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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 />

MATERIALFLUSS<br />

LOGISTIK<br />

FLUIDTECHNIK<br />

Profitieren Sie von unserem<br />

einmaligen Mediennetzwerk!<br />

Bitte kontaktieren Sie mich, ich berate Sie gerne!<br />

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 />

/news<br />

Tel. 02203-9649-800 info@igus.net<br />

D-1362-module connect 185x90_CC (GS).indd 1 27.01.23 11:14<br />

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 />

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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 />

Tel.: 06131/992-259, E-Mail: i.ronsdorf@vfmz.de<br />

Vanessa Weingärtner (wv), Tel.: 06131/992-352,<br />

E-Mail: v.weingaertner@vfmz.de<br />

Redaktionsassistenz:<br />

Vivien Backof, Tel.: 06131/992-415, Melanie Lerch,<br />

Tel.: 06131/992-261, Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371,<br />

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 />

E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />

E-Mail: a.zepig@vfmz.de<br />

Auftragsmanagement: Heike Rauschkolb,<br />

Tel.: 06131/992-241, E-Mail: h.rauschkolb@vfmz.de<br />

Anzeigenpreisliste <strong>2023</strong>, gültig ab 01.10.2022<br />

LESERSERVICE<br />

vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />

Große Hub 10, 65344 Eltville,<br />

Tel.: 06123/9238-266<br />

Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige<br />

Änderungen Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).<br />

Preise und Lieferbedingungen:<br />

Einzelheftpreis: € 13,- (zzgl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement Inland: € 65,- (inkl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement Ausland: € 70,- (inkl. Versandkosten)<br />

Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

VERLAG<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />

Postfach 100465, 55135 Mainz<br />

Tel.: 06131/992-200<br />

E-Mail: info@vfmz.de<br />

www.vereinigte-fachverlage.de<br />

Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />

Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem<br />

Gesellschafter: P.P. Cahensly GmbH & Co. KG,<br />

Karl-Härle-Straße 2, 56075 Koblenz<br />

Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401<br />

Chef vom Dienst: Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />

Leitende Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke<br />

Head of Sales: Carmen Nawrath<br />

Tel.: 06131/992-245, E-Mail: c.nawrath@vfmz.de<br />

(verantwortlich für den Anzeigenteil)<br />

Vertrieb: Sarina Granzin, Tel.: 06131/992-148,<br />

E-Mail: s.granzin@vfmz.de<br />

DRUCK UND VERARBEITUNG<br />

Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH<br />

Kurhessenstraße 4 - 6, 64546 Mörfelden-Walldorf<br />

DATENSPEICHERUNG<br />

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gespeichert, um Ihnen berufsbezogene, hochwertige Informationen<br />

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ausgewählten Unternehmen genutzt, um Sie über berufsbezogene<br />

Produkte und Dienstleistungen zu informieren.<br />

Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich<br />

beim Verlag widersprochen werden (vertrieb@vfmz.de).<br />

Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge und<br />

Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit der<br />

Annahme des redaktionellen Contents (Texte, Fotos,<br />

Grafiken etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser<br />

Zeitschrift geht das umfassende, ausschließliche, räumlich,<br />

zeitlich und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht<br />

auf den Verlag über. Dies umfasst insbesondere das Recht<br />

zur Veröffentlichung in Printmedien aller Art sowie<br />

entsprechender Vervielfältigung und Verbreitung, das<br />

Recht zur Bearbeitung, Umgestaltung und Übersetzung,<br />

das Recht zur Nutzung für eigene Werbezwecke, das<br />

Recht zur elektronischen/digitalen Verwertung, z. B. Einspeicherung<br />

und Bearbeitung in elektronischen Systemen,<br />

zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Datenträger<br />

jedweder Art, wie z. B. die Darstellung im Rahmen von<br />

Internet- und Online-Dienstleistungen, CD-ROM, CD und<br />

DVD und der Datenbanknutzung und das Recht, die vorgenannten<br />

Nutzungsrechte auf Dritte zu übertragen, d. h.<br />

Nachdruckrechte einzuräumen. Eine Haftung für die Richtigkeit<br />

des redaktionellen Contents kann trotz sorgfältiger<br />

Prüfung durch die Redaktion nicht übernommen werden.<br />

Signierte Beiträge stellen nicht unbedingt die Ansicht der<br />

Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte Manuskripte<br />

kann keine Gewähr übernommen werden. Grundsätzlich<br />

dürfen nur Werke eingesandt werden, über deren Nutzungsrechte<br />

der Einsender verfügt, und die nicht gleichzeitig<br />

an anderer Stelle zur Veröffentlichung eingereicht oder<br />

bereits veröffentlicht wurden.<br />

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zur Feststellung der Verbreitung von<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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