. Die programmierbaren<br />
Geräte mit TFT-Display erfassen die Messgrößen<br />
Durchfluss, Verbrauch sowie Geschwindigkeit und lassen sich<br />
unter Druck, also bei laufendem Kompressor, über einen Kugelhahn<br />
installieren. Durch ihre hohe Genauigkeit eignen sich die<br />
Lösungen zudem für Leckagemessungen.<br />
INTEGRIERTE MONTAGESTRECKE<br />
ODER GLEICHRICHTER<br />
Für die einfache Installation in bereits vorhandene Rohrleitungen<br />
wurden Strömungssensoren mit integrierter Montagestrecke<br />
(für Rohrgrößen von R 1/4" bis R 2") entwickelt. Wie die Einstichsensoren,<br />
verfügen diese Lösungen über eine Modbus RTU<br />
Schnittstelle für die Datenübertragung und werden ebenfalls<br />
über zwei kapazitive Tasten am TFT-Display eingestellt. Beide<br />
Gerätereihen haben zudem einen frei skalierbaren Analogausgang<br />
(4…20 mA) und einen galvanisch isolierten Impulsausgang.<br />
DER EINSATZ DER LECKAGE-<br />
SUCHGERÄTE ERMÖGLICHT<br />
DEUTLICHE KOSTENREDUKTIONEN<br />
BEI DER DRUCKLUFTERZEUGUNG<br />
Zu den Neuzugängen an Strömungssensoren mit integrierter<br />
Montagestrecke von Ipf Electronic gehören der SY90E293 für Erdgas<br />
(R 1/2", druckfest bis 16 bar), der SY92E296 für Stickstoff (R 1",<br />
druckfest bis 40 bar) und der SY92E297 für Sauerstoff (R 1", druckfest<br />
bis 16 bar). Alle Geräte mit M12-Anschlussstecker haben<br />
Messaufnehmer aus Edelstahl und sind für Medientemperaturen<br />
von -30 bis +80 °C ausgelegt.<br />
Strömungssensoren benötigen für hochgenaue Messungen<br />
ausreichend lange Ein- und Auslaufstrecken zur Beruhigung der<br />
Medienströmung. Fehlt hierzu indes der notwendige Bauraum,<br />
gibt es Lösungen wie der SL920021 mit integriertem Strömungsgleichrichter,<br />
die sich zur Installation zum Beispiel innerhalb<br />
von Maschinen, direkt hinter Wartungseinheiten oder innerhalb<br />
von Schlauchleitungen eignen.<br />
Bilder: Ipf Electronic<br />
www.ipf.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
Ipf Electronic GmbH<br />
Rosmarter Allee 14<br />
58762 Altena<br />
Tel.: 02351 9365-0<br />
E-Mail: info@ipf.de<br />
AUTOREN<br />
Dipl.-Ing. Christian Fiebach,<br />
Geschäftsführer ipf electronic, Altena;<br />
Martinus Menne, freier Fachjournalist,<br />
Drolshagen<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 15
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
FEUCHTEMESSUNG IN GASEN, FLÜSSIGKEITEN UND SAUERSTOFF<br />
ALLE PARAMETER<br />
SCHNELL IM BLICK<br />
Moderne Messtechnik sollte heute maximale Flexiblität bieten. Ein Beispiel<br />
sind Prozessanalysatoren. Wir stellen Ihnen eine neue Generation vor, die<br />
bis zu sechs unabhängige Messkanäle mit einer beliebigen Kombination<br />
von Sensoren für Feuchte in Gasen, in Flüssigkeiten oder Sauerstoff bietet.<br />
Dabei können sich nicht nur die technischen Features sehen lassen, sondern<br />
auch das vielseitige Einsatzspektrum.<br />
Mit einem neuen Multikanal-Prozessmonitor erweitert<br />
das Unternehmen Process Sensing Technologies<br />
(PST) seine Prozessana lysatorenfamilie.<br />
Der Prozessmonitor bietet dem Anwender hohe<br />
Flexibilität bei geringeren Kosten pro Kanal, da er sechs<br />
unabhängige Messkanäle besitzt, welche beliebig mit Sensoren<br />
für Feuchte in Gasen, Feuchte in Flüssigkeiten oder<br />
Sauerstoff belegt werden können. Die Anzeige von Feuchtegehalt/Taupunkt<br />
oder O₂ und dem Analysedruck oder<br />
der Temperatur für jeden Kanal erfolgt übersichtlich auf<br />
dem leicht zu bedienenden 7 Zoll großen Farb-Touch-<br />
screen. Der Bediener hat damit die wichtigsten Parameter<br />
schnell im Blick.<br />
Für Exi-Messumformer sind im Prozessmonitor galvanisch<br />
getrennte Barrieren integriert. Pro Kanal stehen drei<br />
4...20-mA-Signale mit benutzerdefinierbaren Ausgängen sowie<br />
zwei Alarmrelais mit benutzerprogrammierbaren Sollwerten<br />
und ein zusätzlicher Systemalarm zu Verfügung. Alle<br />
Daten einschließlich der Messparameter und der Fehlercodes<br />
protokolliert der Prozessmonitor umfassend. Die<br />
Übertragung der Daten ist mit Modbus RTU über eine<br />
RS485- und eine Modbus-TCP/IP-Schnittstelle möglich.
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
01<br />
02<br />
MEHRKANALIGE FEUCHTEMESSUNG<br />
IN PROZESSGASEN<br />
ZUVERLÄSSIGE ANALYSATOREN<br />
SIND ESSENTIELL FÜR SICHERE<br />
PROZESSE UND ANLAGEN<br />
Der Prozessmonitor ist für den Einsatz mit einer beliebigen Kombination<br />
aus dem Prozessfeuchte-Analysator Michell Promet I.S.,<br />
dem Feuchte in Flüssigkeiten-Analysator Michell Liquidew I.S.<br />
und dem Sauerstofftransmitter Ntron Minox-i konzipiert.<br />
Die Prozessfeuchte-Ana lysatoren Promet I.S. sind hochleistungsfähige,<br />
indus trielle Hygrometersysteme für die Messung<br />
von Hochdruck-, Prozessgasen und verdampften Flüssigkeiten<br />
auf Erdgasplattformen und -terminals, in petroche mischen Anlagen<br />
und industriellen Gaspro duktionsanlagen. Durch die<br />
Kombination des bewährten keramischen Metalloxid-Feuchtesensors<br />
von Process Sensing Technologies PST mit dem ES70-<br />
Probenaufbereitungssystem entstand ein einfach zu bedienendes<br />
Mehrkanal-Online-Messgerät für brennbare und nicht<br />
brennbare Gase. Die benutzerprogrammierbare oder aktive<br />
Druckkompensation in Echtzeit verbessert die Berechnung des<br />
Feuchtigkeitsgehalts. Der Promet I.S. misst die Feuchtigkeit von<br />
der Raumtemperatur bis zum ppb-Niveau mit einer umfassenden<br />
Liste hygrometrischer Einheiten, einschließlich der wichtigsten<br />
Parameter von Erdgas.<br />
FEUCHTEMESSUNG IN<br />
PROZESSFLÜSSIGKEITEN<br />
Das eigensichere Messgerät für die Feuchte in Flüssigkeiten<br />
Liquidew I.S. basiert auf dem Michell Ceramic Metal-Oxide Moisture<br />
Sensor und bietet schnelle, zuverlässige Online-Messungen.<br />
Es misst die Spurenfeuchte in einer Vielzahl von unpo laren und<br />
auch brennbaren Flüssigkeiten von 0,01 ppmW bis zum Sättigungspunkt.<br />
Da das Messgerät für den Einsatz in explosionsgefährdeten<br />
Bereichen zertifiziert ist, eignet es sich unter anderem<br />
für die Kontrolle der Feuchtigkeit in Erdölraffinerien und der<br />
petrochemischen Verarbeitung. Dabei lässt sich das Liquidew I.S.<br />
auch einfach in bestehende Probenahme- oder Verteilungssysteme<br />
integrieren.<br />
01 Auf dem 7 Zoll großen Farb-Touchscreen des Prozessmonitors<br />
werden Messergebnisse klar und übersichtlich dargestellt<br />
02 Der eigensichere Taupunkttransmitter misst Feuchtigkeit in<br />
anspruchsvollen Prozess- und Raffinerieanwendungen<br />
EIGENSICHERER SAUERSTOFF-TRANSMITTER<br />
Der IECEx- und Atex-zertifizierte Galvanik-Brennstoffzellen-Sauerstofftransmitter<br />
Minox-i ist ein zuverlässiger und wirtschaftlicher,<br />
schleifengespeister Zweileiter-Transmitter mit einem linearisierten<br />
4 bis 20 mA-Ausgang. Dieser kompakte Transmitter nutzt<br />
die fortschrittliche galvanische Brennstoffzellentechnologie, was<br />
eine lange Lebensdauer des Sensors mit hoher Genauigkeit und<br />
Stabilität ermöglicht. Je nach Sensortyp (elektrochemisch oder<br />
solid-state) bietet er einen Messbereich von 0-10ppm bis 0 %-25 %<br />
Sauerstoffkonzentration.<br />
Bilder: Schmuckbild Franxuc – stock.adobe.com; sonst. Process Sensing<br />
Technologies PST<br />
www.michell.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
Process Sensing Technologies PST GmbH<br />
Max-Planck-Str. 14<br />
61381 Friedrichsdorf<br />
Tel.: 06172/5917-0<br />
E-Mail: de.info@processsensing.com<br />
AUTOR<br />
Dipl.-Ing. Rolf Kolass, Geschäftsführer<br />
Process Sensing Technologies PST GmbH,<br />
Friedrichsdorf<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 17
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
ALTERNATIVE ZUR AUTOKLAVENTECHNIK<br />
HOHLPROBEN UNTER<br />
DRUCKWASSERSTOFF PRÜFEN<br />
Geringe Investitions- und Prüfkosten, weniger Sicherheitsmaßnahmen sowie<br />
einfach zu bedienen: Das sind die Vorteile einer neuen Methode zur Prüfung<br />
metallischer Hohlproben unter Wasserstoffdruck, um den Einfluss der<br />
Wasserstoffversprödung zu erkennen. Sie stellt ein Alternativverfahren zur<br />
Autoklaventechnik für die Werkstoffqualifizierung dar.<br />
Das Prinzip der neuen Hohlprobenprüfung funktioniert<br />
dabei folgendermaßen: Der Wasserstoff wird außerhalb<br />
des Labors gefahrlos in die Hohlzugprobe verfüllt und<br />
durch Ventile versiegelt. Dabei sind Innendrücke bis<br />
200 bar möglich: Für eine Vielzahl an Anwendungen ausreichend,<br />
um Aussagen zum Materialverhalten zu treffen. Die Dehnungsmessung<br />
und -regelung erfolgt mittels Dehnungsaufnehmern.<br />
UNIVERSALPRÜFMASCHINEN NACHRÜSTBAR<br />
Die Vorteile der Hohlprobenprüfung sind geringere Investitionsund<br />
Prüfkosten sowie die einfache Bedienung. Zudem sind alle<br />
Universalprüfmaschinen von Zwick Roell mit dem Hohlprobenverfahren<br />
nachrüstbar, und die Proben lassen sich mit unterschiedlichsten<br />
Gasen und Gemischen befüllen – etwa Wasserstoff,<br />
Erdgas, Stickstoff sowie korrosiven Gasen. Und auch in puncto<br />
Sicherheit sind weniger stringente Maßnahmen notwendig als<br />
bislang üblich, da nur ein kleines Volumen mit dem Gas beaufschlagt<br />
wird und sich das Verfahren dadurch in normaler Laborumgebung<br />
durchführen lässt. So kann die Gasfüllstation beispielsweise<br />
außerhalb des Labors untergebracht sein. Die Probe<br />
wird im Freien befüllt und unter Druck gesetzt. Anschließend<br />
bringt der Werkstoffprüfer sie ins Labor, setzt sie ein und das<br />
Prüfverfahren beginnt. Besonders eignet sich das Verfahren für<br />
Zugversuche, Zugversuche mit langsamer Dehnungsgeschwindigkeit<br />
(SSRT) sowie Prüfungen mit Wechsellast. Um die Sicherheit<br />
umfassend zu gewährleisten, bietet Zwick Roell ein dokumentiertes<br />
Sicherheitskonzept und unterstützt Kunden – bei Bedarf –<br />
auch bei der Installation.<br />
Zum Vergleich: Beim Autoklaven wird die Probe im Innern<br />
eines großvolumigen Druckbehälters dem Wasserstoff ausgesetzt.<br />
Die Prüfungsvorbereitung, einschließlich der sicherheitstechnischen<br />
Vorkehrungen und Gewährleistung der Dichtigkeit stellen<br />
dabei wesentlich höhere Anforderungen an die Qualifizierung<br />
des Maschinenbedieners. Ein Anwender, der aufgrund der höheren<br />
Druckanforderungen (bis ca. 1000 bar) auf die Autoklavtechnologie<br />
ausweichen muss, findet auch für diese Anforderungen sichere<br />
und technische ausgereifte Prüflösungen bei Zwick Roell.<br />
ERKENNTNISSE AUS FORSCHUNGSPROJEKTEN<br />
Bei der Erarbeitung des Verfahrens lässt der Prüfmaschinenhersteller<br />
die Erkenntnisse aus der Mitarbeit in Forschungsprojekten<br />
und Initiativen rund um das Thema Wasserstoff einfließen: So ist<br />
Zwick Roell Mitglied im Forschungsnetzwerk „Wasserstoffrepublik<br />
Deutschland“, einer durch das Bundesministerium für Bildung<br />
und Forschung geförderten Initiative, die drei weitere Hauptprojekte<br />
umfasst. Das Unternehmen engagiert sich dabei im Projekt<br />
„TransHyDE – H2 Transport“, das verschiedene Technologien für<br />
den Wasserstofftransport entwickelt, bewertet und die Möglichkeiten<br />
der Hohlprobenprüfung als Alternative zur Autoklavtechnologie<br />
evaluiert. Dabei arbeitet das Unternehmen aktiv mit<br />
bei der Definition der internationalen Prüfnorm ISO/TC 164/SC 1/<br />
WG9, in dem „TransHyDE – H2 Transport“ zugehörigen Teilprojekt<br />
„H2 HollowTensile“ (H2HohlZug), das sich mit der Standardisierung<br />
der Hohlzugprobentechnik befasst.<br />
Ziel ist es, gemeinsam mit relevanten Partnern aus Industrie<br />
und Forschung das Verfahren für die Normung zu validieren.<br />
Unter anderem wird im Projekt der Einfluss der Probengeome trie<br />
und -oberfläche durch das Bohrverfahren evaluiert und die Wirkung<br />
der Gasreinheit auf Proben untersucht.<br />
Bilder: Zwick Roell<br />
www.zwickroell.com<br />
18 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
SIL2-KOMPLETTLÖSUNGEN MIT SAFETY<br />
PERFORMANCE<br />
Jumo erweitert sein Safety-Portfolio JSP um eine<br />
weitere Messgröße, mit der die sichere Detektion und<br />
Messung von prozesskritischen Grenzständen und<br />
Füllständen von Flüssigkeiten ermöglicht wird. Das<br />
Unternehmen bietet Lösungen für die Messstelle bis zu<br />
SIL 2 nach IEC 61508 an. Beginnend vom SIL-qualifizierten<br />
Sensor mit allen erforderlichen sicherheitstechnischen<br />
Kennwerten über SIL-zertifizierte Sensoren bis hin<br />
zur zertifizierten Messstelle stehen flexible Optionen<br />
zur Auswahl. Die Qualifizierung und Zertifizierung<br />
erfolgten durch eine unabhängige Prüfstelle, sodass<br />
eine solide Basis für die sicherheitskritische Anwendung<br />
gelegt ist. Die JSP-Komplettlösung im Bereich Füllstand<br />
kann darüber hinaus vom Sensor bis zum Aktor Leitungsfehler,<br />
wie Kurzschluss und Kabelbruch, sicher<br />
detektieren. Auch in Kombination mit Anwendungen im<br />
explosionsgeschützten Bereich und druckfeste Kapselung<br />
sowie im Schiffbau sind Lösungen realisierbar.<br />
www.jumo.net<br />
KENNZEICHNUNGSOPTIONEN FÜR DIE<br />
GETRÄNKEINDUSTRIE<br />
Bluhm stellt Kennzeichnungslösungen für die Getränkeindustrie<br />
vor. Beschriftet werden Glas, Aluminium/Metalle, Kunststoff,<br />
Holz und Kartons. Die Codierung erfolgt auf Behältern,<br />
Kronkorken, Deckeln oder Banderolen. Prädestiniert für<br />
Tetra-Pack oder Metalldeckel<br />
ist der Tintenstrahldrucker<br />
Linx 8900. Er<br />
druckt bis zu drei Zeilen,<br />
beansprucht wenig<br />
Standfläche und lässt sich<br />
auch an der Wand montieren.<br />
Der Markoprint<br />
Integra PP 108 Bicolor<br />
kennzeichnet mit bis zu<br />
108 mm Druckhöhe und<br />
verwendet zwei Tintenfarben<br />
gleichzeitig: Schwarz<br />
und Rot sowie Grün und<br />
Blau. Nicht saugfähige<br />
Oberflächen lassen sich<br />
mit UV-Tinte bedrucken, die innerhalb von Millisekunden<br />
aushärtet und ein abriebfestes Druckergebnis liefert. Der<br />
Tintentenstrahldrucker Integra PP RAZR eignet sich für<br />
High-Speed-Anlagen und bringt mit Geschwindigkeiten bis<br />
150 m/min bei 300 dpi Klarschriftinformationen, Codes und<br />
Grafiken auf. Das Gerät verfügt über zwei Düsenkanäle, die<br />
unabhängig voneinander ansteuerbar sind.<br />
www.bluhmsysteme.com<br />
NICHT EINSEHBARE BEREICHE ÜBERWACHEN<br />
Die IP-Kamera LCAM 308 von Leuze überwacht nicht einsehbare Bereiche auf<br />
Regalbediengeräten und an Förderstrecken. Da die Kamera die 60 Sekunden vor<br />
einer Störung in Full-HD aufzeichnet, sind Ereignisse zuverlässig rückverfolgbar.<br />
Bei Bedarf kann auch ein Live-Stream in HD-Auflösung aufgerufen werden.<br />
Außerdem erlaubt der Snapshot-Modus die Aufnahme einzelner Bilder, beispielsweise<br />
vom Inhalt eines Kartons. Dadurch lässt sich etwa bei der Kommissionierung<br />
dokumentieren, ob die Ware im Karton vollständig war. Für die Übertragung<br />
der Aufzeichnung genügen Standard-Browser oder Standard-Streaming-Tools.<br />
Eine zusätzliche Software ist nicht erforderlich. Da die Kamera einen Ringspeicher<br />
hat, bleibt nur der Zeitraum vor und nach einem Ereignis gespeichert.<br />
www.leuze.com<br />
Messverfahren<br />
Festelektrolyt-Potentiometrie<br />
NDIR-Sensoren<br />
Wärmeleitfähigkeit<br />
Elektrochemische Sensoren<br />
Keidel-Zellen<br />
Gasanalytik für die Prozessmesstechnik<br />
www.zirox.de<br />
ZIROX Sensoren und Elektronik GmbH | Am Koppelberg 21 | 17489 Greifswald | Tel.: +49(0)3834-83 09 00 | Fax: +49(0)3834-83 09 29 | E-Mail: info@zirox.de<br />
Zirox.indd 1 22.09.2017 11:05:04<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 19
HOCHPERFORMANTE ANTRIEBSLÖSUNG FÜR KARTON-DECKELUNGSANLAGE<br />
INDIVIDUELL BEDRUCKEN<br />
Seit über 40 Jahren bietet Steinbach Errani maßgeschneiderte Komplett lösungen<br />
für die Endverpackung und Palettierung aus einer Hand. Zunehmend entwickelt<br />
das Unternehmen auch maßgeschneiderte Sonderanlagen, insbesondere für die<br />
Versand- und Logistikbranche. Für die Klingel Gruppe wird ein Deckelaufleger mit<br />
Kartonminimierung gefertigt.<br />
„Vor allem bei sehr komplexen Anlagen benötigen wir Antriebshersteller,<br />
die innovative Technik und einen guten technischen<br />
Support haben“, erläutert Wolfgang Pfeiffer, geschäftsführender<br />
Gesellschafter bei Steinbach Errani. Gute Erfahrungen macht<br />
das Unternehmen hier seit rund 30 Jahren mit Antrieben von<br />
SEW-Eurodrive: „Bei SEW haben wir feste Ansprechpartner, die<br />
technisch versiert sind. Auch die räumliche Nähe zum Drive<br />
Technology Center hier in Langenfeld ist da von großem Vorteil.“<br />
Elf Antriebsachsen müssen beim neuen Deckelaufleger mit<br />
Kartonminimierung von Steinbach Errani präzise synchronisiert<br />
werden. Der modulare Automatisierungsbaukasten Movi-C von<br />
SEW-Eurodrive liefert dazu alle benötigten Komponenten. Als<br />
Master sorgt dabei der Motion-Controller für eine direkte<br />
Kommunikation zwischen den Achsen und ermöglicht so deren<br />
hochperformante Taktung. Die Anlage wird für die Klingel Gruppe<br />
nicht nur die mit Kundenbestellungen befüllten Faltkartons mit<br />
Deckeln verschließen, sondern gleichzeitig auch das Volumen<br />
reduzieren und die Nutzung der Deckel als Marketinginstrument<br />
ermöglichen.<br />
ANTRIEBSKONZEPT AUS EINER HAND<br />
Das hat sich auch bei der „eierlegenden Wollmilchsau“ bewährt,<br />
die Steinbach Errani für die Klingel Gruppe entwickelte: Die Anlage<br />
verschließt Faltkartons – in diesem Fall nach FEFCO0435 –<br />
mit einem separaten Deckel und minimiert dabei gleichzeitig das<br />
Volumen des Kartons. FEFCO ist ein international gültiger Code<br />
zur Beschreibung von Verpackungsmitteln aus Wellpappe und<br />
Vollpappe. „Das Versenden von Luft gilt heute nicht nur als<br />
image- und umweltschädigend, es kostet dem Versender zudem<br />
auch bares Geld, da die KEP-Dienstleister (Kurier-, Express- und<br />
Paketdienste) das Porto zunehmend auch nach dem Volumen<br />
der Packstücke berechnen“, erklärt Pfeiffer. „Eines der wichtigsten<br />
Bestandteile unserer Maschinen stellt das Antriebs- und<br />
Steuerungskonzept dar“.<br />
Das Antriebs- und Steuerungskonzept basiert auf dem modularen<br />
Automatisierungsbaukasten Movi-C von SEW-Eurodrive.<br />
Der Prozess beginnt mit dem Einlaufen der offenen Kartons in<br />
die Anlage. Sie werden zunächst exakt positioniert, so dass ein<br />
Multifunktionskopf servomotorisch gesteuert in den Karton einfahren<br />
kann. Das geschieht über eine 24-Ampere-Achse, die den<br />
bis zu 250 kg schweren Kopf hochdynamisch auf und ab bewegen<br />
kann. Das System ermittelt zunächst die Füllhöhe der Ware. Über<br />
eine Programmlogik wird dann entschieden, ob eine Höhenreduzierung<br />
sinnvoll ist. Wenn ja, werden die Ecken des Kartons mit<br />
Messern eingeschnitten und gleichzeitig eine Kartonrillung bzw.<br />
Perforierung horizontal an den Kartonwänden eingebracht. Das<br />
bedeutet, dass die Kartons nicht über vorgefertigte Perforationen<br />
20 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
01 Servogesteuert fährt der 250 kg schwere Multifunktionskopf in<br />
den Karton ein, prüft die Füllhöhe und schneidet<br />
gegebenenfalls die neuen Laschen<br />
01<br />
02 Alle Movi-C-Komponenten sind mit einem einzelnen Hybridkabel<br />
verbunden, das sie mit Leistung versorgt und alle Daten überträgt<br />
03 Alle Antriebsachsen kommunizieren über den Motion-Controller<br />
miteinander – so lassen sich Positionierungsdaten von einer Station<br />
zur anderen in kurzer Taktzeit übertragen<br />
für verschiedene Höhen verfügen müssen – so bleiben sie stabil<br />
und können zum Beispiel auch weiterhin gestapelt werden. Die<br />
neu erzeugten Kartonlaschen werden in der nächsten Station<br />
eingeschlagen und an den Ecken miteinander mit Heißleim verklebt.<br />
Beim nachfolgenden Transport in die Deckelstation werden<br />
die Kartons im Durchlauf an den Längsseiten beleimt. Da die<br />
Beleimung des Deckels an den Querseiten erfolgt, ergibt das zusammen<br />
eine robuste Verklebung.<br />
SYNCHRONISIERUNG DER ACHSEN<br />
IM MOTION-CONTROLLER<br />
„Alle Arbeitsschritte werden von servogeregelten Antrieben aus<br />
dem Movi-C-Baukasten ausgeführt“, so Pfeiffer. „So ,weiß‘ die<br />
Anlage immer ganz genau, wie hoch zum Beispiel die Lasche ist<br />
und wie lang die Klebstoffraupe sein darf. Diese Kenngrößen<br />
werden durch regelungstechnische Abläufe ermittelt.“ Die<br />
Steuerung der einzelnen Bewegungen erfolgt dabei über den<br />
Movi-C Controller UHX45. Weil die Abläufe dabei so schnell erfolgen<br />
müssen, dass eine einzelne Zustellung der Bewegungen<br />
nicht ausreicht, werden die Achsbewegungen in der Controller-<br />
Software über Applikationsmodule wie „Kurvenscheiben“ oder<br />
„CAM-Positionierung“ (Nockenpositionierung) synchronisiert.<br />
„Die übergeordnete SPS gibt nur den Anstoß, wann welche Achse<br />
starten soll, den Rest macht der Motion Controller“, ergänzt<br />
Frank Schwarz, der vom technischen Büro in Langenfeld aus die<br />
Firma Steinbach Errani betreut. „Das ermöglicht die hohen Taktzahlen<br />
durch niedrige Zykluszeiten sowie die hochperformante<br />
Kommunikation mit den Achsen.“<br />
DIREKTE KOMMUNIKATION ZWISCHEN<br />
DEN ACHSEN<br />
Dabei koordiniert und berechnet der Motion-Controller UHX45<br />
die Bewegungen der einzelnen Achsen und übergibt die Positionswerte<br />
direkt an die Achse der nachfolgenden Station. Pfeiffer:<br />
„So können wir mit der Movi-C-Lösung einen schnellen Austausch<br />
der Daten und so eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit<br />
realisieren.“ Damit erreicht die Anlage eine Taktrate von 10<br />
bis 20 Kartons pro Minute – je nach Format. Die Vernetzung der<br />
Antriebe erfolgt dabei über den SEW-Eurodrive-Systembus<br />
Sbus Plus, der auf die SEW-Antriebselektronik und Controller<br />
abgestimmt und voreingestellt ist und so eine schnellere Inbetriebnahme<br />
ermöglicht. Darüber hinaus basiert er auf EtherCAT,<br />
ist damit hart echtzeitfähig und sorgt damit für reibungslose<br />
Prozesse, genaue Statusmeldungen und damit für einen reibungslosen<br />
Anlagenbetrieb.<br />
„Die Besonderheit unserer Anlage ist die hohe Toleranz gegenüber<br />
den Kartonabmessungen“, erklärt Pfeiffer. Ein wichtiger<br />
Aspekt, können doch zum Beispiel Kartons in der Dimension<br />
400 × 600 mm durchaus Abweichungen von zehn bis zwölf Millimetern<br />
in Länge und Breite haben. „Zudem können wir dank<br />
unseres Messerprinzips auch problemlos dickere Kartonagen<br />
verarbeiten“, ergänzt Pfeiffer. So kann der Versender Standard-<br />
Kartons und -Deckel von beliebigen Lieferanten einsetzen, ist<br />
nicht auf einen speziellen Hersteller angewiesen.<br />
02<br />
03<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 21
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
04 05<br />
DECKEL INDIVIDUELL BEDRUCKEN<br />
Darüber hinaus bietet die neue Anlage noch mehr Funktionen:<br />
Sie kann die Deckel auch individuell bedrucken. Hintergrund:<br />
Das Modeversandhaus vertreibt seine Waren inzwischen unter<br />
15 verschiedenen Marken, die auch direkt auf dem Karton erscheinen<br />
sollen. Die bisherigen „Deckelaufleger mit Kartonminimierung“<br />
von Steinbach Errani, die bereits beim Versender<br />
im Einsatz sind, verfügen daher über fünf Magazine für verschiedene<br />
Deckel. Die Deckel haben alle die gleiche Größe,<br />
sind jedoch unterschiedlich bedruckt. Über den Leitrechner<br />
bekommt die Maschine die Information, welcher Deckelzuschnitt<br />
für welchen Karton als nächstes benötigt wird. „Die<br />
Notwendigkeit, für jede Marke beziehungsweise jedes Label<br />
einen eigenen Deckel vorrätig zu halten, bedeutet einen hohen<br />
Lageraufwand und auch die Beschaffung ist relativ teuer“, erläutert<br />
Pfeiffer. „Einzigartiges Feature der Anlage ist es, dass die<br />
Deckel personalisiert beschriftet, beziehungsweise individuell<br />
gestaltet werden können.“<br />
Die Integration der Druck- und Etikettiereinheit bietet dem<br />
Versender Vorteile: Er benötigt so nur noch einen Deckeltyp,<br />
den er palettenweise in die Anlage einsetzen kann. Zudem spart<br />
er durch den integrierten Etikettierer deutlich Platz im Versandbereich.<br />
„Auch beim Druckprozess ist es wichtig, geregelte Antriebe<br />
zu haben“, so Pfeiffer. „Denn der Drucker benötigt exakte<br />
Daten, in welchem Bereich er drucken kann.“<br />
EINKABELTECHNOLOGIE VEREINFACHT<br />
ANSCHLUSS UND INBETRIEBNAHME<br />
Insgesamt besteht das Antriebssystem aus zehn CM3C-Servomotoren<br />
mit Movidrive-Umrichtern, die von einem Movi-C Controller<br />
UHX gesteuert werden. Alle Komponenten sind über nur<br />
ein Hybridkabel miteinander verbunden, dass sowohl die Leistungsversorgung<br />
als auch die Datenübermittlung übernimmt.<br />
Bisher hatte Steinbach Errani bei ähnlichen Anlagen Resolver<br />
und Absolutwertgeber eingesetzt, außerdem mussten unterschiedliche<br />
Geberkabel für Motoren mit und ohne Bremse verlegt<br />
werden. Dank der Einkabeltechnologie wird jetzt nur noch<br />
eine Leitung benötigt – einzig und allein auf den richtigen Querschnitt<br />
muss geachtet werden. „Die Anlage sieht damit deutlich<br />
aufgeräumter aus“, so Pfeiffer. „Vor allem aber spart das System<br />
04 Dank der Einkabeltechnik kann bei Verdrahtung und Inbetriebnahme<br />
der Anlage viel Zeit eingespart werden<br />
05 Wolfgang Pfeiffer (rechts) und Frank Schwarz haben gemeinsam<br />
die Antriebslösung auf die speziellen Anforderungen der neuen Anlage<br />
zugeschnitten<br />
einige Stunden bei der Verkabelung und ermöglicht einen<br />
schnelleren Aufbau der Anlage beim Kunden.“<br />
FAZIT UND AUSBLICK<br />
In der Summe hat Steinbach Errani mit dem Movi-C-Baukasten<br />
eine Lösung aus einer Hand, mit der alle Funktionen der hochkomplexen<br />
Anlage umgesetzt werden konnten. „Für uns besonders<br />
wichtig war die schnelle Kommunikation zwischen den<br />
Achsen“, fasst Pfeiffer zusammen. „Darüber hinaus konnten wir<br />
zusammen mit SEW-Eurodrive kundenspezifische Anpassungen<br />
realisieren, zum Beispiel eine spezielle Schnittstelle zur übergeordneten<br />
SPS.“ Er hat auch schon weitere Ideen für die Anlage: Mit<br />
Movi-C lässt sich leicht eine Zwischenkreislösung realisieren –<br />
und so bspw. die Bremsenergie des 250 kg schweren Multifunktionskopfes<br />
als Antriebsenergie für andere Achsen nutzen. Damit<br />
schont man Energieressourcen und bringt den Umweltschutzgedanken<br />
in den industriellen Verpackungsmaschinenbau.<br />
Bilder: SEW<br />
www.sew-eurodrive.de<br />
AUTOR<br />
Gunthart Mau, Referent Fachpresse,<br />
SEW-Eurodrive, Bruchsal<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
bit.ly/movi-c<br />
22 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
FLEXIBLER KLEINTEILEGREIFER<br />
Für die Handhabung<br />
filigraner und bruchempfindlicher<br />
Werkstücke<br />
hat Schunk<br />
einen vielseitig<br />
einsetzbaren<br />
Kleinteile greifer<br />
entwickelt: Der<br />
intelligente EGK punktet bei anspruchsvollen und<br />
variantenreichen Aufgaben in der Laborindustrie oder<br />
der Elektronik fertigung. Sein Stirnradgetriebe mit<br />
Ritzel-Zahnstangenprinzip sorgt für eine konstante<br />
Greifkraft über die gesamte Fingerlänge und ermöglicht<br />
dauerhaftes Nachgreifen.<br />
www.schunk.com<br />
NEUER KETTENANTRIEB<br />
Item stellt den neuesten Zuwachs<br />
seines Systembaukastens vor: den<br />
Kettenantrieb Karakuri/LCA. Die<br />
Stahlkette ermöglicht eine schlupffreie<br />
Kraftübertragung ohne Längung.<br />
Karakuri/LCA besteht aus abgestimmten<br />
Komponenten, um Ketten mit<br />
Profilen zu verbinden, umzulenken<br />
oder die Kraft per Kettenrad zu<br />
übertragen. So können Anwender beispielsweise durch das<br />
Ziehen eines Hebels eine Drehbewegung auslösen. Zudem<br />
lassen sich Prozesse durch den Einsatz von zwei Zahnkränzen<br />
einfach synchronisieren. Die Komponente ermöglicht eine große<br />
Lastaufnahme bei hoher Prozesssicherheit, so der Anbieter.<br />
www.item24.com<br />
MIT SOFT- UND HARDWARE AKTIV GEGEN VERSCHWENDUNG<br />
PC-based Control, die PC- und EtherCAT-basierte Steuerungs- und Antriebstechnik von<br />
Beckhoff, bietet das Potenzial, Maschinen und Anlagen in der kunststoffverarbeitenden<br />
Industrie nachhaltiger zu betreiben. So ermöglicht das TwinCAT 3 Plastic Framework die<br />
Integration von hydraulischer und elektrischer Antriebstechnik und bietet so eine modulare<br />
Steuerungslösung bei verringertem Entwicklungsaufwand. Zudem ist die Einbindung von<br />
Euromap/OPC UA möglich. Der enthaltene Sample Code, etwa für Injection Molding, Blow<br />
Molding und Extrusion, erleichtert die Projektierung und Programmierung.<br />
www.beckhoff.com<br />
HANNOVER MESSE <strong>2023</strong><br />
MAKING THE<br />
DIFFERENCE<br />
Products and solutions for a sustainable future at #HM23<br />
17 – 21 April <strong>2023</strong> Hannover, Germany<br />
hannovermesse.com<br />
HOME OF INDUSTRIAL PIONEERS
<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
ETHERNET-SWITCHES FÜR<br />
ANSPRUCHSVOLLE ANWENDUNGEN<br />
ROBUST UND<br />
ZUVERLÄSSIG<br />
Ethernet-Switches für industrielle Anwendungen müssen besondere Eigenschaften wie<br />
erweiterte Temperaturbereiche, robuste Gehäuse, eine leistungsfähige Kommunikation<br />
und einen zuverlässigen Datentransfer erfüllen. Wir stellen Ihnen eine Auswahl an<br />
Managed und Unmanaged Switches mit Kupfer- und SFP-Glasfaserports, Fast Ethernet<br />
und Gigabit, Alarmrelais und redundanten Spannungsversorgungen vor,<br />
die unterschiedlichsten Anforderungen gerecht werden.<br />
Im Jahr 1983 standardisierte das Institute of Electrical and Electronics<br />
Engineers (IEEE) eine Familie von Technologien, die<br />
als Ethernet bekannt sind. Der anfängliche Ethernet-Standard<br />
erlaubte es Geräten, bis zu 10 Mbit/s über ein gemeinsames<br />
Koaxialkabel zu übertragen. Seitdem haben sich Computernetzwerke<br />
weiterentwickelt, und das Ethernet mit ihnen. Heute kann<br />
das Ethernet Datenübertragungsraten von 400 Gbit/s erreichen.<br />
Die Übertragung erfolgt entweder als elektrische Signale über<br />
Kupferdrähte oder als Lichtimpulse über Lichtwellenleiter.<br />
Das moderne Ethernet nutzt keine gemeinsamen Kabel mehr.<br />
Die Übertragung erfolgt paketvermittelt. In einem Paketvermittlungsnetzwerk<br />
ist jedes Gerät mit einem Netzwerk-Switch verbunden.<br />
Während ein gemeinsam genutztes Kabel nur die Übertragung<br />
von einem einzelnen Gerät ermöglicht, ermöglicht ein<br />
Paketvermittlungsnetzwerk die gleichzeitige Übertragung von<br />
jedem Gerät. Während jedes über ein gemeinsam genutztes<br />
Kabel übertragene Datenpaket notwendigerweise an jedes andere<br />
Gerät gesendet wird, stellt ein Paketvermittlungsnetzwerk sicher,<br />
dass jedes Datenpaket nur an die vorgesehenen Empfänger gesendet<br />
wird, was die allgemeinen Bandbreitenanforderungen an<br />
Netzwerke erheblich reduziert.<br />
VERBESSERUNGEN AM ETHERNET<br />
VORGENOMMEN<br />
Neben besseren Datenübertragungsraten und Paketvermittlung<br />
wurden auch viele weitere Verbesserungen am Ethernet vorgenommen.<br />
So hat die IEEE 2003 z. B. eine Methode zur Übertragung<br />
von sowohl Daten als auch Strom über ein einziges Twisted-<br />
Pair-Kupferkabel standardisiert. Dieser Standard, 802.3af, wird<br />
als Power over Ethernet (PoE) bezeichnet und ist um zwei zusätzliche<br />
Aktualisierungen erweitert worden: 802.3at und 802.3bt.<br />
Durch jede Aktualisierung hat sich die Strommenge erhöht, die<br />
Geräte verbrauchen können, wodurch es möglich wurde, immer<br />
anspruchsvollere Geräte über PoE mit Strom zu versorgen.<br />
Protokolle zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und Sicherheit<br />
von Ethernet-Netzwerken wurden ebenfalls hinzugefügt. Virtuelle<br />
lokale Netzwerke (VLAN) ermöglichen es Netzwerkadministra toren,<br />
ihre Ethernet-Netzwerke in isolierte Segmente zu unterteilen. Das<br />
Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) bietet eine Möglichkeit, redundante<br />
Pfade in einem Ethernet-Netzwerk zu installieren, ohne<br />
dass Netzwerkschleifen entstehen. 802.1X bietet eine port basierte<br />
Netzwerkzugriffskontrolle, durch die sichergestellt wird, dass nur<br />
autorisierte Geräte eine Verbindung zu einem Netzwerksegment<br />
herstellen können.<br />
Neben der Kommunikation in einem Netzwerksegment, ermöglicht<br />
das Ethernet auch eine gemeinsame Grundlage, auf der<br />
viele Internetprotokolle aufgebaut sind. Für den Datenaustausch<br />
zwischen verschiedenen Netzwerken werden die gängigen TCP/<br />
IP-Protokolle (Transmission Control Protocols) und UDP/IP-<br />
Protokolle (User Datagram Protocols) verwendet. Die Übertragung<br />
innerhalb eines Netzwerksegments erfolgt üblicherweise<br />
durch Einschluss von TCP/IP- und UDP/IP-Paketen innerhalb<br />
von Ethernet-Frames.<br />
24 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
PROTOKOLLE FÜR DIE INDUSTRIE-<br />
AUTOMATISIERUNG ANGEPASST<br />
Das Ethernet hat sich als so effektiv erwiesen, dass sogar Protokolle<br />
für die Industrieautomatisierung an das Ethernet angepasst<br />
wurden. EtherCAT ist ein Industrieprotokoll, das Ethernet-<br />
Frames direkt nutzt. Profinet nutzt das Ethernet direkt für Echtzeit-Telegramme,<br />
und seine azyklischen Daten, die UDP/IP nutzen,<br />
werden üblicherweise in Ethernet-Frames zur Übertragung<br />
innerhalb eines Netzwerksegments eingeschlossen. Auf die<br />
gleiche Weise nutzt EtherNet/IP nur TCP/IP und UDP/IP<br />
direkt und schließt seine Pakete in Ethernet-Frames zur Übertragung<br />
in einem Netzwerksegment ein.<br />
Mit dem Aufkommen von Ethernet-basierten Protokollen für<br />
Industrieautomatisierung geht ein Bedarf an Ethernet-Hardware<br />
einher, die auf eine problemlose Nutzung in rauen Umgebungen,<br />
wie ausgelegt ist. Ethernet-Geräte, die für den Einsatz in Privathaushalten<br />
und Bürogebäuden entwickelt wurden, sind für eine<br />
solche Aufgabe nicht robust genug.<br />
FABRIKEN STELLEN BESONDERE<br />
ANFORDERUNGEN<br />
SELBST IN RAUEN UMGEBUNGEN<br />
SORGEN DIE SWITCHES FÜR EINE<br />
HOHE VERFÜGBARKEIT<br />
In Bürogebäuden herrscht normalerweise eine Temperatur von<br />
20 bis 24 °C und die Luft ist frei von Schmutz, großen Staubmengen<br />
oder spritzenden Flüssigkeiten. In Fabriken sind die<br />
Bedingungen jedoch andere. Diese verfügen meist über keine<br />
Klimatisierung und die Temperaturen in Innenbereichen können<br />
im Sommer leicht über 38 °C steigen. Selbst wenn eine Fabrik klimatisiert<br />
wird, sind extreme Temperaturen oft eine gewollte Eigenschaft<br />
der Fabrikanlagen. Einige Fabriken in der Lebensmittelindustrie<br />
arbeiten mit Gefriertechniken. Alle Geräte, die in diesen<br />
Gefrierkammern verwendet werden, müssen für den Betrieb bei<br />
Gefriertemperaturen ausgelegt sein. Andere Fabriken wie Stahlwerke<br />
nutzen Ausrüstung, die große Mengen an Wärme erzeugt.<br />
Alle Geräte, die in der Nähe solcher Anlagen installiert sind, müssen<br />
für den Betrieb bei hohen Temperaturen ausgelegt sein.<br />
Nicht jeder Arbeitsschritt geschieht in den Innenräumen der Fabriken.<br />
Ethernet-Geräte befinden sich oft außerhalb von Fabrikgebäuden<br />
und müssen in der Lage sein, während eisiger Winter, sengend<br />
heißer Sommer und allem dazwischen zu funktionieren.<br />
Neben den unterschiedlichsten Temperaturbereichen sind Fabriken<br />
einfach nicht so sauber wie Bürogebäude. Fabriken sind oft staubig.<br />
In der Luft können sich Schmutzpartikel befinden. Möglicherweise<br />
werden Sprühflüssigkeiten verwendet. Geräte, die für den<br />
Einsatz in Fabriken entwickelt wurden, müssen diesen Gefahren<br />
ebenfalls standhalten.<br />
Pepperl+Fuchs ist ein langjähriger Innovator im Bereich der Industrieautomatisierung<br />
und das Produktportfolio des Herstellers<br />
umfasst viele Ethernet-Geräte. Durch diese umfangreiche Erfahrung<br />
hat Pepperl+Fuchs Einblicke in moderne Ethernet-Netzwerke<br />
erhalten, die zur Fabrikautomation eingesetzt werden.<br />
In erster Linie sind moderne Ethernet-Netzwerke Paketvermittlungsnetzwerke,<br />
für die man Netzwerk-Switches benötigt.<br />
Aber nicht jeder Switch ist für raue Betriebsumgebungen geeignet.<br />
Um den Anforderungen der Fabrikautomation gerecht zu<br />
werden, hat Pepperl+Fuchs die robusten Ethernet-Switches der<br />
RocketLinx-Familie auf den Markt gebracht.<br />
ROBUSTE ETHERNET-SWITCHES FÜR<br />
ANSPRUCHSVOLLE ANWENDUNGEN<br />
Die RocketLinx-Switches sind für den Betrieb in einer Vielzahl<br />
von Umgebungen ausgelegt. Daher können die meisten Switches<br />
aus der Produktreihe bei Temperaturen von -40 bis 75 °C eingesetzt<br />
werden. Zudem verfügen alle RocketLinx-Switches mindestens<br />
über die Schutzart IP30. Der ICRL-U-8M12-G60 verfügt über<br />
Schutzart IP67 und eignet sich daher für staubige Umgebungen<br />
und Umgebungen mit spritzenden Flüssigkeiten.<br />
Mit der RocketLinx-Familie wollte Pepperl+Fuchs nicht nur die<br />
Fabrikumgebung selbst, sondern auch die unterschiedlichen Komplexitäten<br />
in Ethernet-Netzwerken in der Fabrik berücksichtigen.<br />
Aus diesem Grund enthält die Produktreihe sowohl unmanaged als<br />
auch managed Switches.<br />
Viele Maschinen in Fabriken bestehen aus mehreren Komponenten.<br />
Diese Komponenten werden zunehmend über Ethernet miteinander<br />
verbunden. In der Regel sind diese Netzwerke einfach<br />
und bestehen nur aus einer Handvoll Geräte. Unmanaged Switches<br />
eignen sich gut für diese Netzwerke. Ein unmanaged Switch ist<br />
klein, kostengünstig und einfach zu installieren.<br />
FABRIKNETZWERKE MÜSSEN ZUVERLÄSSIG<br />
UND SICHER SEIN<br />
Während die einzelne Maschine in einer Fabrik einfache Netzwerke<br />
enthalten kann, kann ein modernes Fabriknetzwerk aus<br />
Hunderten von Geräten bestehen. Fabriknetzwerke sind aber<br />
nicht nur groß, sondern auch äußerst wichtig für die Fabrik. Netzwerkausfälle<br />
können zu erheblichen Umsatzeinbußen führen.<br />
Daher sind Zuverlässigkeit und Sicherheit für ein Fabriknetzwerk<br />
von größter Bedeutung.<br />
Managed RocketLinx-Switches unterstützen eine Reihe von<br />
Zuverlässigkeits- und Sicherheitsprotokollen, darunter VLANs,<br />
RSTP und 802.1X. Zusätzlich kann mit managed RocketLinx-<br />
Switches auch kritischer Netzwerkverkehr wie Profinet und<br />
EtherNet/IP gegenüber unkritischerem Netzwerkverkehr wir<br />
OPC UA oder MQTT priorisiert werden. Managed RocketLinx-<br />
Switches ermöglichen zudem eine bessere Bandbreitennutzung<br />
durch die Unterstützung von Multicast über das Internet Group<br />
Management Protocol (IGMP) und Jumbo Frames. Durch all diese<br />
Eigenschaften eignen sich managed Switches der RocketLinx-<br />
Familie für den Aufbau von komplexen Netzwerken, die höchste<br />
Anforderungen an die Verfügbarkeit stellen.<br />
Bilder: Pepperl+Fuchs<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
Pepperl+Fuchs SE<br />
Lilienthalstraße 200<br />
68307 Mannheim<br />
Tel: 0621 776-0<br />
E-Mail: info@de.pepperl-fuchs.com<br />
AUTOR<br />
Chris Burg, Produktmanager,<br />
Pepperl+Fuchs SE, New Brighton<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 25
<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
DATENSTARKER SWITCH FÜR JEDEN ANWENDUNGSBEREICH<br />
Mit Xelity 10 TX IP67 bietet Murrelektronik einen neuen robusten,<br />
platzsparenden und datenstarken Switch für das industrielle Feld. Der<br />
Switch verfügt über zehn Ports und steht in den folgenden drei Hardware-Varianten<br />
zur Verfügung: 10 × 100 Mbit/s, 10 × 1.000 Mbit/s sowie<br />
2 × 1.000 Mbit/s + 8 × 100 Mbit/s – mit und ohne Profinet. Das kompakte,<br />
robuste Metallgehäuse in der hohen Schutzart IP67 erlaubt einen<br />
Einsatz des Switches selbst in rauen Industrieumgebungen, während die<br />
M12 L-kodierten Power-Steckverbinder (4- und 5-polig) einen einfachen<br />
Anschluss mit einer Power-Weiterleitung von bis zu 16 A gewährleisten.<br />
Dank seiner verschiedenen Ausbaustufen können die Anwender den<br />
Xelity 10 TX IP67 einfach an spezifische Applikationen anpassen. Auf dem integrierten Webserver lassen sich zahlreiche<br />
Anpassungen der Konfiguration vornehmen, beispielsweise das Port Mirroring oder die port-granulare Abschaltung. Die<br />
Konfiguration kann auch für einen späteren Servicefall oder wiederkehrende Konfigurationen gespeichert werden. Hohe<br />
Durchflussraten verkürzen die Taktraten bei Applikationen.<br />
www.murrelektronik.de<br />
LIZENZMANAGEMENT ABGESICHERT<br />
Lizenzen einfach und sicher erwerben: Technology<br />
Guarding, das Softwaretool für das Lizenzmanagement<br />
von B+R, wird mit der CodeMeter-Technologie von<br />
Wibu-Systems geschützt. Mit Schutzhardware Cm Stick<br />
und den im Hintergrund laufenden Verschlüsselungsund<br />
Lizenzmanagementfunktionen von Codemeter<br />
wird Technology Guarding zu einem leistungsstarken<br />
Werkzeug zum Schutz und zur Lizenzierung der<br />
B+R-eigenen<br />
Automatisierungssoftware<br />
und der Lösungen<br />
von Drittanbietern.<br />
Technology<br />
Guarding ist<br />
darauf ausgelegt,<br />
Software, die auf der Automatisierungshardware von<br />
B+R läuft, und auch die von Drittanbietern entwickelten<br />
Anwendungen zu verschlüsseln und somit zu<br />
schützen. Anwender können einfach Lizenzen für die<br />
von ihnen benötigten Funktionen für ihre Automatisierungshardware<br />
auswählen und kaufen, wobei das<br />
System den gesamten Bestellprozess übernimmt.<br />
Wenn die Anwender ihre Systeme erweitern wollen<br />
oder neue Funktionen benötigen, werden die entsprechenden<br />
Lizenzen hinzugefügt.<br />
www.wibu.com<br />
WACHSENDE DATENMENGEN FLINK UND<br />
VERLUSTFREI ÜBERTRAGEN<br />
Geräte im industriellen Umfeld müssen immer kleiner,<br />
leistungsfähiger und wirtschaftlicher werden. Mit dem<br />
Ausbau der Datensteckverbinder-Reihe Omnimate Data geht<br />
Weidmüller auf diese<br />
Herausforderungen ein.<br />
Robuste RJ45- und<br />
USB-Buchsen, Single-<br />
Pair-Ethernet- und<br />
D-SUB-Steckverbinder<br />
bilden sichere und<br />
effiziente Schnittstellen<br />
an den Geräten.<br />
Das gesamte Sortiment<br />
ist rundum geschirmt und für hohe elektromagnetische<br />
Verträglichkeit ausgelegt. Es umfasst alle gängigen Abgangswinkel<br />
und besitzt Rasthaken oben und unten. Die RJ45-<br />
Komponenten stellen unter anderem eine zuverlässige<br />
Übertragung mit hohen Datenraten bis 1 Gbit/s sicher und<br />
sind für alle regulären Verfahren zur Leiterplattenbestückung<br />
erhältlich. Single-Pair-Ethernet ermöglicht im Feldeinsatz<br />
Ethernet-Übertragungsgeschwindigkeiten bei Datenleitungen<br />
bis 1.000 m Länge. Für eine zuverlässige Datenübertragung<br />
sorgen auch D-SUB-Steckverbinder, die in geraden und<br />
gewinkelten Ausführungen für jede Einbausituation verfügbar<br />
sind.<br />
www.weidmueller.com<br />
26 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
ROUTER FÜR SICHERE<br />
INDUSTRIEANWENDUNGEN<br />
Der Mobilfunk-Router Maxx RT2200 von IoTmaxx soll eine<br />
Grundlage für sichere Industrie-4.0-Anwendungen schaffen.<br />
Er kann drahtlos über das LTE-Mobilfunknetz oder drahtgebunden<br />
mit einem DSL- oder Kabelmodem als LAN/WAN-<br />
Router eingesetzt werden. Als LAN/WAN-Router sei er vor<br />
allem dann eine gute Wahl, wenn etwa mit einer SPS eine VPN-<br />
Verbindung zu einem VPN-Server<br />
aufgebaut werden soll, diese aber<br />
keinen eigenen VPN-Client<br />
abbilden kann. Das Gerät bietet<br />
eine geschützte Kommunikation<br />
aus Unternehmensnetzwerken<br />
auch für Stand ard-Steuerungen<br />
mit Ethernet-Anschluss. Darüber<br />
hinaus kann der Maxx RT2200<br />
auch als zentraler Open VPN-Server<br />
ein VPN-Netzwerk für bis zu<br />
64 Open VPN-Client-Verbindungen<br />
umsetzen. Der Router verfügt über unterschiedliche physikalische<br />
Schnittstellen zum Anschluss von Endgeräten – entweder<br />
über einen integrierten 5-Port-Ethernet-Switch oder über<br />
digitale Ein- und Ausgänge.<br />
www.iotmaxx.de<br />
ROBUSTER MINISTECKER FÜR RAUE<br />
UMGEBUNGEN<br />
Leicht zu bedienen, gut<br />
geschützt und deutlich<br />
kleiner als sein Vorgänger ist<br />
der robuste Steckverbinder<br />
PushPull ix Industrial von<br />
Harting. Er sorgt für eine<br />
schnelle Datenanbindung in<br />
rauem Umfeld. Mit dieser<br />
Baureihe gibt es die ix Industrial<br />
Ethernet-Schnittstelle<br />
für 10 Gbit-Ethernet mit Cat. 6A Performance nun auch in<br />
einer wasser- und staubdichten Ausführung an. Standardisiert<br />
nach IEC/PAS 61076-3-124 bietet das Steckgesicht in dem<br />
Stecker eine zuverlässige Übertragungs-Performance und<br />
optional Spannungsversorgung via PoE/PoE+. Das Gehäuse ist<br />
um ein Drittel kürzer als beim Harting PushPull RJ45 und ist in<br />
Schutzklasse IP65/IP67 ausgeführt. Für die Geräteintegration<br />
auf der Leiterplatte stehen kleine, robuste Buchsen bereit, die<br />
mit fünf THR Schirmkontakten hohe Stabilität bieten. Verfügbar<br />
sind die Buchsen in den Ausführungen gewinkelt, gewinkelt<br />
vertikal und vertikal. Alle Buchsen sind auch in den<br />
Kodierungen A und B für Ethernet und Signale verfügbar.<br />
www.harting.com<br />
VIER SIGNALE AUF ENGSTEM RAUM<br />
Kompakte, vierkanalige Trennschaltverstärker sind die Modelle<br />
IM18-4DI und IMX18-4DI von Turck. Sie sind für den Einbau in<br />
kleinen Schaltkästen und dezentralen oder modularen Automatisierungssystemen<br />
konzipiert. Während der IM18-4DI im Nicht-Ex-<br />
Bereich einsetzbar ist, wurde der IMX18-4DI für den Ex-Bereich<br />
konzipiert. Mit vier Signalen auf 18 Millimetern Baubreite bieten<br />
die Geräte eine hohe Kanaldichte und benötigen fast ein Drittel<br />
weniger Platz auf der Hutschiene als vergleichbare Installationen<br />
mit zweikanaligen Geräten. Außerdem sind die Geräte flexibel:<br />
Der IM(X)-4DI enthält einen Splitter, der als Zweifach-1:2-, 1:3-<br />
oder 1:4-Verteiler konfiguriert werden kann. Außerdem ist die Wirkrichtung der Schaltausgänge<br />
umkehrbar. Eine SIL2-Zertifizierung ermöglicht zusammen mit den SIL-Näherungsschaltern des<br />
Herstellers den Aufbau sicherheitsgerichteter Anwendungen. Die Powerbridge-Varianten<br />
können auch rückseitig über die Hutschiene mit Spannung versorgt werden.<br />
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MINI-DATA-BOX<br />
Mit Sicherheit gut vernetzt!<br />
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VERSCHLÜSSELTE VPN-VERBINDUNGEN NACH CHINA<br />
Die aktuelle Version der Mguard Secure Cloud von Phoenix Contact unterstützt hochverfügbare<br />
VPN-Verbindungen nach China und neue Router-Generationen für die sichere Anbindung von<br />
Maschinen und Anlagen. Verschlüsselte VPN-Verbindungen zu Maschinen und Anlagen in China<br />
sind durch gesetzliche Beschränkungen zunehmend unzuverlässig und zeitweise gar nicht<br />
möglich. Die Mguard Secure Cloud bietet mit dem Service<br />
China VPN+ in Zusammenarbeit mit den chinesischen<br />
Behörden und dem staatlichen Provider China Mobile eine<br />
offiziell zugelassene Lösung. Mit ihr können verschlüsselte<br />
VPN-Verbindungen zwischen Mguard-Geräten in China und<br />
der Mguard Secure Cloud hergestellt werden, ohne dass<br />
Kompromisse bei der Sicherheit und Datenintegrität<br />
gemacht werden müssen.<br />
www.phoenixcontact.de<br />
embedded world<br />
Messe Nürnberg<br />
Halle 1, Stand 221<br />
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5FRAGEN AN...<br />
Sven Uthe, Geschäftsführer und CTO<br />
von Devity in Paderborn<br />
Digitale Identitäten für Sensoren,<br />
Maschinen und Roboter – was nach<br />
Science-Fiction klingt, ist der Treiber<br />
für hyperautomatisierte Infrastrukturen.<br />
Sven Uthe vom Paderborner<br />
Startup Devity erklärt, was sich<br />
dahinter verbirgt, welche Chancen<br />
sich dadurch ergeben und warum<br />
Handeln gefragt ist.<br />
01 WAS IST UNTER DIGITALEN<br />
IDENTITÄTEN ZU VERSTEHEN?<br />
Ein Datenaustausch im Industrial Internet of Things (IIoT)<br />
ist nur dann sicher, wenn sich die Kommunikationspartner<br />
kennen und vertrauen. Digitale Identitäten verifizieren,<br />
dass eine Information von einem bestimmten Gerät<br />
stammt, und gewähr leisten die Integrität der Information.<br />
Dafür wird ein digitales Zertifikat verwendet, welches<br />
die Identitäts informationen des Geräts kryptographisch<br />
belegt. Richtig geschützt, kann eine Identität nicht<br />
manipuliert, gefälscht oder missbraucht werden. So<br />
können sich Geräte gegenüber anderen Entitäten wie<br />
Datenplatt formen ausweisen.<br />
02 WELCHE CHANCEN ERGEBEN SICH<br />
DURCH DIGITALE IDENTITÄTEN?<br />
Derzeit erweitern Hersteller ihr Wertversprechen, indem nicht<br />
nur ausschließlich Geräte, sondern auch Serviceleistungen<br />
verkauft werden. Abgeleitete Aktionen sind jedoch nur dann<br />
werthaltig, wenn die Daten authentisch sind. Mit digitalen<br />
Identitäten werden komplexe, sichere Prozesse möglich, die<br />
Hersteller, Zulieferer und Betreiber weltweit miteinander<br />
verbinden. So lassen sich Ursprung und Authentizität von<br />
Geräten stets eindeutig nachweisen und Plagiate identifizieren.<br />
Auch sind neue Geschäftsmodelle denkbar, etwa ein nutzungsbasiertes<br />
Pay-per-Use Modell für Roboter oder das Freischalten<br />
von lizenzbasierten Features für einzelne Komponenten.<br />
03 WARUM SOLLTEN HERSTELLER IM JAHR <strong>2023</strong> HANDELN?<br />
Mit gestohlenen Anmeldedaten oder Standardpasswörtern<br />
kann sich ein Angreifer als Benutzer ausgeben, den Datenverkehr<br />
entschlüsseln und Befehle ändern. Diese Angriffe<br />
sind einfach auszuführen, wenn der Verkehr zwischen den<br />
Endpunkten nicht authentifiziert und verschlüsselt ist. Weil<br />
IT-Sicherheit für Betreiber eine immer größere Rolle spielt,<br />
sind die Zulieferer in der Pflicht. Themen wie sichere<br />
Lieferketten und starke Authentifizierung gewinnen durch<br />
die internationale Normenreihe IEC 62443 an Bedeutung.<br />
Um ein sicheres Automatisierungsumfeld zu schaffen,<br />
fordern Standards den Einsatz digitaler Zertifikate. So<br />
unterstützen Protokolle wie zum Beispiel HTTPS oder<br />
OPC UA die sichere Identifikation des Kommunikationspartners<br />
mittels digitaler Zertifikate.<br />
28 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
04 WAS SOLLTEN<br />
GERÄTEHERSTELLER BEACHTEN?<br />
Um ein hohes Maß an IT-Sicherheit für Geräte und Dienste<br />
zu gewährleisten, muss bereits in der Geräteproduktion eine<br />
Identität ausgestellt werden, die dann beim Einrichten der<br />
Geräte aktualisiert wird. Um dies skalierbar durchzuführen,<br />
ist eine Public Key Infrastructure (PKI) notwendig. Die PKI<br />
liefert kryptografisch sichere, verlässliche und diebstahlsichere<br />
Identitäten. Die Identität eines Geräts muss anschließend<br />
sicher aufbewahrt werden. Es ist empfehlenswert,<br />
dafür einen Sicherheitschip (TPM) zu verwenden. Anschließend<br />
muss eine Vertrauenskette entlang der Lieferkette<br />
erstellt werden, damit Integratoren und Betreiber das Gerät<br />
sicher verwenden können. Dazu muss die Identität des<br />
Geräts angefragt, überprüft und bestätigt werden können.<br />
Schließlich gilt es, die Geräteidentität vertrauenswürdig im<br />
Betreibernetzwerk einzubetten und zu verwalten.<br />
Bilder: Porträt Devity, Schmuckbild George Prentzas – Unsplash<br />
www.devity.eu<br />
05 WIE KÖNNEN DADURCH<br />
KONFIGURATIONSPROZESSE<br />
ERLEICHTERT WERDEN?<br />
Bislang erfolgt die Inbetriebnahme eines Gerätes in der<br />
Regel manuell durch einen Facharbeiter, was jedoch<br />
langsam, teuer und unsicher ist. Dadurch übersteigen<br />
die Installationskosten oftmals sogar die Kosten für die<br />
Hardware. Mithilfe von digitalen Identitäten können nun<br />
Geräte automatisch eindeutig identifiziert werden und<br />
zentral mit individuellen Konfigurationen versorgt werden.<br />
Die Geräteidentiäten werden digital über den Lieferweg<br />
übertragen. So können ganze Geräteflotten mit den<br />
gleichen Eigenschaften gleichzeitig für den Betrieb vorbereitet<br />
und ausgerollt werden. Dieses Konzept für einen<br />
effizienten Bereitstellungsprozess ist das Resultat jahrelanger<br />
Forschungsarbeit an der Universität Paderborn. Als<br />
Hochschulausgründung haben wir als Devity das Softwareprodukt<br />
Keynoa entwickelt und in Zusammenarbeit<br />
mit der Janz Tec AG in eine Ende-zu-Ende Lösung für ein<br />
industrielles Gateway umgesetzt.<br />
Kurz erklärt<br />
Vielen Unternehmen fällt es schwer, die<br />
Möglichkeit des Internet of Things (IoT)<br />
und der Digitalisierung in vollem Umfang<br />
zu nutzen. Die Umsetzung ist bereits seit<br />
einigen Jahren technisch möglich,<br />
scheitert jedoch an der Interoperabilität<br />
der Einzelsysteme und einer nachhaltig<br />
geplanten IT-Sicherheit. Diesen Status<br />
quo fordert das Unternehmen heraus.<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 29
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
REIHENKLEMMEN FÜR DIE RANGIERVERTEILUNG<br />
MEHR PLATZ, SICHERHEIT<br />
UND ÜBERSICHTLICHKEIT<br />
Zunehmend komplexere Anforderungen an die Automatisierungsprozesse<br />
und steigende Ansprüche an die Überwachung und Betriebsdatenerfassung<br />
führen in der Leittechnik dazu, dass die Anzahl der Sensoren und<br />
Messgeräte im Feld kontinuierlich zunimmt – und natürlich dürfen<br />
Übersichtlichkeit, Sicherheit und Handhabung nicht leiden. Mit Reihenklemmen<br />
für die Rangierverteilung (PRV) lässt sich ein kompakter und<br />
gleichzeitig übersichtlicher Schaltschrankaufbau realisieren.<br />
Das Unternehmen Covestro zählt zu den weltweit führenden<br />
Herstellern von Hightech-Polymerwerkstoffen.<br />
Das Portfolio des Anbieters umfasst Vorprodukte für<br />
Polyurethan-Schaumstoffe und den Hochleistungskunststoff<br />
Polycarbonat, außerdem Vorprodukte für Lacke,<br />
Kleb- und Dichtstoffe sowie Spezialprodukte, zu denen etwa<br />
Folien gehören. Bei der Modernisierung einer ihrer großen Fertigungsanlagen<br />
wurde – im laufenden Betrieb – nach und nach<br />
die gesamte Steuerungs- und Verdrahtungstechnik umfangreich<br />
überarbeitet.<br />
Bei der alten Schaltanlage waren die Signalleitungen mit Kabelschuhen<br />
oder Lötkontakten auf die Signalleisten und von da aus<br />
auf die Steuerungen gelegt. Eine unübersichtliche Verdrahtung,<br />
ein hoher Platzbedarf und erschwerte Wartungsarbeiten waren<br />
die Folge dieser Lösung. Bei Bedarf mussten Kontakte umgelötet<br />
werden, zudem gestalteten sich auch die Fehlersuche und Messungen<br />
innerhalb der Anlage schwierig, da Messpunkte zwischen<br />
den Signalen zu weit auseinanderlagen. Alles in allem erfüllte<br />
diese Umsetzung nicht den Anspruch von Covestro an einen<br />
modernen Schaltschrank.<br />
30 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
01 02<br />
ZIEL DER MODERNISIERUNG:<br />
HOHE VERDRAHTUNGSDICHTE<br />
Die SBM Steuerungsbau- und Montage GmbH aus Niederkassel<br />
übernahm die Modernisierung der Schaltschränke. Ziel der<br />
Überarbeitung war, eine hohe Verdrahtungsdichte zu erreichen,<br />
bei der die Signale nacheinander in übersichtlicher Form angeschlossen<br />
werden konnten. Aufgrund der erhöhten Anforderungen<br />
in der Chemieindustrie war es in Teilen der Anlage zudem notwendig,<br />
dass die Reihenklemmen die Eigensicherheit EX i nach<br />
IEC/EN 60079-11 erfüllen.<br />
„Mit den PRV-Reihenklemmen von Weidmüller konnten wir<br />
die gewünschten Ziele erreichen und die hohen Anforderungen<br />
erfüllen. Die PRV-Reihenklemmen mit dem Schachbrettmuster<br />
strukturieren die Klemmleiste und sorgen außerdem für eine<br />
enorme Platzersparnis“, sagt Werkstattleiter Özden Aydemir von<br />
der SBM Steuerungsbau- und Montage GmbH.<br />
SICHERE PUSH-IN-ANSCHLUSSTECHNOLOGIE<br />
Zudem verfügen die Rangierverteilerklemmen über die sichere<br />
Push-in-Anschlusstechnologie. Der Push-in-Doppelanschluss<br />
sorgt für eine einfache Potentialverteilung und dient als separater<br />
Prüfabgriff. Mit Push-in stellen Anwender schnell eine zuverlässige,<br />
rüttelsichere und gasdichte Verbindung her. Hierzu wird der<br />
vorbereitete Leiter einfach in die Klemmstellen gesteckt. Diese<br />
Anschlusstechnik bietet außerdem hohe Leiterausziehkräfte und<br />
sorgt für Vibrationssicherheit. Gegenüber anderen Anschlusstechnologien<br />
erzielt Push-in ferner eine hohe Verdrahtungsdichte<br />
bei gleichzeitig bestem Bedienkomfort. Bis zu 16 Ebenen mit insgesamt<br />
64 Push-in-Anschlussmöglichkeiten lassen es zu, eine<br />
Vielzahl an Signalen auf engstem Bauraum zu verdrahten.<br />
Für eine gute Orientierung – auch bei Erweiterungs- und Wartungsarbeiten<br />
– sorgen übersichtliche Matrixkennzeichnungen<br />
sowie rote und weiße Betätigungselemente, die eine gezielte Anordnung<br />
der Verteilerreihenklemmen und somit eine fehlerfreie<br />
Zuordnung der Signale möglich machen. Mit ihrer V-Form kompensiert<br />
die Stromschiene der PRV unterschiedliche Materialausdehnungen<br />
zwischen Kunststoff-Klemmenträger und Kupfer-<br />
Stromschiene und gewährleistet stets niedrige und langzeitstabile<br />
Übergangswiderstände – auch bei Temperaturschwankungen<br />
01 Bei der alten Schaltanlage waren die Signalleitungen mit<br />
Kabelschuhen oder Lötkontakten auf die Signalleisten und von da<br />
aus auf die Steuerungen gelegt<br />
02 Dank des Einsatzes der PRV-Klemmen konnten auf weniger<br />
als zwei Meter Tragschienen über 8.800 Anschlusspunkte<br />
realisiert werden<br />
oder unterschiedlichsten Klimabedingungen. Ein Rastfußanschlag<br />
verhindert ein Überdehnen beim Montieren und gewährleistet<br />
den festen Sitz der Klemme auf der Tragschiene.<br />
PLATZERSPARNIS VON RUND 40 PROZENT<br />
„Dank des Einsatzes der PRV-Klemmen konnten auf weniger als<br />
zwei Meter Tragschienen über 8.800 Anschlusspunkte realisiert<br />
werden. Das alles ohne Einschränkungen der Übersichtlichkeit<br />
und Handhabung“, so Marius Bernau, Maintenance Management<br />
Covestro.<br />
Auch die Platzersparnis kann sich sehen lassen: Im Vergleich<br />
zur alten Anlage konnten Reduzierungen von durchschnittlich<br />
40 Prozent erzielt werden. In der gesamten Schaltanlage wurden<br />
dadurch weniger Schaltschränke neu aufgestellt und viele<br />
Quadratmeter Raumgewinn erzielt, der nun für andere Zwecke<br />
genutzt wird.<br />
Bilder: Weidmüller<br />
www.weidmueller.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
Weidmüller GmbH & Co. KG<br />
Klingenbergstraße 26<br />
32758 Detmold<br />
Tel.: 05231 14 28-0<br />
E-Mail: weidmueller@weidmueller.de<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 31
WEB-BASIS STATT EXCEL – ZWEI VARIANTEN ZUR AUSWAHL<br />
SCHUTZROHRE ONLINE<br />
BERECHNEN<br />
Bei der Einrichtung von Temperaturmessstellen stehen Anlagenbauer in vielen<br />
Fällen vor der Frage: Wie muss das Thermometer-Schutzrohr ausgelegt sein?<br />
Eine Antwort darauf gibt der Nachfolger der bewährten Excel-Software zur<br />
Festigkeitsberechnung gemäß ASME PTC 19.3 TW-2016.<br />
Wie Voltaire bereits vor über 300 Jahren wusste, ist das<br />
Bessere der Feind des Guten. Wika setzt seit nunmehr<br />
über 20 Jahren eine firmeneigene, auf VBA-<br />
Makros beruhende Excel-Software zur Schutzrohr-<br />
Festigkeitsberechnung ein. Mehrere tausend Nutzer vertrauen<br />
weltweit den Ergebnissen dieses Tools. Die Funktionalität des<br />
Programms wurde von Version zu Version verbessert und an die<br />
Änderungen der zugrunde liegenden Norm angepasst. Darüber<br />
hinaus haben Strömungsversuche bestätigt, dass die Berechnung<br />
zu korrekten Ergebnissen führt.<br />
Dennoch haben Erfahrungen in den vergangenen Jahren immer<br />
öfter gezeigt, dass ein Fortschreiben der VBA-basierten Software<br />
wenig sinnvoll ist. Zum einen führten die aktuellen Windows-<br />
Versionen zu Problemen, zum anderen schränken Firmen aus<br />
Sicherheitsgründen die Verwendung von VBA-basierten<br />
Fremdsoftwares immer weiter ein. Die Zeit war demzufolge reif<br />
für ein Update.<br />
Die Entscheidung fiel auf eine Online-Lösung, um die bewährten<br />
Funktionalitäten der Excel-Version umzusetzen. Eine<br />
einfache, selbsterklärende Handhabung, ein übersichtliches<br />
Frontend sowie die Implementation aller notwenigen Funktionen<br />
kennzeichnen das neue Programm. Die Nutzer haben die Wahl<br />
zwischen zwei Alternativen: der frei verfügbaren, aber eingeschränkten<br />
Version zur Berechnung eines einzelnen Schutzrohres<br />
oder der registrierungspflichtigen Vollversion für die<br />
zeitgleiche Berechnung beliebig vieler Schutzrohre.<br />
32 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
EINGESCHRÄNKTE VERSION ZUR<br />
BERECHNUNG EINES SCHUTZROHRS<br />
Diese Version verfügt über die volle Funktionalität der Berechnung<br />
gemäß ASME PTC 19.3 TW-2016 für ein Schutzrohr. Jedoch<br />
ist die Auswahl an Werkstoffen limitiert. Nach Eingabe der erforderlichen<br />
Prozess- und Schutzrohrdaten erfolgt die Ausgabe der<br />
wichtigsten Ergebnisse im Frontend. Sie entsprechen exakt den<br />
in der vormaligen Excel-Variante angezeigten Resultaten. Bei den<br />
dynamischen Ergebnissen handelt es sich um das Frequenzverhältnis<br />
sowie die Sicherheitszahl bezüglich der Biegewechselbeanspruchung,<br />
bei den statischen Ergebnissen um die Sicherheitszahlen<br />
für die Biegebeanspruchung und die Belastung des<br />
Schutzrohres durch den Prozessdruck.<br />
Das gewählte Schutzrohrdesign wird mit allen zur Berechnung<br />
notwendigen Abmessungen anhand einer 3D-Grafik dargestellt.<br />
Bei Bedarf kann die Berechnung mit allen Details über eine PDF-<br />
Exportfunktion dokumentiert werden.<br />
VOLLVERSION ZUR GLEICHZEITIGEN BERECH-<br />
NUNG BELIEBIG VIELER SCHUTZROHRE<br />
Die Vollversion des Programms steht dem Nutzer nach Registrierung<br />
und Verifikation ebenfalls kostenfrei zur Verfügung. Der<br />
Berechnungsalgorithmus entspricht dem der Einzelberechnung.<br />
Allerdings können hierbei die Daten von beliebig vielen Schutzrohren<br />
automatisch eingelesen werden. Dies geschieht über die<br />
bekannte Copy & Paste-Funktion von Windows. Zur Vorbereitung<br />
müssen alle Angaben zu den Schutzrohren und den zugeordneten<br />
Prozessen in eine definierte Excel-Liste eingetragen<br />
werden, um die richtige Reihenfolge und Vollständigkeit der Eingabeparameter<br />
sicher zu stellen. Diese Liste kann unter frei<br />
DAS FORTSCHREIBEN DER<br />
VBA-BASIERTEN SOFTWARE<br />
WAR WENIG SINNVOLL – DIE<br />
ZEIT WAR REIF FÜR EIN UPDATE<br />
wählbarem Namen abgespeichert und jederzeit wieder aufgerufen<br />
werden, zum Beispiel für Modifikationen.<br />
Die Berechnung erfolgt automatisch beim Hochladen der Daten.<br />
Alle Eingaben und die daraus folgenden Ergebnisse werden anschließend<br />
in einer übersichtlichen Tabelle dargestellt. Optional<br />
lassen sich auch zusätzliche Details wie die Stouhal-Nummer, die<br />
Erreger- und Eigenfrequenz, der maximal zulässige Prozessdruck<br />
sowie die Scruton- und Reynoldsnummer anzeigen.<br />
Die Mehrfachberechnung bietet ebenfalls die Möglichkeit,<br />
für jedes berechnete Schutzrohr ein PDF für Dokumentationszwecke<br />
zu erstellen oder die gesamte Tabelle in Excel für eine<br />
lokale Datenspeicherung zu exportieren.<br />
DATENSICHERHEIT HAT HÖCHSTE PRIORITÄT<br />
Die Anmeldung für eine Mehrfachberechnung erfolgt über die<br />
Microsoft-Plattform Azure Active Directory B2C, um Datensicherheit<br />
zu gewährleisten. Wika soll bei dieser Lösung auf<br />
keinen Fall an das Passwort des Anwenders gelangen können.<br />
Eine E-Mail-Verifikation bei jeder Anmeldung stellt zudem sicher,<br />
dass die gespeicherten Berechnungsdaten nur von der Person<br />
eingesehen und bearbeitet werden kann, die zugleich auch Zugriff<br />
auf das hinterlegte E-Mail-Konto hat.<br />
VIELZÄHLIGE PROGRAMMFUNKTIONALITÄTEN<br />
Wie das bisherige VBA-basierte Excel-Programm (V2.8.4) verfügt<br />
die Web-Version (V3.0) ebenfalls über eine Vielzahl von Optionen<br />
für die Schutzrohrberechnung. So können alle in der ASME PTC<br />
19.3 TW-2016 enthaltenen Schaftformen (konisch, gerade oder<br />
gestuft) in Kombination mit beliebigen Prozessanschluss-Varianten<br />
(mit Flansch oder Gewinde, zum Einschweißen oder als Van-<br />
Stone Ausführung) berechnet werden. Die Eingabe ist in metrischen,<br />
imperialen oder gemischten Einheiten möglich. Darüber<br />
hinaus listet das Programm in der Vollversion aktuell 55 Werkstoffe<br />
mit hinterlegten Daten gemäß ASME BPVC Section II<br />
Part D, bei Bedarf kommen weitere hinzu. Die Materialien lassen<br />
sich entweder über ihre ASTM-Bezeichnung oder über ihre<br />
UNS-Nummer, ihre DIN-Materialnummer und international<br />
gebräuchliche Werkstoffbezeichnungen auswählen.<br />
Das Online-Programm steht, analog zum Excel-Vorgänger,<br />
dem Nutzer zusätzlich eine integrierte Hilfestellung via Mouse-<br />
Over-Funktion zur Seite. Sie umfasst Erklärungstexte und eine<br />
ausführliche Anleitung für alle Programmfunktionen. Ferner<br />
werden Eingabewerte, die außerhalb der PTC 19.3-Designvorgaben<br />
liegen, farblich gekennzeichnet. Im Falle einer nicht bestandenen<br />
Schutzrohrberechnung erleichtern der „Note Code“<br />
und die Angabe „Optimierte Einbaulänge“ die erforderlichen Designänderungen,<br />
um die Vorgaben im zweiten Anlauf zu erfüllen.<br />
FAZIT<br />
Die Schutzrohrberechnung von Wika nach dem weltweit anerkannten<br />
Standard ASME PTC 19.3 TW-2016 ist mit der Version 3.0<br />
online gegangen. Die neue Web-Lösung steht in zwei Varianten<br />
zur Verfügung: als frei zugängliche Version mit eingeschränkten<br />
Funktionen zur Berechnung eines Schutzrohrs sowie eine Vollversion<br />
zur gleichzeitigen Berechnung beliebig vieler Schutzrohre,<br />
die eine Registrierung und Verifikation erfordert. Die Eingabewerte<br />
sind jederzeit abruf- und änderbar. Azure Active Directory<br />
B2C schützt alle Daten vor einem unbefugten Zugriff. Die Excelund/oder<br />
PDF-Exportfunktion ermöglichen die lokale Speicherung<br />
der Ergebnisse.<br />
Die webbasierte Software wird regelmäßig geupdated. Mögliche<br />
Features dafür wären eine Berechnung für mehrteilige<br />
Schutzrohre nach DIN 43772 (Beiblatt 2), eine Festigkeitsberechnung<br />
für Schutzrohre im ScrutonWell-Design sowie eine grafische<br />
Darstellung der Berechnungsumgebung.<br />
Bilder: Aufmacher Gorodenkoff – stock.adobe.de und Wika<br />
www.wika.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
Wika Alexander Wiegand SE & Co. KG<br />
Alexander-Wiegand-Str. 30<br />
63911 Klingenberg<br />
Tel.: 09372 132-0, E-Mail: info@wika.de<br />
AUTOR<br />
Kai Grabenauer, Product Manager,<br />
CoE Europe Electrical Temperature<br />
Measurement, WIKA Alexander<br />
Wiegand SE & Co KG, Klingenberg<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 33
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
LEITUNGSSTRESS ADÉ<br />
Stark beanspruchte und schwer erreichbare Busleitungen schneller denn je<br />
instand halten – das ermöglichen Überwachungsmodule der neuen Generation.<br />
Sie erkennen automatisch die Position gestresster Bereiche und zeigen diese<br />
auf den Meter genau an. Eine optische Zustandsanzeige erlaubt schnelles<br />
Eingreifen des Technikers und verhindert dadurch eine zeitintensive sowie<br />
kostspielige Fehlersuche.<br />
Montagmorgen in einem Automobilwerk: Ein Roboter<br />
kümmert sich um das Verschweißen von Karosserieteilen.<br />
Mithilfe einer 7. Achse bewegt sich der Roboter<br />
in einem großen Arbeitsraum und wird dabei per<br />
Ethernet-Leitungen mit Daten versorgt. Ein Techniker öffnet<br />
den Schaltschrank des Schweißroboters und möchte wissen, ob<br />
alle Ethernet-Leitungen richtig arbeiten. Doch ein Blick auf die<br />
farbigen Signalleuchten des Überwachungsmoduls i.Sense CF.D<br />
zeigt: In einer Leitung schwächelt die Übertragungsqualität.<br />
Häufig werden am Roboter drei verschiedene Ethernet-Leitungstypen<br />
verwendet: Eine statische Leitung vom Schaltschrank bis<br />
zur E-Kette der 7. Achse, eine Chainflex Busleitung im E-Kettensystem<br />
und eine Chainflex Roboterleitung für die Torsionsbewegung<br />
am Roboter. Durch externe Einflüsse kann es hier zu<br />
Störungen der Übertragungsqualität kommen. Doch die Leitungen<br />
sind lang und an vielen Stellen schwer erreichbar.<br />
„In solchen Fällen ist das Suchen und Beheben von Fehlern oft<br />
langwierig und kostspielig“, sagt Richard Habering, Leiter des<br />
Geschäftsbereichs Smart Plastics bei Igus, aus Erfahrung. „Wir<br />
haben deswegen für das Überwachungsmodul i.Sense CF.D eine<br />
neue Funktion entwickelt: eine optische Zustandsanzeige mit<br />
genauer Entfernungsangabe der mutmaßlichen Störungsstelle.”<br />
FEHLERSTELLE SCHNELL LOKALISIERT<br />
Das Überwachungsmodul i.Sense CF.D misst kontinuierlich die<br />
Übertragungseigenschaften sowie verschiedene, elektrische Parameter<br />
über Millionen von Zyklen. So erkennt das System nicht nur<br />
Datenverluste in Echtzeit, sondern identifiziert auch die Position<br />
des gestressten Bereichs der Leitung genau. Mit dieser Information,<br />
welche direkt auf dem OLED-Display des Moduls erscheint,<br />
sind Anwender gezielt und schnell in der Lage, den Risikobereich<br />
zu identifizieren und die Leitung des entsprechenden Segments<br />
ohne Ausprobieren sofort auszutauschen – ohne zusätzliche Tools<br />
oder Software-Kosten. Zur Inbetriebnahme von i.Sense CF.D müssen<br />
Anwender das Modul lediglich in den Schaltschrank einbauen<br />
und die zu überwachenden Leitungen ans Modul stecken, danach<br />
kann es direkt losgehen.<br />
AUTOMATISCHE LEITUNGSÜBERWACHUNG<br />
Ebenso leicht soll es sein, das System um i.Cee zu erweitern.<br />
Das Multifunktionsmodul ist kompakt, nimmt in Schaltschränken<br />
kaum Platz ein und lässt sich, genau wie i.Sense CF.D, mit wenigen<br />
Handgriffen in Betrieb nehmen. Ein kleiner Eingriff, der automatische<br />
Leitungsüberwachung, Störungsmanagement und<br />
vorausschauende Wartungsplanung per digitaler Steuerung ermöglicht.<br />
Alle Live-Parameter der Leitungen können auf einem<br />
Dashboard aggregiert werden.<br />
Beim Überschreiten definierter Grenzwerte kann das System<br />
automatisch einen Alarm oder einen Not-Stopp der Anlage auslösen.<br />
Dadurch werden Folgeschäden oder gar Totalausfälle verhindert.<br />
Zudem berechnet das i.Cee Modul automatisch den wirtschaftlichsten<br />
Zeitpunkt für Wartungseinsätze und Leitungswechsel.<br />
Bild: Igus<br />
www.igus.de<br />
34 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
VOLLAUTOMAT FÜR DIE FLEXIBLE DRAHTKONFEKTIONIERUNG<br />
Rittal präsentiert seine Weiterentwicklungen Wire Terminal WT C5 und C10.<br />
Mit diesen Konfektionier-Vollautomaten sollen sich Drähte mit individueller<br />
Bedruckung zehnmal schneller als per Hand konfektionieren lassen. Dank<br />
des modularen Systemaufbaus in Verbindung mit zahlreichen Optionspaketen<br />
können Anwender mit einer kleinen Version starten und diese<br />
software- und hardwareseitig an wachsenden Bedarf anpassen. Als Einstieg<br />
empfiehlt das Unternehmen die Variante WT C5 mit fünf Fördertöpfen für<br />
Aderendhülsen und einer Aderendbehandlung für Drahtquerschnitte von<br />
0,5 bis 2,5 mm 2 inklusive Ablängen, Beschriften und Crimpen. WT C10<br />
verfügt über zehn Fördertöpfe für Aderendhülsen bis zum Drahtquerschnitt<br />
von 6 mm².<br />
www.rittal.de<br />
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
ANSCHLUSSTECHNIK AUF TURBO<br />
GESCHALTET<br />
Mit AXYR lassen sich schwere Steckverbinder von Ilme<br />
im Vergleich zu bisherigen Schnellanschlusstechniken<br />
etwa doppelt so schnell anschließen, da nur ein<br />
einziger, werkzeugfreier Arbeitsschritt notwendig ist.<br />
Damit steigert die neue Anschlusstechnologie die<br />
Effizienz bei der Montage von mehrpoligen Steckverbindern.<br />
Verfügbar ist AXYR bei Standard-Kontakteinsätzen<br />
CQY 05 (5-polig + PE / 16 A / 230 / 400 V) und<br />
CQY 08 (8-polig + PE / 16 A / 400 V). Gleiches gilt für<br />
die modularen Steckverbinder Mixo bei den Modulen<br />
CX 06 CY (6-polig / 16 A / 500 V) und CX 08 CY (8-polig /<br />
16 A / 400 V). Durch die übereinstimmende Kontaktdichte<br />
sind diese steckkompatibel zu bekannten<br />
Einsätzen mit Crimpanschluss und ermöglichen einen<br />
zuverlässigen und sicheren Anschluss dank vibrationsbeständiger<br />
Push-in-Zugfedertechnik.<br />
www.ilme.de<br />
FLEXIBEL NUTZBAR UND OPTISCH<br />
ANSPRECHEND<br />
Für die Integration miniaturisierter Technologien sind kleine,<br />
aber dennoch robuste Gehäuse notwendig. Die Kunststoffgehäuse-Reihe<br />
Minidata-Box von OKW Gehäusesysteme ist<br />
dafür prädestiniert. Obendrein liefert sie mit ihren Designecken,<br />
die praktisch mit dem Licht spielen, eine hochwertige<br />
Optik. Die Gehäuse eignen sich für moderne Kommunikationseinheiten<br />
im<br />
Innen- und Außenbereich<br />
und können als<br />
Wand- oder Tischgeräte<br />
sowie als tragbare<br />
Applikationen in der<br />
Hemd- oder Hosentasche<br />
genutzt werden.<br />
Die 32 Ausführungen<br />
der Minidata-Box<br />
bestehen aus einem<br />
flammwidrigen,<br />
UV-beständigen ASA+PC-FR (UL 94 V-0) in den Standardfarben<br />
verkehrsweiß (RAL 9016) oder anthrazitgrau (RAL 7016). Es<br />
gibt die Grundform S (Square) mit 40 × 40 und 50 × 50 mm<br />
sowie die Grundform E mit 40 × 60 und 50 × 70 mm. Beide<br />
sind in 15 und 20 mm Höhe erhältlich. Außerdem sind die<br />
Unterteile auch mit Flansch verfügbar. Außenliegende, fest<br />
integrierte Wandlaschen ermöglichen so eine schnelle<br />
Wandmontage.<br />
www.okw.com<br />
NEUE TRAFOKLEMMEN MIT ZEITSPARENDER PUSH-IN-KONTAKTIERUNG<br />
Zur schnellen, werkzeuglosen Verdrahtung von Transformatoren hat Conta-Clip eine<br />
montagefreundliche Klemmen-Serie mit Push-in-Anschluss eingeführt. Die für Kabelquerschnitte<br />
von 4 mm 2 dimensionierten Transformatorenklemmen des Typs PTKS 4<br />
eignen sich sowohl für die direkte Montage auf dem Spulenkörper als auch zum<br />
Aufrasten auf 10 × 2 mm-Aluminiumhalteschienen. Die Push-in-Klemme wird einfach<br />
von oben mit den Anschlussleitern bestückt. Die hohe Kontaktkraft der Feder sorgt für<br />
eine sichere Fixierung und Kontaktierung der Leitungen auch bei starken Vibrationen<br />
und mechanischen Stößen. Zur schnellen Dekontaktierung genügt das Drücken des<br />
eingebauten, isolierten Pushers. Dank des zweiteiligen Aufbaus aus der Grundklemme<br />
mit frei zugänglichen Löthaken und einer Abdeckhaube lassen sich die PTKS 4-Klemmen<br />
auch mit automatischen Lötverfahren am Spulendraht fixieren.<br />
www.conta-clip.de<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 35
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
ZUGANG ZU KOMPONENTEN UND SYSTEMEN<br />
VEREINFACHT<br />
Der RBTX Online-Marktplatz von Igus präsentiert sich im<br />
neuen Design und mit neuen Funktionen. Interessierte finden<br />
dort aktuell mehr als 100 Robotik-Lösungen und zahlreiche<br />
Komponenten<br />
verschiedener<br />
Hersteller. Die<br />
Online-Plattform<br />
bringt Anwender,<br />
die auf der Suche<br />
nach passgenauen<br />
und budgetgerechten<br />
Automatisierungslösungen<br />
sind, mit<br />
ausgewählten<br />
Anbietern zusammen. „Mit dem neuen Design wollen wir noch<br />
mehr Marktplatz-Charakter und Übersichtlichkeit schaffen<br />
und eine noch intuitivere Nutzung ermöglichen“, so Alexander<br />
Mühlens, Leiter Geschäftsbereich Automatisierungstechnik<br />
und Robotik. Dank des neuen Designs inklusive Filterfunktion<br />
nach Anwendungsfall oder Branche gestaltet sich die Suche<br />
jetzt noch einfacher. Außerdem gibt es weitere Produktkategorien<br />
wie etwa Software. So sind auch Gcode- oder CSV-Dateikonverter<br />
sowie Labview-, Matlab- und ROS Node-Schnittstellen<br />
schnell auffindbar. Zudem besteht die Möglichkeit, direkt<br />
eine kostenfreie persönliche Videoberatung zu buchen.<br />
www.igus.de<br />
MAGNETSPUR-SENSORBOX ZUR<br />
POSITIONSERFASSUNG<br />
Schmersal stellt eine<br />
neue Magnetspur-<br />
Sensorbox zur Positionserfassung<br />
von<br />
Elektrohängebahnen in<br />
der Automobilindustrie<br />
und Intralogistik vor.<br />
Die Sensorbox SSB-R<br />
erfasst das Feld von<br />
geeigneten Betätigermagneten<br />
auf vier<br />
unabhängigen Spuren<br />
und wechselt bei<br />
Vorbeifahrt den Signalzustand. Dieser auch bei schneller<br />
Vorbeifahrt erzeugte Pegelwechsel bleibt bis zur nächsten<br />
Ansteuerung – auch nullspannungssicher – erhalten. Eine<br />
angeschlossene Steuerung ermittelt aus den Signalen<br />
Position und Streckenabschnitt der Sensorbox und regelt<br />
beispielsweise Geschwindigkeit oder Haltepositionen des<br />
Antriebsmotors. Zwei Winkelsensoren ermöglichen es, dass<br />
beispielsweise eine Hängebahn mit einer Genauigkeit von<br />
± 1,5 mm an der gewünschten Position hält. Die Sensorbox ist<br />
bis zu einer Maximalgeschwindigkeit von 300 m/min<br />
einsetzbar. Darüber hinaus verfügt sie über die Schutzart<br />
IP65 und ist in einem Arbeitstemperaturbereich von - 25 bis<br />
70 °C verwendbar.<br />
www.schmersal.com<br />
MODULARES<br />
KABELDURCHFÜHRUNGSSYSTEM<br />
Kabelverschraubungsspezialist Pflitsch stellt seine neue<br />
Bau reihe Cabseal vor. Das Kabeldurchführungssystem besteht<br />
aus vier verschiedenen Rahmengrößen, passend für die<br />
gängigen Standardausbrüche im Schaltschrankbau bis<br />
115 mm × 46 mm. Diese sind variabel mit bis zu zehn Tüllenfeldern<br />
bestückbar. Damit lassen sich bis zu 40 Kabel maximal<br />
6 mm Durchmesser zuverlässig abdichten Die Feder-Nut-Kontur<br />
der Kabeltüllen<br />
verhindern eine<br />
fehlerhafte<br />
Montage und<br />
sorgen für Stabilität.<br />
Die verfügbaren<br />
Kabeltüllen mit<br />
ihrer flexiblen<br />
Dichtlippen-Geometrie<br />
gibt es in den<br />
Größen GS für<br />
Leitungen von bis<br />
16 mm Durchmesser<br />
und als GL für bis zu 33 mm starke Leitungen. Die Tüllen<br />
sind in den Rahmen flexibel positionierbar. Der große Dichtbereich<br />
von bis zu 1,6 mm und die flexible Dichtlippen-Geometrie<br />
können Kabeltoleranzen bis 0,4 mm ausgleichen und<br />
sorgen für eine zuverlässige Abdichtung des Kabels der hohen<br />
Schutzart mit IP66/UL Type 4X.<br />
www.pflitsch.de<br />
SICHERE KABELFÜHRUNG<br />
Die Klettbandhalter<br />
KBH-R und KBH-S von<br />
Icotek bieten, in Kombination<br />
mit den Klettbändern<br />
von Icotek eine<br />
vielseitige Alternative zu<br />
herkömmlichen Kabelbindern.<br />
Die KBH-Serie<br />
dient der Kabelhalterung<br />
und der Kabelführung.<br />
Die Klettbandhalter KBH-R werden durch 90°-Drehverrastung<br />
montiert. Dagegen werden die Klettbandhalter KBH-S durch<br />
Verschrauben montiert. Die KBH-R sind ein flexibles, zweiteiliges<br />
Kabelführungssystem. Die werkzeuglose 90° Drehverrastung<br />
bietet dem Anwender eine schnelle und einfache,<br />
sowie intuitive Montage. Bedingt durch die Zweiteiligkeit des<br />
Systems kann der obere Teil des Kabelhalters, je nach gewünschter<br />
Führungsrichtung der Leitung, parallel oder quer<br />
zum Profil montiert werden. Bei einer nachträglichen Entnahme<br />
oder Ergänzung von Leitungen kann die Tellergröße<br />
flexibel angepasst werden – ohne den Sockel zu demontieren.<br />
Der für die Schraubmontage geeignete Klettbandhalter KBH-S<br />
ist universell einsetzbar und bietet eine schnelle und sichere<br />
Schraubmontage. Die Entnahme oder das Hinzufügen von<br />
Leitungen ist auch hier nachträglich möglich. Die Klettbandhalter<br />
sind in drei unterschiedlichen Tellergrößen verfügbar:<br />
12, 24 und 36 mm.<br />
www.icotek.com<br />
36 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
BILDVERARBEITUNG, OPTISCHE MESSTECHNIK UND INSPEKTION<br />
TITEL<br />
Null Fehler: Kamera & Co.<br />
44 für die Elektronikindustrie<br />
Roboter, Greifer und Kameras<br />
40 als perfekte Systemlösung<br />
Neue Netzwerkkarte bringt<br />
46 Performance in die IBV<br />
Produkte, Lösungen und<br />
48 Trends aus der Branche<br />
industrielle-automation.net
IM FOKUS<br />
SIND WIR (MIT ODER OHNE<br />
BILDVERARBEITUNG) NOCH ZU RETTEN?<br />
JAHRS Kolumne<br />
Die aktuellen Krisen in der Welt sind vielfältig: Klima, Artensterben, Begrenztheit der Ressourcen,<br />
Vermüllung der Meere, Wasser- und Nahrungsmittelknappheit … Nur viel zu zögerlich beginnt vereinzelt<br />
das Umdenken. Politik und Menschen verharren in Ignoranz oder Verharmlosung von Fakten und Folgen.<br />
Zunehmend frage ich mich deshalb: Sind wir noch zu retten? Und, wenn ja, wie?<br />
So betrachte ich auch meinen Berufsgegenstand, die industrielle Bildverarbeitung, aus einem kritischen<br />
Blickwinkel und sehe eine janusköpfige Gestalt. Befeuert Bildverarbeitung nicht Kennwerte wie gesteigerte<br />
Effektivität, beschleunigte Produktion, höhere Stückzahlen? Und verkörpert sie damit nicht jene<br />
Faktoren des Schneller, Größer, Mehr, die unseren Planeten derzeit in die Knie zwingen?<br />
Positiv hingegen wirkt Bildverarbeitung, wenn sie z. B. alternative Energien ertragreicher und langlebiger<br />
macht, wenn sie problematische Entwicklungen wie Algenwuchs, Bienensterben, abtauende Gletscher,<br />
Waldbrände und -zustände, Regenwaldabholzung aufdeckt, misst und dokumentiert, oder wenn sie<br />
ermöglicht, mit begrenzten Ressourcen sparsam umzugehen. Klingt alles toll, aber ist das nicht<br />
Greenwashing als Beruhigungspille? Gewiss nicht. Und warum nicht? Weil ich nicht nur meinen<br />
Beruf liebe, sondern auch überzeugt bin, dass wir als Ingenieure unseren Beitrag zur Bewältigung<br />
der gigantischen hausgemachten Zukunftsprobleme leisten wollen, können und müssen.<br />
Aber Technologie wird nur ein Mosaikstein dessen sein, was wir zu stemmen haben. Welche<br />
Zumutungen dabei auf uns zukommen werden, das hängt stark von unserem heutigen Tun und<br />
besonders vom Lassen ab. Alle fortschrittlichen Technologien werden vergebens sein, wenn wir<br />
uns nicht grundsätzlich ändern. Ansonsten sind wir wirklich nicht mehr zu retten.<br />
Wird uns die Bildverarbeitung dabei umerziehen? Schließlich ist die Wirkung von Bildern auf<br />
Menschen seit jeher groß. Wohl eher nicht, denn haben Bilder in der Geschichte jemals etwas<br />
geändert? Nein. So wird uns auch die Bildverarbeitung nicht vor dem Klimakollaps und anderen<br />
Miseren retten können. Als wirkungsvolles Mittel kann sie uns jedoch vor Augen halten, wie<br />
schlimm es um unseren Planeten jetzt schon steht, vorausgesetzt, wir sind bereit, diese<br />
Hiobsbotschaften zu akzeptieren und Konsequenzen daraus zu ziehen. Es ist höchste Zeit,<br />
das Ruder herumzureißen! Ein weiter so, wie bisher, ist ausgeschlossen.<br />
Mit nachdenklichen Grüßen,<br />
Ihr Ingmar Jahr<br />
Dipl.-Ing. Ingmar Jahr,<br />
Manager Schulung & Support,<br />
bei der evotron GmbH & Co. KG in Suhl<br />
83. HEIDELBERGER BILDVERARBEITUNGSFORUM AM 7. MÄRZ <strong>2023</strong> IN AALEN<br />
Bei allem Hype über künstliche Intelligenz wird schnell übersehen, dass auch auf anderen Gebieten der Bildverarbeitung<br />
und Bildgewinnung entscheidende Fortschritte erzielt wurden. Dies gilt gerade auch für die optischen Komponenten zur<br />
Beleuchtung und Bildaufnahme. Beispielsweise gibt es jetzt den neuen Open Optics Camera Interface (OOCI) Standard<br />
zur Einbindung und Konfiguration optischer Komponenten in Bildverarbeitungssystemen, der zu einem der Top-Innovationen<br />
zählt. Damit ist es an der Zeit, einen Überblick über die neuen Möglichkeiten moderner optischer Komponenten<br />
für die Bildverarbeitung zu gewinnen. Für dieses Thema konnte das Heidelberger Bildverarbeitungsforum das Zentrum<br />
für Optische Technologien der Hochschule Aalen als<br />
kompetenten Mitveranstalter gewinnen. Ein Highlight<br />
wird daher auch die Führung – zum Thema Additive<br />
Fertigung in der Optik – durch das Zentrum der<br />
Hochschule und die begleitende Ausstellung sein. Das<br />
Programm beinhaltet unter anderem einen Vortrag<br />
über Objektive für die Bildverarbeitung in Theorie und<br />
Praxis sowie einen Vortrag über das Potenzial additiver<br />
Fertigungstechnologie im Bereich der Optik. Details,<br />
Anmeldung und Programm unter bit.ly/3wVwl12<br />
Bildquelle: Hochschule Aalen<br />
www.bv-forum.de<br />
38 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
TOP-THEMEN DER MESSE CONTROL IM MAI <strong>2023</strong><br />
Die nächste Control, internationale Fachmesse für Qualitätssicherung, findet vom<br />
09. bis 12. Mai <strong>2023</strong> in Stuttgart statt. Präsentiert werden Themen rund um Qualitätsüberprüfung<br />
und Qualitätssicherung. Der Trend hierbei liegt vor allem in der<br />
digitalen Abbildung von Prozessen, Infrastruktur und Bauteilen, gestützt durch<br />
Technologien der Künstlichen Intelligenz (KI). Hoch im Kurs steht der digitale<br />
Transformationsprozess, der u. a. mit optischen 3D-Systemen sowie mit moderner<br />
Software gestaltet werden kann. Hinzu kommen viele Weiterentwicklungen rund<br />
um Sensortechnik, Analysegeräte, Visionstechnologie und Bildverarbeitung.<br />
www.control-messe.de<br />
B&R, MVTEC UND HAILO PRÄSENTIEREN<br />
DEEP LEARNING FÜR MACHINE VISION<br />
Vision-Algorithmen, die auf Deep Learning basieren, verbessern<br />
die Qualität, steigern die Produktivität und verringern<br />
den Ausschuss. Gleichzeitig machen sie Fertigungsprozesse<br />
flexibler. „Durch die Zusammenarbeit mit MVTec haben<br />
Maschinenbauer Zugriff auf die leistungsfähigsten Bildverarbeitungsfunktionen,<br />
die es auf dem Markt gibt“, sagt Andreas<br />
Waldl, Experte für<br />
Machine Vision bei B&R.<br />
„MVTec ist Branchenführer<br />
im Bereich Deep<br />
Learning sowie auch bei<br />
klassischen regelbasierten<br />
Algorithmen – zwei<br />
sich ergänzende Ansätze,<br />
die beide eine wesentliche Rolle bei der Automatisierung von<br />
Maschinen spielen.“ Das erste Produkt, das aus dem Projekt<br />
hervorgeht, ist eine auf Deep Learning basierende Funktion<br />
zur optischen Zeichenerkennung (OCR). Die Funktion erzielt<br />
bemerkenswert schnelle Leseraten.<br />
www.br-automation.com<br />
SAM SADOULET WIRD <strong>2023</strong> ZUM<br />
SPIE FELLOW ERNANNT<br />
SPIE, die internationale Gesellschaft<br />
für Optik und Photonik, hat<br />
Samuel Sadoulet, CEO von Edmund<br />
Optics, zu einem neuen Fellow der<br />
Gesellschaft gewählt. Laut SPIE<br />
sind Fellows „Mitglieder, die signifikante<br />
wissenschaftliche und<br />
technische Beiträge in den<br />
interdisziplinären Bereichen der<br />
Optik, Photonik und Bildgebung<br />
erbracht haben“. Jedes Jahr werden<br />
ausgewählte Mitglieder zu Fellows ernannt, um ihre technischen<br />
Errungenschaften und ihre Dienste für den Optik- und<br />
Photonikbereich sowie ihre Beiträge für den SPIE zu würdigen.<br />
Samuel Sadoulet ist seit über 25 Jahren in der Optik- und<br />
Photonikindustrie tätig. Er ist CEO (Chief Executive Officer)<br />
von Edmund Optics und hat wesentlich dazu beigetragen,<br />
dass Edmund Optics heute als einer der Branchenführer in<br />
Bezug auf Kundenservice und technische Lösungen gilt.<br />
www.edmundoptics.de<br />
RAUSCHER MIT KLAREM FOKUS AUF DIE <strong>INDUSTRIELLE</strong> BILDVERARBEITUNG<br />
Die Rauscher GmbH ist in Deutschland und Österreich seit<br />
Jahrzehnten ein führendes High-Tech Distributionsunternehmen<br />
mit klarem Fokus auf die industrielle und wissenschaftliche<br />
Bildverarbeitung. In den Anfangsjahren des Unternehmens lag<br />
der Schwerpunkt der Tätigkeiten noch nicht zu 100 Prozent auf<br />
der Bildverarbeitung, was sich im bisherigen Firmennamen<br />
„Rauscher GmbH Systemberatung für Computer und angewandte<br />
Grafik“ ausdrückte. Diesen historisch begründeten Zusatz hat<br />
das Unternehmen nun mit dem Firmennamen „Rauscher GmbH<br />
Bildverarbeitung“ geändert. „Mit dieser Namensänderung<br />
wollen wir den Schwerpunkt unserer Tätigkeit deutlicher als<br />
bisher kommunizieren“, betonen die Rauscher-Geschäftsführer<br />
Raoul Kimmelmann und Thomas Miller.<br />
www.rauscher.de<br />
PEPPERL+FUCHS ERREICHT ERSTMALS DIE MILLIARDEN-MARKE<br />
Pepperl+Fuchs hat zum Jahreswechsel die Schwelle von weltweit einer<br />
Milliarde Euro Jahresumsatz überschritten. Damit hat das Unternehmen<br />
sein ursprünglich für 2025 avisiertes Ziel deutlich früher als geplant<br />
erreicht – aller Widrigkeiten der letzten Krisenjahre zum Trotz. Tatsächlich<br />
konnte das global aufgestellte Unternehmen die Herausforderungen seit<br />
Beginn der Corona-Pandemie gut meistern. Nachdem der Umsatz im<br />
Jahr 2020 zunächst um 9 Prozent zurückging, konnte Pepperl+Fuchs in den<br />
nächsten beiden Pandemiejahren eine Umsatzsteigerung von insgesamt<br />
mehr als 40 Prozent für sich verbuchen. Entsprechend optimistisch fällt der<br />
Blick in die Zukunft aus. Das Bild zeigt den Vorstand der Pepperl+Fuchs SE.<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 39
INTELLIGENTE ROBOTIK FÜR WÄSCHEREIEN<br />
AUTOMATISIERUNGSLÜCKE<br />
GESCHLOSSEN<br />
Die Textil- und Bekleidungsindustrie steht mit aktuellen Lieferketten- und<br />
Energieproblemen sowie dem Mangel an Arbeitskräften und Ausrüstung vor<br />
großen Herausforderungen. Ein Startup aus München hat das Potential, das in<br />
dieser Aufgabe steckt, in den Fokus genommen. Das Unternehmen entwickelt<br />
Lösungen, mit deren Hilfe Roboter – ähnlich dem Menschen – vorhersehen, wie<br />
sich eine Textilie verhält und ihre Bewegung entsprechend daran anpassen.<br />
Im ersten Schritt hat sich das Robotik-Startup Sewts eine Anwendung<br />
für industrielle Großwäschereien vorgenommen. Mit<br />
einem System, in dem sowohl 2D- als auch 3D-Kameras der<br />
IDS Imaging Development Systems GmbH zum Einsatz kommen,<br />
automatisieren die jungen Unternehmer einen der letzten<br />
verbliebenden manuellen Schritte in industriellen Großwäschereien,<br />
den Entfaltungsprozess. Obwohl 90 Prozent der Prozessschritte<br />
beim industriellen Waschen bereits automatisiert sind, fallen auf<br />
die verbliebenen manuellen Vorgänge 30 Prozent der Lohnkosten.<br />
Die Einsparungsmöglichkeiten durch den Einsatz von<br />
Robotik sind an dieser Stelle also enorm.<br />
NEUARTIGES, INTELLIGENTES SYSTEM<br />
Zwar arbeiten industrielle Wäschereien schon jetzt in einer hochautomatisierten<br />
Umgebung, um die großen Mengen an Wäsche<br />
bewältigen zu können. So wird unter anderem das Zusammenlegen<br />
der Wäsche von Maschinen übernommen. Jede dieser<br />
Maschinen erfordert allerdings in der Regel einen Mitarbeitenden,<br />
der die Wäsche manuell ausbreitet und faltenfrei zuführt. Diese<br />
monotone und anstrengende Bestückung der Faltmaschinen<br />
wirkt sich unverhältnismäßig auf die Personalkosten aus. Zudem<br />
ist qualifiziertes Personal schwer zu finden, was oftmals Auswirkungen<br />
auf die Auslastung und damit die Wirtschaftlichkeit<br />
von Großwäschereien hat. Die Saisonabhängigkeit des Geschäfts<br />
erfordert zudem hohe Flexibilität. Sewts macht Kameras von IDS<br />
zu den Bildverarbeitungskomponenten eines neuartigen, intelligenten<br />
Systems, mit dessen Technologie sich nun einzelne<br />
Schritte, wie das Sortieren schmutziger Textilien oder das Einlegen<br />
der Wäsche in Faltmaschinen, automatisieren lassen.<br />
„Die besondere Herausforderung besteht dabei in der Verformbarkeit<br />
der Textilien“, erklärt Tim Doerks, Mit-Gründer und CTO<br />
40 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
ei Sewts. Denn während sich die Automatisierung<br />
der Verarbeitung fester Materialien,<br />
beispielsweise Metalle, mithilfe von Robotiklösungen<br />
sowie Lösungen auf Basis<br />
künstlicher Intelligenz (KI) vergleichsweise<br />
unproblematisch abbilden lässt, stoßen<br />
verfügbare Softwarelösungen ebenso wie<br />
klassische Bildverarbeitung bei leicht<br />
verformbaren Stoffen oftmals noch an<br />
Grenzen. Entsprechend können handelsübliche<br />
Roboter- und Greifsysteme so einfache<br />
Vorgänge, wie etwa das Greifen eines<br />
Handtuches oder Kleidungsstückes, bislang<br />
nur unzureichend ausüben.<br />
Doch das System Velum von Sewts kann<br />
dies leisten. Dank intelligenter Software<br />
und einfach zu integrierenden Kameras<br />
von IDS ist es in der Lage, forminstabile<br />
Materialien wie Texti lien zu analysieren.<br />
Mithilfe der neuen Technologie können<br />
Roboter das Verhalten dieser Materialien<br />
beim Greifen in Echtzeit vorhersagen. Sie<br />
ermächtigt Velum, Handtücher und ähnliche<br />
Wäsche aus Frottee problemlos und<br />
faltenfrei in bestehende Faltmaschinen<br />
einzuführen, und schließt damit eine<br />
kostensensible Automatisierungslücke.<br />
ANSPRUCHSVOLLE KRITERIEN<br />
AN DIE KAMERAS<br />
Die von Sewts entwickelte Software-Suite vereint handelsübliche<br />
Roboter, Greifer und Kameras zu einem intelligenten System. Auf<br />
der Suche nach den passenden Kamera modulen waren für die<br />
Münchener neben der kompromisslosen Industrietauglichkeit<br />
gleich mehrere Kriterien ausschlaggebend: „Wir brauchen eine<br />
3D-Kamera, die kostengünstig ist, da wir je nach Systemkonfiguration<br />
zwei bis drei 3D-Kameras einsetzen. Darüber hinaus muss<br />
sie vor allem eine hohe Genauigkeit der Tiefendaten gewährleisten“,<br />
erklärt Doerks.<br />
„Zusätzlich brauchen wir 2D-Kameras, die lichtempfindlich<br />
sind, einen hohen Dynamikumfang liefern und für den Einsatz in<br />
einem Mehrkamerasystem geeignet sind.“ Im Produktportfolio<br />
DIE SOFTWARE-SUITE VEREINT<br />
HANDELSÜBLICHE ROBOTER,<br />
GREIFER UND KAMERAS ZU<br />
EINEM INTELLIGENTEN SYSTEM<br />
von IDS wurden die Gründer fündig: Für das Multikamerasystem<br />
Velum fiel die Wahl auf die neue Ensenso S10 3D-Kamera sowie<br />
Modelle der uEye CP-Kameraserie. Sie haben die Aufgabe, sowohl<br />
in 2D als auch in 3D interessante Features und Greifpunkte der<br />
Textilien zu identifizieren, die dem System nach dem Waschen<br />
und Trocknen ungeordnet in einem Behälter oder auf einem Förderband<br />
zugeführt werden. Form und Lage der einzelnen Objekte<br />
sind dabei nicht vorherzusehen. Die Kameras erfassen die verschiedenen<br />
Texturen der Materialien. Sie unterscheiden, welche<br />
Säume es an einem Handtuch gibt und wo sich Ecken befinden.<br />
Dank intelligenter Software und einfach zu integrierenden<br />
Kameras von IDS ist unser System in der Lage, forminstabile<br />
Materialien wie Texti lien zu analysieren. Mithilfe der neuen<br />
Technologie können Roboter das Verhalten dieser Materialien<br />
beim Greifen sogar in Echtzeit vorhersagen.<br />
Till Rickert, Mit-Gründer und CPO, Tim Doerks, Mit-Gründer und CTO,<br />
Alexander Bley, CEO, alle bei der Sewts GmbH in München<br />
„Wir matchen die Bilder der 2D- und 3D-Kamera um eine höhere<br />
2D-Auflösung zusammen mit den 3D-Daten zu haben. Wir nutzen<br />
also die jeweiligen Vorteile der 2D-Kamera, in diesem Fall die<br />
höhere Auflösung, und der 3D-Kamera, also die genauen Tiefendaten“,<br />
führt Doerks weiter aus.<br />
DIE VORTEILE MITEINANDER VEREINT<br />
Die mit einem 1,6 MP Sony Sensor ausgestattete Ensenso S10 arbeitet<br />
mit einem 3D-Verfahren, das auf strukturiertem Licht basiert:<br />
Ein schmalbandiger Infrarot-Laserprojektor erzeugt selbst auf Objekten<br />
mit schwierigen Oberflächen oder in schwach beleuchteter<br />
Umgebung ein kontrastreiches Punktemuster. Jede Bildaufnahme<br />
des 1.6 MP Sony Sensors liefert eine vollständige Punktwolke mit<br />
bis zu 85.000 Tiefenpunkte. Künstliche Intelligenz ermöglicht eine<br />
zuverlässige Zuordnung der gefundenen Laserpunkte zu den fest<br />
kodierten Positionen der Projektion. Daraus resultieren die robusten<br />
3D-Daten mit der nötigen Tiefengenauigkeit, aus denen Velum<br />
die Koordinaten für die Greifpunkte extrahiert.<br />
Die komplementär arbeitende GV-5280CP-C-HQ Industriekamera<br />
mit GigE Vision Firmware ist mit dem 2/3" Global-<br />
Shutter CMOS Sensor IMX264 von Sony ausgestattet. Sie liefert<br />
in voller GigE-Geschwindigkeit nahezu rauschfreie, kontrastreiche<br />
5 MP-Bilder im 5:4 Format mit 22 fps in Anwendungen<br />
mit schwankenden Lichtverhältnissen.<br />
Die uEye CP-Kamera bietet hohe Funktionalität mit umfangreicher<br />
Pixelvorverarbeitung und eignet sich dank des internen<br />
120 MB Bildspeichers zum Zwischenspeichern von Bildsequenzen<br />
für Multikamerasysteme. Das kleine Magnesiumgehäuse<br />
ist mit ungefähr 50 g ebenso leicht wie robust und prädestiniert<br />
die Kamera für platzkritische Anwendungen und den Einsatz<br />
auf Roboterarmen.<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 41
01 Mit der Technologie der Bildverarbeitungskomponenten lassen<br />
sich nun einzelne Schritte, wie das Sortieren schmutziger Textilien<br />
oder das Einlegen der Wäsche in Faltmaschinen, automatisieren<br />
02 Mithilfe intelligenter Software und einfach zu integrierenden<br />
Kameras ist das System in der Lage, forminstabile Materialien zu<br />
analysieren<br />
GEEIGNETEN INPUT FÜR KI GENERIEREN<br />
Je nach Kundenanforderung respektive Konfiguration kommen<br />
jeweils zwei bis drei uEye 2D- bzw. Ensenso 3D-Kameras zum<br />
Einsatz – beide Modelle lassen sich nahtlos in Velum integrieren.<br />
„Wir sind Experten in der Aufbereitung der generierten Daten,<br />
was besonders bei der Arbeit mit 3D-Punktwolken wichtig ist.<br />
Diese Vorverarbeitung ist ein wichtiger Baustein unserer Systeme,<br />
um geeigneten Input für unsere künstliche Intelligenz zu generieren“,<br />
unterstreicht Doerks. Die von Sewts entwickelte KI verarbeitet<br />
die von den uEye CP- bzw. Ensenso S-Kameras gelieferten Daten.<br />
Über Merkmale wie Nahtverlauf, lokale Erhebungen oder relative<br />
Lage von Nähten analysiert die intelligente Software die Topologie<br />
der Textilien, klassifiziert sie über verschiedene Texturen und<br />
Stickmuster nach Textilart und -klasse und übersetzt diese<br />
Erkenntnisse in Roboterbefehle.<br />
Via Convolutional Neural Networks (CNN) und klassischer<br />
Bildverarbeitung geschieht dabei die Weiterverarbeitung der<br />
Daten. „Wir nutzen IDS Peak, das Software Development Kit von<br />
IDS. Über Python und die IDS Library verbinden wir uns mit<br />
unserem System“, verrät Till Rickert, Mit-Gründer und CPO von<br />
Sewts. „Der Mehrwert des IDS Softwarepakets liegt für uns vor<br />
allem in der einfachen Kalibrierung und Einbindung in unser<br />
High Tech Vision System“, führt er weiter aus.<br />
„KI ist der Kern unserer Technologie. Es bedarf intelligenter<br />
Algorithmen, um adaptive Systeme zu bauen, die mit nicht-deterministischen<br />
Automatisierungsprozessen zurechtkommen. Deshalb<br />
nutzen wir die neuesten Erkenntnisse der KI-Forschung, verfeinern<br />
sie für unsere Bedürfnisse und fügen sie schließlich zu<br />
einem großen Ganzen zusammen“, ergänzt Rickert. Es empfängt<br />
diverse Sensordaten (zum Beispiel optische Informationen), zieht<br />
daraus Schlüsse auf einer menschenähnlichen Kognitionsebene<br />
und übersetzt diese in Roboterbefehle. Auf diese Weise führen<br />
Systeme wie Velum Aufgaben durch, für die bisher der menschliche<br />
Verstand erforderlich war. Genau das entspricht der Unternehmensphilosophie<br />
von Sewts: „Unser Ziel ist es, komplexe<br />
manuelle Arbeit in reibungslose Automatisierung zu verwandeln.“<br />
DEUTLICHE STEIGERUNG DER PRODUKTIVITÄT<br />
Mit Systemen wie Velum können Wäschereien ihren Durchsatz<br />
unabhängig von der Personalsituation erheblich steigern und<br />
damit ihre Wirtschaftlichkeit erhöhen. „Durch das Schließen<br />
dieser bedeutsamen Automatisierungslücke können wir die<br />
Produktivität einer Textilwaschstraße nahezu verdoppeln“, so<br />
Alexander Bley, CEO bei Sewts.<br />
Auch für Kleidung wie Shirts und Hosen können Kameras von<br />
IDS künftig eingesetzt werden. „Es ist wichtig, die Eigenschaften<br />
dieser Materialien zu verstehen, um robuste Prozesse zu implementieren.<br />
Dies erreichen wir durch hochentwickelte Materialsimulationen.<br />
Um das Verhalten von Textilien nachzubilden, erstellen<br />
wir FE-Simulationen nach der Finite-Element-Methode“,<br />
erläutert Bley. Doch die Münchener haben eine übergeordnete<br />
Vision: „Wir wollen es ermöglichen, die Produktion von Kleidung<br />
zu automatisieren und diese kosteneffi zient zurück an den<br />
Nutzungsort zu verlagern. Auf diese Weise verkürzen wir die<br />
Transportwege, schaffen zuverlässigere Lieferketten, sparen<br />
CO 2<br />
-Emissionen und bekämpfen das Problem der Überproduktion.“<br />
Darüber hinaus sind künftig auch Applikationen mit Materialien<br />
geplant, die keine Textilien sind. Denn für Technologien wie diese<br />
gibt es viele potenzielle Anwendungsfälle, und Bildverarbeitung<br />
wird stets eine bedeutende Rolle spielen. Künstliche Intelligenz<br />
wird diese Entwicklung beschleunigen.<br />
Bilder: IDS<br />
www.ids-imaging.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
IDS Imaging Development Systems GmbH<br />
Dimbacher Strasse 10, 74182 Obersulm<br />
Tel.: 07134 96196-0<br />
AUTORIN<br />
Silke von Gemmingen, Unternehmenskommunikation/PR,<br />
IDS Imaging Development<br />
Systems GmbH, Obersulm<br />
42 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
Machine-<br />
Vision<br />
Plug and<br />
Wir machen Machine-Vision-Installationen ganz einfach. Denn<br />
mit dem dezentralen IP67 Plug & Play Installationskonzept von<br />
Murrelektronik integrieren Sie Ihre Vision Sensoren in kürzester<br />
Zeit und mit minimalem Aufwand in Ihrem Anlagensystem.<br />
see<br />
www.murrelektronik.de/machine-vision
BILDVERARBEITUNG FÜR DEN<br />
AUTOMATISIERTEN WARENEINGANG<br />
ENTSPANNUNG IN DER LOGISTIK<br />
Mit einer kamerabasierten Lösung vereinfacht das Unternehmen<br />
Compcontrol die Erfassung von eingehenden Waren in der<br />
Elektronik industrie. Eine hochauflösende Kamera sowie ein<br />
Adapter zur Ansteuerung der eingesetzten Objektive schaffen die<br />
Voraussetzung für die flexible, schnelle und einfache Bildaufnahme.<br />
Alles muss effektiv und exakt ablaufen, wenn Unternehmen<br />
der Elektronikindustrie im Wareneingang neue Lieferungen<br />
erhalten. Nur wenn die ankommende Ware mit möglichst<br />
geringem Zeitaufwand geprüft, Produktmengen<br />
und -typen im Warenwirtschaftssystem eingebucht und anschließend<br />
an geeigneter Stelle abgelegt werden kann, ist eine nachfolgende<br />
Verarbeitung der Bauteile ohne weitere Verzögerungen<br />
realisierbar. Eine manuelle Erfassung ankommender Gebinde ist<br />
dafür meist zu langsam und zu fehleranfällig, was wirtschaftliche<br />
Abläufe in diesem Bereich nahezu unmöglich macht. Automatisierte<br />
Lösungen sind jedoch in der Regel nicht flexibel genug, um<br />
die erforderlichen Daten auf den voneinander abweichenden<br />
geometrischen Gebindeformaten der eingehenden Elektronikbauteile<br />
zuverlässig identifizieren zu können.<br />
AUTOMATISIERTER WARENEINGANG<br />
Die Compcontrol IT-Service und Vertriebs GmbH mit Sitz im<br />
hessischen Gersfeld löst dieses Problem mit seiner automatisierten<br />
Wareneingangsstation We-Control-Dome. „Wir haben<br />
dieses System speziell für die Elektronikfertigung entwickelt,<br />
um Unternehmen aus diesem Bereich eine absolut transparente<br />
Wareneingangserfassung von Gebinden an einer Wareneingangsstation<br />
zu ermöglichen“, erzählt Compcontrol-Geschäftsführer<br />
Christoph Limpert.<br />
We-Control-Dome ermittelt Daten wie die Bestellposition, den<br />
Artikeltyp, die Menge, Chargennummern und alle weiteren Informationen<br />
durch eine Barcode- und Klartextanalyse und verifiziert<br />
die aufgenommenen Daten durch einen Abgleich mit den<br />
44 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
Hersteller-Informationen. Ohne weiteren manuellen Eingriff<br />
übernimmt das System zudem die automatische Wareneingangsbuchung<br />
in das Warenwirtschafts- beziehungsweise ERP-System<br />
und erlaubt die Einbindung eines automatischen Etikettiersystems<br />
für die Gebinde sowie deren fotografische Dokumentation.<br />
31,4 MEGAPIXEL ERFASSEN ALLE DETAILS<br />
Die einzigartige Besonderheit dieses Systems besteht dabei laut<br />
Limpert in der automatischen Erfassung jedes einzelnen Gebindes<br />
und der darauf befindlichen Barcode- und Klartextinformationen<br />
über eine integrierte Kamera, die durch den Einsatz<br />
eines zusätzlichen Autofokus-Systems auch bei unterschiedlichen<br />
Objekthöhen Bilder in ausreichender Qualität liefert. Ein<br />
solches System war erforderlich, da sich der Arbeitsabstand für<br />
jede Bilderfassung aufgrund der unterschiedlichen Höhen der<br />
ankommenden Gebinde von der vorangegangenen Datenaufnahme<br />
unterscheiden kann. „Diese Situation erforderte ein spezielles<br />
Setup des Bildverarbeitungssystems, das wir mit Hilfe<br />
von SVS-Vistek realisieren konnten“, so Limpert.<br />
Die Experten von SVS-Vistek fanden nach ersten Vorgesprächen<br />
mit Compcontrol in ihrem breiten Produktportfolio schnell<br />
die optimal für diese Anwendung geeignete Kamera: Die monochrome<br />
GigE-Kamera Exo342MGE erfüllte mit ihrer hohen Auflösung<br />
von 31,4 MP alle Anforderungen, um die Barcode- und<br />
Klartextinformationen auf den Bauteilgebinden sicher und in<br />
ausreichender Qualität zu erfassen sowie die Bilddaten zur Auswertung<br />
und Speicherung an den angeschlossenen PC zu transferieren.<br />
Praxiserprobte Eigenschaften wie das thermische Konzept,<br />
das Betriebstemperaturen von bis zu 60 °C zulässt, sowie<br />
die integrierte, vielseitige Lichtsteuerung waren weitere Gründe<br />
für den Einsatz der Exo342MGE zur Lösung der Aufgabenstellung<br />
bei Compcontrol.<br />
PROBLEM DER UNTERSCHIEDLICHEN<br />
PRÜFHÖHEN<br />
Die wesentliche Herausforderung bestand jedoch darin, die<br />
Bilder trotz der unterschiedlichen Höhen der Prüfobjekte mit<br />
gleichbleibender Qualität aufzunehmen, ohne manuell eingreifen<br />
zu müssen. Diese Aufgabe löste SVS-Vistek mit seinem<br />
SVS-EF-Adapter, einer Eigenentwicklung des Unternehmens,<br />
die eine komfortable Fokus- und Blendenansteuerung von<br />
Canon EF-Mount-Objektiven direkt aus der Kamera heraus erlaubt.<br />
Der SVS-EF-Adapter ermöglicht eine Autofokus-Funktion<br />
der Kamera und schafft so die Voraussetzung für die flexible,<br />
schnelle und einfache Bildaufnahme der eingehenden Elektronikgebinde<br />
unabhängig von ihrer Höhe.<br />
Nach den Worten von Thorsten Schmidt, Head of Productmanagement<br />
& Support bei SVS-Vistek, stellt die Anwendung<br />
des SVS-EF-Adapters bei Compcontrol ein typisches Beispiel für<br />
die Funktion dieses Produkts dar: „In sehr vielen industriellen<br />
Inspektionslösungen kommen immer noch Objektive mit fester<br />
Brennweite zum Einsatz. Das macht bei Produktionsanlagen,<br />
auf denen über lange Zeiträume hinweg große Stückzahlen von<br />
ein- und demselben Teil hergestellt und geprüft werden, auch<br />
Sinn. Eine völlig andere Ausgangslage entsteht jedoch bei der<br />
Prüfung von Teilen mit kleineren Stückzahlen und bei häufig<br />
wechselnden Prüfobjekten: In diesen Fällen muss eine Inspektionslösung<br />
schnell an neue Produkte und Parameter angepasst<br />
werden, um eine effektive Produktion gewährleisten zu können.“<br />
ERFOLGREICHE ZUSAMMENARBEIT<br />
Die automatisierten Wareneingangsstationen We-Control-Dome<br />
von Compcontrol sind laut Geschäftsführer Limpert inzwischen<br />
schon zahlreich und weltweit bei vielen Unternehmen der Elektronikbranche<br />
im Einsatz. „Diese Systeme laufen bei unseren<br />
Kunden nach der Inbetriebnahme teilweise im 3-Schichtbetrieb<br />
rund um die Uhr und haben sich dort als sehr zuverlässig erwiesen.<br />
In den seltenen Fehlerfällen hat uns SVS-Vistek immer<br />
schnell unterstützt und bildverarbeitungsbasierte Probleme umgehend<br />
behoben. Die gute Zusammenarbeit, die sich bereits bei<br />
der Komponentenauswahl und den detaillierten Machbarkeitsstudien<br />
während der Entwicklungsphase des Systems gezeigt hat,<br />
bewährt sich somit auch im erfolgreichen Einsatz der Wareneingangsstationen.“<br />
Nach Limperts Worten gibt es also Grund genug,<br />
die seit über einem Jahrzehnt bestehende Partnerschaft weiterzuführen<br />
und auch bei zukünftigen Anwendungen auf Bildverarbeitung<br />
von SVS-Vistek zu vertrauen.<br />
Bilder: Aufmacher ZoomTeam – stock.adobe.com; sonst. SVS-Vistek<br />
Die automatisierte<br />
Wareneingangsstation<br />
ermöglicht Unternehmen<br />
aus der Elektronikfertigung<br />
eine absolut<br />
transparente Erfassung<br />
von eingehenden<br />
Gebinden<br />
www.svs-vistek.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
SVS-Vistek GmbH<br />
Ferdinand-Porsche-Str. 3<br />
82205 Gilching<br />
Tel.: 08105 3987-60<br />
Mail: info@svs-vistek.com<br />
AUTOR<br />
Peter Stiefenhöfer, Inhaber der Agentur<br />
PS Marcom Services in Olching<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 45
01 Die Netzwerkkarte<br />
Matrox GevIQ kann in<br />
verschiedenen<br />
Varianten an die<br />
Anforderungen der<br />
jeweiligen Applikation<br />
angepasst werden<br />
PERFORMANCE IN DER BILDVERARBEITUNG<br />
WIE INTELLIGENTE NETZWERKKARTEN<br />
GIGE VISION-SYSTEME ENTLASTEN<br />
Vision-Bildverarbeitungskameras mit 5-, 10- und schon bald auch 25-facher<br />
Geschwindigkeit werden die Leistungsfähigkeit von Machine Vision-Systemen<br />
deutlich steigern. Doch die dabei entstehende CPU-Last und häufige Interrupts<br />
der Recheneinheit bremsen solche Systeme aus. Wie Sie Abhilfe schaffen<br />
können, beschreibt folgender Beitrag.<br />
GigE Vision hat sich seit seiner ersten Definition fraglos als<br />
einer der führenden Standards zur Datenübertragung in<br />
der Bildverarbeitung etabliert. Technische Eigenschaften<br />
wie die mögliche Kabellänge von bis zu 100 m, die sichere<br />
Datenübertragung und die relativ geringen Kosten haben dazu<br />
geführt, dass so gut wie jeder etablierte Hersteller von Industriekameras<br />
diverse Modelle mit GigE Vision-Interface im Programm<br />
hat. Und die Mehrzahl der industriellen Bildverarbeitungssysteme<br />
setzt auf diese Interface-Technologie.<br />
Da der GigE Vision-Standard auf der Kommunikationsschnittstelle<br />
Ethernet basiert, profitiert er ohne jede Anpassung von den<br />
neuen Ethernet-Geschwindigkeiten wie 5 GigE, 10 GigE und<br />
25 GigE und befriedigt damit auch den immer weiter zunehmenden<br />
Bedarf nach schnellerer Datenübertragung.<br />
NACHTEIL GIGE VISION: PAKET-HANDLING<br />
WÄHREND DER BILDERFASSUNG<br />
Neben allen Vorteilen bringt die Methodik des Datenversands bei<br />
GigE Vision aber auch einen Nachteil mit sich: Die von der Kamera<br />
aufgenommene Bilder werden als einzelne Datenpakete an die<br />
02 Ablauf der Bildrekonstruktion im Vergleich: Im Gegensatz zu<br />
Framegrabber-basierten Lösungen ist die CPU ist bei GigE Vision-<br />
Systemen immer in die Bildakqusition involviert<br />
Netzwerkkarte verschickt. Zur Bildrekonstruktion müssen die<br />
Pakete dann auf PC-Seite entpackt und der jeweilige Dateninhalt<br />
in den PC-Speicher geschrieben werden. Diese Vorgänge werden<br />
von der CPU ausgeführt, was im PC-System CPU-Last und CPU-<br />
Interrupts für die reine Bildakquisition erzeugt. Da die CPU somit<br />
46 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
NEUE FREIHEITEN BEI DER KAMERAAUSWAHL<br />
Bei einem Preis im Bereich herkömmlicher<br />
Netzwerkkarten wie Smart NICs gibt die<br />
Matrox GevIQ Anwendern viel mehr Freiheiten<br />
und ermöglicht sehr leistungsfähige 10 und<br />
25 GigE Vision-Systeme, die nicht an<br />
bestimmte Kamerahersteller gebunden sind.<br />
Raoul Kimmelmann, Geschäftsführer, Rauscher GmbH<br />
für die Bildverfassung involviert ist, stehen weniger CPU-Ressourcen<br />
für alle anderen Tasks, speziell für die Berechnung der<br />
Bildverarbeitungsalgorithmen zur Verfügung. Die Bildverarbeitung<br />
wird also durch das Paket-Handling während der Bilderfassung<br />
gebremst. Hier unterscheidet sich GigE Vision von Systemen mit<br />
CoaXPress-Interface, wo ein Framegrabber die CPU von den<br />
Aufgaben des Paket-Handling entlastet.<br />
GIGE VISION VERSUS COAXPRESS-SYSTEME<br />
Matrox Imaging hat in Vergleichsmessungen verschiedener GigE<br />
Vision-Systeme die entstehende CPU-Last und CPU-Interrupts<br />
analysiert. So entstehen bei der Aufnahme von Bildern mit einer<br />
aktuellen 10 GigE Vision-Kamera mit einer Auflösung von<br />
20 Megapixeln bei 50 Bildern pro Sekunde Datenmengen in der<br />
Größenordnung von rund 1,1 GB/s. Die beschriebenen Arbeitsschritte<br />
zur Rekonstruktion der Bilder im PC-Speicher führen<br />
nach den Ergebnissen der Untersuchungen zu einer CPU-Last<br />
von rund 10 Prozent sowie rund 49.000 CPU-Interrupts pro Sekunde.<br />
Die Bandbreite des Hauptspeichers wird dabei mit rund 5,5 GB/s<br />
belastet. Diese drei Effekte bremsen effektiv alle anderen Tasks<br />
auf dem PC-System. Und gleichzeitig kann es zu einem Bottleneck<br />
bei den Speicherzugriffen kommen, da sowohl Algorithmen<br />
als auch die Bildrekonstruktion auf den gleichen Speicherbus<br />
zugreifen müssen.<br />
An dieser Stelle lohnt sich nochmals der Vergleich mit CoaX-<br />
Press-Systemen, wo ein Framegrabber diese Aufgaben übernimmt,<br />
komplette Bilder an den PC schickt und die CPU auf diese<br />
Weise entlastet. Bei Ein-Kamera-Systemen mit CoaXPress liegt<br />
die CPU-Belastung dadurch um etwa den Faktor 10 niedriger als<br />
bei GigE Vision-Architekturen, die Anzahl der CPU-Interrupts ist<br />
sogar um rund den Faktor 30 reduziert und die Nutzung der<br />
Hauptspeicher-Bandbreite beträgt rund ein Viertel der Datenmenge<br />
von 10 GigE Vision-Systemen.<br />
Mit der Netzwerkkarte Matrox GevIQ löst Matrox Imaging diese<br />
aktuellen technischen Nachteile von High-End-GigE Vision-Systemen.<br />
Die grundlegende Idee ist, die CPU durch diese zusätzliche<br />
Karte ähnlich wie bei einem Framegrabber zu entlasten und das<br />
De-Paketizing der Bilder ohne CPU-Einsatz vorzunehmen.<br />
Die Idee, derartige Netzwerkkarten einzusetzen, ist an sich<br />
nicht neu: Entsprechende Produkte, so genannte SmartNICs<br />
(Network Interface Card, NIC), existieren am Markt – speziell im<br />
Server-Umfeld von Rechenzentren – bereits. SmartNICs erfordern<br />
jedoch immer eine spezifische FPGA-Programmierung auf<br />
den jeweiligen Anwendungsfall hin. Im Bereich der Bildverarbeitung<br />
bieten einige Hersteller Bundles mit 10 GigE-Kameras und<br />
abgestimmten SmartNICs. Diese Lösungen sind jedoch bislang<br />
proprietär und der Anwender ist damit immer an eine bestimmte<br />
Auswahl an Kameramodellen gebunden. Nicht nur in der aktuellen<br />
Situation der Lieferkettenproblematik möchten viele Anwender<br />
jedoch bei der Kameraauswahl möglichst flexibel bleiben und<br />
profitieren aus diesem Grund von einem generischen Ansatz.<br />
Die Netzwerkkarte Matrox GevIQ schafft diesbezüglich neue<br />
Freiheiten, da sie die eingehenden Bilddaten unabhängig vom<br />
Hersteller der eingesetzten GigE Vision-Kamera in komplette Bilder<br />
umwandelt. Einzige Voraussetzung dafür ist, dass die Kamera<br />
dem GigE Vision-Standard entsprechen muss. Ist dies gegeben,<br />
so eignet sich die Matrox GevIQ besonders bei der Realisierung<br />
von Ein- oder Mehrkamerasystemen mit 10 oder 25 GigE Vision-<br />
Kameras. Für Systeme mit einem 1 oder 5 GigE Vision-Interface<br />
ist die Leistung aktueller CPUs in der Regel ausreichend und<br />
erfordert keine zusätzliche Netzwerkkarte.<br />
EIN ECHTER COUP<br />
„Mit der Vorstellung der Netzwerkkarte Matrox GevIQ hat Matrox<br />
Imaging einen echten Coup gelandet“, betont Raoul Kimmelmann,<br />
einer der beiden Geschäftsführer der Rauscher GmbH,<br />
über die diese Produkte in Deutschland und Österreich vertrieben<br />
werden. „Bei einem Preis im Bereich herkömmlicher SmartNICs<br />
gibt diese Entwicklung Anwendern viel mehr Freiheiten und ermöglicht<br />
sehr leistungsfähige 10 und 25 GigE Vision-Systeme,<br />
die nicht an bestimmte Kamerahersteller gebunden sind. Hinzu<br />
kommt die einfachere Realisierung ohne langwierige Programmierung,<br />
die bei bisherigen SmartNICs immer ein großer<br />
Hemmschuh waren.“<br />
Bilder: Aufmacher xiaoliangge – stockadobe.com, 01 + 02 Matrox Imaging,<br />
Porträt Rauscher<br />
www.rauscher.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
Rauscher GmbH<br />
Johann-G.-Gutenberg-Str. 20,<br />
82140 Olching<br />
Tel 0 81 42 / 4 48 41-0<br />
info@rauscher.de<br />
AUTOR<br />
Peter Stiefenhöfer, PS Marcom Services,<br />
Olching<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 47
UPDATE<br />
DEM DIGITALEN AUGE ENTGEHT AUCH IN DER NACHT NICHTS<br />
Bis zu 24 MDC3-Kameras von Liebherr verbaut der Gleisbaumaschinenhersteller System7<br />
in seinen Stopfmaschinen. Sie bilden schwer einsehbare Bereiche ab und liefern auch in<br />
der Nacht detailreiche Hochkontrastbilder. Gleisarbeiten sind mit heftigen Vibrationen,<br />
Staub und Temperaturänderungen verbunden, die auch von den Kameras zu meistern<br />
sind. „Seit 2016 setzen wir auf die digitale Kameratechnik von Liebherr“, so Thomas<br />
Stadler, Automatisierungstechniker bei System7. „Die MDC3-Kamera leistet diesen<br />
anspruchsvollen Einsatzbedingungen vorbildlich Widerstand.“ Um Maschine und Arbeitsaggregate<br />
exakt positionieren zu können, sind die Kameras direkt auf die Gleise ausgerichtet.<br />
Zusätzlich werden sie als Rückfahrkamera und Seitenspiegel genutzt. Für System7<br />
ist zudem das Multicasting relevant. Dadurch lassen sich Bilder gleichzeitig an die<br />
Displays mehrerer Bedienstände übertragen. Via Hochleistungsimager und HDR-Technik<br />
sorgen die MDC3 auch in der Dunkelheit für detaillierte Bildinformationen.<br />
www.liebherr.com<br />
KI-UNTERSTÜTZT EINRICHTEN UND DETEKTIEREN LEICHT GEMACHT<br />
Mit dem Visor Object AI vereinfacht Sensopart die Einrichtung von Vision-<br />
Anwendungen. Das System lernt selbstständig charakteristische Unterscheidungsmerkmale<br />
anhand weniger Aufnahmen des zu detektierenden Objekts. Schwankungen<br />
zwischen Chargen, Verschmutzungen, Reflexionen, veränderliche Form<br />
oder variierende 3D-Ausrichtung können ihm mit wenigen Mausklicks beigebracht<br />
werden. Anschließend ist er in der Lage, die vor dem Objektiv auftauchenden<br />
Objekte sicher zu erkennen. Für Anwesenheitsprüfungen können Bauteile<br />
bewertet oder in bis zu 200 Klassen eingeteilt werden, etwa um sicherzustellen,<br />
dass die zum jeweiligen Produkt passenden Teile zugeführt und weiterverarbeitet<br />
werden. In vielen Fällen genügen etwa fünf Probebilder pro Objektklasse, um<br />
einen stabilen Detektionsprozess zu erreichen. Der KI-Algorithmus ist im Sensor<br />
implementiert und benötigt deshalb keinerlei Netzwerk- oder Cloudanbindung.<br />
Expertenwissen in der Bildverarbeitung ist für die Einrichtung nicht erforderlich.<br />
www.sensopart.de<br />
IMPRESSUM<br />
erscheint <strong>2023</strong> im 35. Jahrgang,<br />
ISSN: 2194-1157 / ISSN E-Paper: 2747-8017<br />
REDAKTION<br />
Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (ni),<br />
Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de<br />
(verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV)<br />
Redakteurinnen: Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro),<br />
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Vanessa Weingärtner (wv), Tel.: 06131/992-352,<br />
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Redaktionsassistenz:<br />
Vivien Backof, Tel.: 06131/992-415, Melanie Lerch,<br />
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E-Mail: redaktionsassistenz_vfv@vfmz.de,<br />
(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />
GESTALTUNG<br />
Sonja Daniel, Anette Fröder, Conny Grothe<br />
SALES<br />
Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />
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Anzeigenpreisliste <strong>2023</strong>, gültig ab 01.10.2022<br />
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Änderungen Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />
(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).<br />
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weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />
Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />
VERLAG<br />
Vereinigte Fachverlage GmbH<br />
Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />
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48 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
UPDATE<br />
HOCHAUFLÖSENDE STEREOKAMERA FÜR 3D-APPLIKATIONEN<br />
Die 3D-Kamera BVS 3D-RV1 von Matrix Vision erreicht mit ihren 12-MP-<br />
Sensoren eine Erfassungsgenauigkeit, die besonders für die Handhabung<br />
kleiner und komplexer Teile in einem größeren Sichtbereich<br />
erforderlich ist. Damit eignet sich die Kamera für den anspruchsvollen<br />
Griff-in-die-Kiste in der industriellen Automation und Logistik. Detaillierte<br />
Punktewolken sowie Tiefen-, Konfidenz- und Fehlerbilder liefern<br />
die Grundlage für komplexe Automatisierungsaufgaben. Die Übertragung<br />
der Bilddaten zur Tiefenbildberechnung erfolgt parallel über<br />
zwei GigE-Schnittstellen, womit je nach Auflösung und GPU-Rechenleistung<br />
Wiederholraten bis zu 9 Hz erreicht werden. Ein integrierter<br />
Musterprojektor optimiert die Erfassung schwieriger Teile oder Szenen<br />
mit geringer visueller Textur. Die mitgelieferte Softwarebibliothek ist<br />
kompatibel zu den Standards GigE Vision und GenICam. Damit kann sie<br />
an eigene Applika tionen und 3D-Software anderer Hersteller angebunden<br />
werden.<br />
www.matrix-vision.com<br />
TELEZENTRISCHE LICHTMASCHINE<br />
Lichtstärke und die Präzision der Lumisens-Technologie<br />
kombinieren die telezentrischen LED-Hochleistungsbeleuchtungen<br />
der Serie TC-23xINF von Evotron. Mit ihnen kann man auch<br />
lichtschwache Kameras einsetzen. Verpackt in ein thermisch<br />
optimiertes Aluminiumgehäuse mit<br />
Schutzart IP67 strahlen die Beleuchtungen<br />
telezentrisches Licht über eine<br />
Fläche von 23 mm Durchmesser ab.<br />
Mit mehr als 20 W Lichtleistung sind<br />
selbst 1 µs kurze Blitze hell genug.<br />
Angewendet werden sie dort, wo mit<br />
hoher Präzision und telezentrischen<br />
Objektiven im Durchlicht gemessen oder inspiziert wird. Bei<br />
Highspeed-Anwendungen lassen sich Merkmale mikrometergenau<br />
erkennen. Aber auch dort, wo helles gebündeltes Licht<br />
im Auflicht benötigt wird, sind sie einsetzbar. Mit den LED-<br />
Controller-Beleuchtungskombinationen<br />
des Herstellers lassen sich<br />
Blitzfrequenzen bis 500 kHz erreichen.<br />
Der Betrieb im Modus Dauerlicht ist<br />
auch möglich. Die Beleuchtungen gibt<br />
es in den Lichtfarben Amber, Blau,<br />
Grün und Weiß.<br />
www.evotron-gmbh.de<br />
OBJEKTIVE MIT FAST DOPPELTER<br />
AUFLÖSUNG<br />
Mit der TO66-Serie erweitert Vision + Control seine Familie<br />
von telezentrischen Objektiven in der Vicotar Blue-Vision-<br />
Reihe um sechs hochauflösende, lichtstarke Versionen mit<br />
66 mm Objektfeld-Durchmesser.<br />
Da bei ihnen<br />
der Strahlengang<br />
objektseitig<br />
parallel verläuft,<br />
bilden sie ohne<br />
perspektivische<br />
Verzerrungen ab.<br />
So sind in der<br />
industriellen<br />
Bildverarbeitung an den zu untersuchenden Objekten genaue<br />
Positionsbestimmungen und Messungen möglich, sogar bei<br />
tiefen Bohrungen. Bei Blue-Vision-Optiken ist die Farbkorrektur<br />
bis tief in den blauen Spektralbereich erweitert. Durch die<br />
geringe Beugung sind daher Betrachtungen mit sehr hoher<br />
Auflösung möglich. Dies gilt auch bei weißer LED-Beleuchtung,<br />
da dieses Licht einen sehr hohen Blauanteil besitzt.<br />
www.vision-control.com<br />
KI-BASIERTES OCR-TOOL<br />
Cognex hat sein<br />
Bildverarbeitungssystem<br />
In-Sight 2800<br />
um die optische<br />
Zeichenerkennung<br />
(OCR) erweitert.<br />
Das neue ViDi-EL-Read-<br />
Tool basiert auf<br />
Edge-Learning-Technologie<br />
und entziffert Klarschrift auf reflektierenden, kontrastarmen<br />
sowie unebenen Oberflächen. Damit erübrigt sich eine<br />
komplizierte Programmierung. Beispielbasiertes Training<br />
macht es einfach, OCR-Modelle so einzurichten, dass sie<br />
Zeichen auf problematischen Oberflächen und auch mehrere<br />
Textzeilen gleichzeitig lesen können. Mit dem ViDi-EL-Read-<br />
Tool richten Anwender Modelle mit nur zehn Beispielbildern<br />
in wenigen Minuten direkt auf dem Gerät ein. Die Genauigkeit<br />
der Ergebnisse wird mit einem so genannten Confidence<br />
Score gemessen, der unter jedem der trainierten Zeichen<br />
angezeigt wird und eine visuelle Rückmeldung in Echtzeit<br />
sowie eine zuverlässige Rückverfolgbarkeit in der gesamten<br />
Lieferkette bietet.<br />
www.cognex.com<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 49
lick:winkel<br />
DIE LÖSUNG<br />
VOR AUGEN<br />
In Kombination mit einer Augmented-Reality (AR)-Brille bietet<br />
die Software Arrange digitale Unterstützung von Absortiervorgängen.<br />
Zusammengehörige Bauteile werden im Sichtfeld<br />
der Mitarbeitenden an der Produktionslinie farblich überlagert.<br />
Mit der Lösung des Fraunhofer IGD können Anwender<br />
durch beschleunigte Prozesse und eine minimierte Fehleranfälligkeit<br />
Kosten reduzieren.<br />
Rot für Auftrag A, Gelb für Auftrag B, Grün für Auftrag C:<br />
Arrange unterstützt mittels Farben das Absortieren – etwa von<br />
Blechteilen. Über eine AR-Brille wird den Mitarbeitenden in der<br />
Produktion angezeigt, zu welchem Kunden die ausgestanzten<br />
Objekte gehören. Bei Blechen mit bis zu hundert Elementen<br />
zeigt sich das Potenzial der Lösung des Fraunhofer-Instituts für<br />
Graphische Datenverarbeitung IGD.<br />
Die Software arbeitet mit rein synthetischen Daten, erkennt<br />
also die realen Objekte allein auf Basis von 3D-Modellen der<br />
Teile. Diese Lösung verkürzt den Anlernprozess der Künstlichen<br />
Intelligenz enorm: Bislang waren reale Fotogra fien notwendig.<br />
SOFTWARE NIMMT SOLL-IST-ABGLEICH VOR<br />
Der Einsatz der KI-basierten Software erhöht die Geschwindigkeit<br />
des Absortiervorgangs, da die Arbeitenden die farblich<br />
markierten Teile direkt im Sichtfeld haben und nicht mehr das<br />
Blech mit Darstellungen auf einem externen Display abgleichen<br />
müssen. „Die Abstraktionsleistung entfällt, da die Elemente<br />
unmittelbar farblich überlagert werden“, erklärt Fabian<br />
Rücker, Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand am<br />
Fraunhofer IGD. Allein das reduziere die Fehleranfälligkeit im<br />
Absortierprozess. Wird eine Aktion falsch ausgeführt, gibt die<br />
Software ein Feedback.<br />
Ebenso relevant ist eine weitere damit einhergehende Qualitätssicherung:<br />
Es erfolgt ein Soll-Ist-Abgleich. Entsprechen<br />
Bauteile nicht den eingespeisten 3D-Modellen, etwa weil sie<br />
Unebenheiten oder eine fehlerhafte Form haben, führt auch dies<br />
zu einer Fehlermeldung. Sowohl die Beschleunigung der Arbeitsschritte<br />
als auch die Fehlerminimierung sollen dem Anwender<br />
helfen, Kosten zu reduzieren.<br />
Vollautomatisierung<br />
rückt näher!<br />
Via Augmented-Reality-Brille bietet die Arrange-Software<br />
eine digitale Unterstützung bei Absortiervorgängen in der<br />
kombinierten Teileproduktion – der Zeit- und Kostenaufwand<br />
wird so deutlich gesenkt.<br />
GRUNDLAGENTECHNOLOGIE FÜR<br />
VOLLAUTOMATISIERUNG<br />
Rücker hat die Software mit seinem Team im Rahmen eines<br />
Softwarecampus-Projekts entwickelt, welches das Bundesministerium<br />
für Bildung und Forschung mit 100.000 Euro gefördert<br />
hat. Der Doktorand erhielt die Möglichkeit, das eigene Forschungsvorhaben<br />
in leitender Tätigkeit gemeinsam mit einem<br />
namhaften Werkzeughersteller und Automobilzulieferer als<br />
Industriepartner zu gestalten.<br />
Aus dem Projekt Arrange hervorgegangen sind bereits weitere<br />
Lösungen wie beispielsweise die Software Marquis des<br />
Fraunhofer IGD: Die Software verknüpft Augmented Reality<br />
mit Methoden des maschinellen Lernens – und erlaubt somit<br />
Abgleiche zwischen CAD-Spezifikation und realem Produkt.<br />
„Die Technologie ist ein Schritt hin zur Automa tisierung“, erklärt<br />
Rücker. „Sie kann zukünftig mit Robotik-Anwendungen<br />
verbunden werden.“<br />
Bild: Fraunhofer IGD<br />
www.igd.fraunhofer.de<br />
50 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 www.industrielle-automation.net
VORSCHAU<br />
IM NÄCHSTEN HEFT: 02/<strong>2023</strong><br />
ERSCHEINUNGSTERMIN: 31. 03. <strong>2023</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 16. 03. <strong>2023</strong><br />
01<br />
02<br />
04<br />
03<br />
01 Hannover Messe <strong>2023</strong>: Wir berichten über Produktinnovationen<br />
und neueste Technologien<br />
Bild: Deutsche Messe<br />
02 Ein Schweizer Maschinenbauer nutzt IO-Link-<br />
Sensoren und kann so Konstruktion und Inbetriebnahme<br />
beschleunigen<br />
Bild: Baumer<br />
03 Ein neuer Prüfstandard gibt Antworten darauf,<br />
welche Werkstoffe für Druckwasserstoff geeignet sind<br />
Bild: TÜV SÜD<br />
DER DIREKTE WEG<br />
Internet:<br />
www.industrielle-automation.net<br />
E-Paper:<br />
digital.industrielle-automation.net<br />
Redaktion:<br />
Redaktion@industrielle-automation.net<br />
WORLD OF INDUSTRIES:<br />
www.world-of-industries.com<br />
04 Kabelfraß: So lassen sich böse Überraschungen<br />
vermeiden und das passende Produkt für die jeweilige<br />
Anwendung finden<br />
Bild: Lapp<br />
(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/01 51
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52 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/xx www.industrielle-automation.net<br />
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