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5-2023

Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

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Mai 5/<strong>2023</strong> Jg. 27<br />

Druckluftlecks im industriellen<br />

Bereich besser erkennen<br />

Teledyne FLIR, Seite 10<br />

In diesem Heft:<br />

SCHWERPUNKT<br />

QUALITÄTSSICHERUNG


Discover our<br />

Vision.<br />

Halle 9Stand D76<br />

17.04. bis21.04.23<br />

Industrielle Bildverarbeitung<br />

vonPepperl+Fuchs<br />

Detektieren, identifizieren,<br />

vermessenund positionieren<br />

in allenDimensionen.<br />

Mehr Informationenunter<br />

pepperl-fuchs.com/tr-vision


Editorial<br />

Nachhaltige Qualitätssicherung<br />

Nachhaltigkeit ist in aller Munde. Sie sichert unsere Zukunft und ist der Beitrag jedes<br />

einzelnen sowie der Gemeinschaft, an einer Lösung für Probleme zu arbeiten, die wir in<br />

Teilen bisher nur erahnen können. So weit, so gut. Doch wie können wir konkret etwas<br />

tun, außer uns nur dazu zu bekennen, dass etwas getan werden muss?<br />

Qualität ist etwas, das man erfahren und erzeugen kann. Wie so vieles liegt sie jedoch<br />

im Auge des Betrachters. Was für die einen gute Qualität ist, kann auf andere minderwertig<br />

wirken. Gängige Qualitätssicherungssysteme basieren auf dem Ansatz, dass<br />

man eine Basis für die eigene Definition von Qualität festlegt. So können unterschiedliche<br />

Anforderungen mit einem Kriterienkatalog abgebildet werden. Doch was bedeutet<br />

das für die Qualität, die wir uns zum Ziel setzen? Ist ein Qualitätssicherungssystem<br />

dazu geeignet, Nachhaltigkeit zu erzeugen? Natürlich ist es ein Werkzeug wie viele<br />

andere, aber ist es auch ein Nachweis? Es liegt an uns, das zu bestimmen.<br />

Alexander Siefert<br />

Geschäftsführer<br />

Perschmann Calibration GmbH<br />

www.perschmann-calibration.de<br />

Unsere Erwartung ist ein Zertifikat, also ein Nachweis darüber, dass jemand etwas<br />

tut, von dem definiert ist, was es beinhaltet. Hier muss ein Umdenken stattfinden,<br />

wenn wir nicht nur Papiere begutachten und uns damit zufriedengeben wollen, dass<br />

jemand „etwas“ tut. Das WAS wird interessant und das WIE zum eigentlichen Objekt<br />

der Qualitätssicherung. Die Reklamationsquote ist gering? Sehr gut! Die Mitarbeiter<br />

sind geschult? Hervorragend! Die Entwicklung stellt sicher, dass das Produkt recyclebar<br />

ist? Nein? Aber die Umweltzertifizierung lief doch so gut, und in den nächsten<br />

5 Jahren werden 10 % Energie eingespart...<br />

Die Zielsetzung bei der Qualitätssicherung liegt in der Verantwortung des Unternehmens<br />

und ist damit der eigene Anspruch an die Maßstäbe, die es zu erfüllen gilt. Die<br />

Ansprüche an sich selbst und an die Vorstellungen der Kunden in Einklang zu bringen<br />

bedeutet, sich anzupassen. Reichte es vor einigen Jahren noch aus, ein Zertifikat vorzuweisen,<br />

wird es immer mehr zur Selbstverständlichkeit, dieses auch mit Leben zu<br />

füllen. Viele Qualitätsmanagementsysteme sind wie ein Schweizer Uhrwerk: effizient,<br />

adaptiv und vor allem auf guten, durchdachten Prozessen basierend. Wenn es jedoch<br />

um Nachhaltigkeit geht, haben sie oft noch viel Luft nach oben. Wir kommen deshalb<br />

wieder zur eigentlichen Frage zurück: Was bedeutet Nachhaltigkeit?<br />

Der Ansatz muss selbstverständlich aus dem Unternehmen kommen. Es muss sich<br />

positionieren und seine Vision festlegen. Sinnvoll sind etwa die Investition in Produkte,<br />

die langlebiger sind, indem sie updatefähig gemacht werden oder die Verwendung<br />

nachhaltiger Materialien. Eine Anpassung an neue Aufgaben kann den Lebenszyklus<br />

stark verlängern. Selbst Kreisläufe sind möglich.<br />

Aus meiner beruflichen Erfahrung ergibt sich für mich ein großes Feld der Nachhaltigkeit<br />

durch bedarfsgerechtes Bewerten. Ist ein Messmittel wirklich nicht mehr zu verwenden<br />

oder wurde es unter falschen Vorrausetzungen beschafft? Die Technik entwickelt<br />

sich weiter, Messtechnik wird genauer, aber wird in allen Anwendungs fällen wirklich<br />

das Maximum benötigt? Das korrekte Einsetzen von Messmitteln für die jeweilige<br />

Mess aufgabe ist eine komplizierte Aufgabe. Hat man sie jedoch einmal gemeistert, lassen<br />

sich Messmittel oft länger verwenden oder anderen Aufgaben zuordnen. Gemeinsam<br />

mit einer guten Planung und Bewertung kann so ein Baustein geschaffen werden,<br />

der nicht nur Nachhaltigkeit schafft, sondern auch Kosten einspart. Der Kreis wird so<br />

wieder geschlossen.<br />

Die Zukunft hält völlig neue Herausforderungen bereit, wie wir Qualität definieren und<br />

ihre Sicherstellung umsetzen. Kundenanforderungen haben sich geändert und werden<br />

sich auch weiter ändern. Es ist wichtig, sich mit diesen Veränderungen auseinanderzusetzen<br />

und neuen Ideen eine Chance zu geben. Qualität ist ein Vorsprung, der<br />

durch Innovation gehalten wird.<br />

Alexander Siefert<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 3


Inhalt 5/<strong>2023</strong><br />

3 Editorial<br />

Mai 5/<strong>2023</strong> Jg. 27<br />

Druckluftlecks im industriellen<br />

Bereich besser erkennen<br />

Teledyne FLIR, Seite 10<br />

4 Inhalt<br />

6 Aktuelles<br />

10 Titelstory<br />

12 Qualitätssicherung<br />

45 Aus Forschung und Technik<br />

46 IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

59 Komponenten/Stromversorgung<br />

70 Cybersecurity<br />

75 Robotik<br />

76 IoT/Industrie 4.0/Smart Factory<br />

77 Messen/Steuern/Regeln<br />

In diesem Heft:<br />

SCHWERPUNKT<br />

QUALITÄTSSICHERUNG<br />

Zum Titelbild:<br />

Druckluftlecks im<br />

industriellen Bereich<br />

besser erkennen<br />

Neue Si124-Reihe mit verbesserter<br />

Bandbreite ermöglicht energieintensiven<br />

Branchen erhebliche Ersparnisse. 10<br />

80 Software/Tools/Kits<br />

85 Bildverarbeitung<br />

87 Kommunikation<br />

92 Bedienen und Visualisieren<br />

Zeitschrift für Mess-, Steuer- und Regeltechnik<br />

Herausgeber und Verlag:<br />

beam-Verlag<br />

Krummbogen 14<br />

35039 Marburg<br />

www.beam-verlag.de<br />

Tel.: 06421/9614-0<br />

Fax: 06421/9614-23<br />

Redaktion:<br />

Christiane Erdmann<br />

redaktion@beam-verlag.de<br />

Anzeigen:<br />

Tanja Meß<br />

tanja.mess@beam-verlag.de<br />

Tel.: 06421/9614-18<br />

Erscheinungsweise:<br />

monatlich<br />

Satz und Reproduktionen:<br />

beam-Verlag<br />

Druck & Auslieferung:<br />

Bonifatius GmbH, Paderborn<br />

www.bonifatius.de<br />

Der beam-Verlag übernimmt trotz sorgsamer<br />

Prüfung der Texte durch die Redaktion keine<br />

Haftung für deren inhaltliche Richtigkeit.<br />

Alle Angaben im Einkaufsführerteil beruhen<br />

auf Kundenangaben!<br />

Handels- und Gebrauchsnamen,<br />

sowie Waren bezeichnungen und<br />

dergleichen werden in der Zeitschrift<br />

ohne Kennzeichnungen verwendet. Dies<br />

berechtigt nicht zu der Annahme, dass<br />

diese Namen im Sinne der Warenzeichenund<br />

Markenschutzgesetz gebung als frei zu<br />

betrachten sind und von jedermann ohne<br />

Kennzeichnung verwendet werden dürfen.<br />

Kontaktlose Echtzeit-<br />

Messung senkt die<br />

Betriebskosten<br />

Bei Pulverbeschichtungen kommt<br />

es auf die Qualität der Beschichtung<br />

an. Eine Messung ihrer Dicke oder<br />

Gleichmäßigkeit ist – vor allem<br />

an kritischen Stellen – bei der<br />

Qualitätskontrolle unerlässlich. 18<br />

Bilderkennung, Vorhersagen und Co.<br />

Wie sich Künstliche Intelligenz für die Qualitätsprüfung nutzen lässt. 30<br />

KI als Königsweg<br />

KI bietet eine Reihe von<br />

neuen Analyseverfahren, die<br />

vormals in der industriellen<br />

Bildverarbeitung nicht<br />

verfügbar waren. 24<br />

4 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Integrierte Qualitätssicherung<br />

auf dem Shopfloor<br />

In diesem Beitrag wird die Bedeutung der Qualitätssicherung<br />

auf dem Shopfloor diskutiert und die Rolle von optischen<br />

Assistenzsystemen in diesem Zusammenhang beleuchtet. 14<br />

Damit „Made in Germany“<br />

auch morgen noch gilt<br />

So sichern Unternehmen die Qualität ihrer Produkte durch die<br />

Automatisierung mit Cobots. 32<br />

Überwachung der Batteriespannung<br />

und -temperatur während der Ladeund<br />

Entladeprüfung<br />

In der Produktion von Batterien durchlaufen diese eine Vielzahl<br />

ganz unterschiedlicher Tests. 20<br />

Inline-Farbmessung –<br />

wichtiges Werkzeug<br />

für die Qualitätssicherung<br />

Die Messung der Farbe als Qualitätsparameter<br />

von Produkten und Zulieferteilen ist seit mehreren<br />

Jahrzehnten weit verbreitet. 36<br />

Testfähigkeiten und<br />

Testsystemproduktivität<br />

mit neuen MEMS-<br />

Schaltern erweitern<br />

Hochentwickelte digitale Prozessoren<br />

benötigen zur Qualitätssicherung<br />

separates automatisches Testequipment<br />

(ATE) für parametrische DC-Prüfungen<br />

und schnelle digitale Tests. 26<br />

Smarte Qualitätssicherung<br />

durch Machine Vision<br />

Die sogenannte „Smart Factory“ steht im<br />

Mittelpunkt der Industrie 4.0. Hinter der<br />

Idee verbirgt sich die Automatisierung von<br />

Fertigungslinien oder ganzen Fabriken mittels<br />

neuer technischer Lösungen. 12<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 5


Aktuelles<br />

Flexibel und nachhaltig -<br />

Digitaler Arbeitsplatz-as-a-Service<br />

IT-Dienstleister Adlon baut Technologieführerschaft mit DaaS-Angebot weiter aus.<br />

hohem Automatisierungsgrad einfach<br />

selbst vornehmen.<br />

Nachhaltige IT mit Device-as-a-Service © Adobestock@sdecoret<br />

Die digitale Transformation des<br />

Arbeitsplatzes im Fokus: Als IT-<br />

Dienstleister plant, entwirft und<br />

betreibt Adlon den digitalen Arbeitsplatz<br />

von der Modernisierung der<br />

Infrastruktur über die Digitalisierung<br />

der Prozesse und Tätigkeiten<br />

bis hin zur Informationssicherheit<br />

am digitalen Arbeitsplatz mit dem<br />

Ziel, Kunden mit IT zu stärken. Im<br />

Fokus hierbei: Device-as-a-Service<br />

(DaaS). Mit dieser Lösung erweitert<br />

Adlon den Ansatz verwalteter<br />

und gemanagter Clients (Managed<br />

Clients) um die Aspekte der Gerätelizenzierung,<br />

-bestellung und -austausch.<br />

Damit wird der Arbeitsplatz<br />

zum effizienten Mietmodell pro Mitarbeitenden<br />

und Monat. Hierzu wurde<br />

just ein neuer Online-Bestellshop<br />

für KMUs und Großunternehmen<br />

eingerichtet.<br />

As-a-Service-Modelle setzen sich<br />

weiter durch. Nicht ohne Grund:<br />

Lösen sie doch aktuelle Probleme<br />

wie die Reduktion von komplexen<br />

und global ausgerichteten Prozessen,<br />

fehlendes Technologie-Knowhow<br />

im eigenen Haus oder den<br />

Kostendruck.<br />

Adlon Intelligent Solutions GmbH<br />

www.adlon.de<br />

Mietmodelle,<br />

mehr als Problemlöser<br />

– ein Markt in Bewegung<br />

Device-as-a-Service kombiniert<br />

alle für den Arbeitsplatz relevanten<br />

Fähigkeiten wie die Beschaffung<br />

(Leasing/Kauf/Miete) der Hardund<br />

Software, die einfache Arbeitsplatzkonfiguration<br />

und Bestellung,<br />

die automatisierte Einrichtung und<br />

Konfiguration der Geräte, die dauerhafte<br />

Sicherung und Verwaltung<br />

samt Support sowie den problemlosen<br />

Geräteaustausch. Die Abrechnung<br />

erfolgt monatlich pro Arbeitsplatz<br />

oder Device. Der Vorteil: Transparente<br />

Kosten und Komplexitätsreduktion.<br />

Automatisierung<br />

und Echtzeit-Reporting<br />

Mit Device-as-a-Service wird die<br />

Prozessstandardisierung im Unternehmen<br />

vorangetrieben. Finanzentscheidende<br />

profitieren beispielsweise<br />

von Dashboards und<br />

Reports in Echtzeit, IT-Verantwortliche<br />

von automatisiert bereitgestellten<br />

Sicherheits- und Software-Updates,<br />

Einkäufer von der<br />

Reduktion von Beschaffungspositionen<br />

und Anwendende von einer<br />

smarten User-Experience am digitalen<br />

Arbeitsplatz.<br />

Die Mitarbeitenden im Fokus<br />

Gleichzeit entwickelt sich Deviceas-a-Service<br />

zu einem Wettbewerbsvorteil<br />

in Sachen Arbeitsplatzattraktivität<br />

und Nachhaltigkeit.<br />

Der hohe Standardisierungund<br />

Automatisierungsgrad in der<br />

Arbeitsplatzbereitstellung unterstützt<br />

moderne Arbeitsmodelle wie<br />

Telearbeit und „Work from Everywhere“.<br />

Denn Mitarbeitende erhalten<br />

ihre Ausstattung an einen beliebigen<br />

Ort geliefert und können die<br />

Installation und Konfiguration dank<br />

Nachhaltig und effektiv<br />

Durch die smarte Bereitstellung und<br />

Verwaltung der Geräte (auch „Zero<br />

Touch Deployment“ genannt) ist keinerlei<br />

manuelle Zuarbeit mehr notwendig.<br />

Diese Einsparung von kapazitätsbindenden<br />

Tätigkeiten zahlt positiv auf<br />

nachhaltiges Handeln insbesondere<br />

auf die Einsparung von CO 2 -Emissionen<br />

ein: Die Lieferung der Arbeitsplatzausstattung<br />

erfolgt vom Hersteller<br />

ohne Zwischenschritte direkt zum<br />

Mitarbeitenden nach Hause oder in<br />

die Firma. Das spart unnötige Wege<br />

und Verpackungsmaterial.<br />

Pionier und One-Stop-Shop<br />

Adlon stellt als einziger Deviceas-a-Service-Anbieter<br />

in Deutschland<br />

alle Geräte wie PCs, Tablets,<br />

Laptops, Smartphones, etc. zur<br />

Verfügung. Unabhängig vom Hersteller<br />

oder Betriebssystem. Mittelständische<br />

Unternehmen sowie<br />

global agierende Konzerne verringern<br />

mit dem neuen Online-Bestellshop<br />

die steigende Komplexität in<br />

der standort übergreifenden Arbeitsplatz-Bestellung.<br />

Dies reduziert den<br />

Kostendruck in der Arbeitsplatz-<br />

Beschaffung, in der Verwaltung und<br />

im Support. Für Unternehmen bedeutet<br />

dies: Ein einziger Ansprechpartner<br />

und alles aus einer Hand. ◄<br />

Mit dem Service „Device as a Service – Smartphones & Tablets“ sind die<br />

mobilen Firmengeräte sicher verwaltet und immer up-to-date<br />

© Adlon Intelligent Solutions GmbH<br />

6 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Aktuelles<br />

Control <strong>2023</strong>: Die Deadline, auf die das ganze<br />

Jahr hingearbeitet wird!<br />

Vom 09. bis 12. Mai <strong>2023</strong> öffnet<br />

die 35. Control, internationale<br />

Fachmesse für Qualitätssicherung,<br />

in Stuttgart ihre Hallen für Technologie-Updates<br />

aus den Bereichen<br />

Vision, Bildverarbeitung, Sensorik<br />

sowie Mess- und Prüftechnik. Zu<br />

den Trendthemen gehören moderne<br />

Software, Inline-Prüfprozesse und<br />

KI-gestützte Systeme.<br />

Trend: Einfach bedienbare<br />

Maschinen und<br />

Automatisierung<br />

Einer der derzeit wichtigsten Technologie-Trends<br />

in der Qualitätssicherung<br />

ist es, Messmaschinen<br />

sehr einfach und intuitiv bedienbar<br />

zu machen. Hierbei liegt ein großes<br />

Augenmerk auf der Messsoftware,<br />

die den Bediener bestmöglich unterstützen<br />

soll. Hierzu bringt Schneider<br />

Messtechnik eigenentwickelte<br />

Software mit, die den Anforderungen<br />

des Markts entsprechen. Ein<br />

weiterer Trend ist die Automatisierung.<br />

Schneider Messtechnik hat<br />

hierfür einzelne Maschinenserien<br />

fit gemacht; Anwender können die<br />

CNC-Messanlagen in eine Teil- oder<br />

Vollautomatisierung einbinden. Beide<br />

Trends spiegeln die aktuelle Situation<br />

am Arbeitsmarkt wider: Zum<br />

einen müssen immer mehr Menschen<br />

die Messmaschinen nutzen<br />

Control<br />

www.control-messe.de<br />

und bedienen können, zum anderen<br />

müssen fehlende Werker durch<br />

automatische Abläufe kompensiert<br />

werden.<br />

Trend: Deep Learning für<br />

Klassifizierungsaufgaben<br />

Moderne QS-Maßnahmen tragen<br />

dazu bei, die Produktions-Herausforderungen<br />

Effizienz, Ressourcenschutz<br />

und Nachhaltigkeit zu<br />

bewältigen. Für effiziente Abläufe<br />

müssen Informationen über den<br />

aktuellen Zustand an jedem Punkt<br />

der Prozesskette vorliegen. Hierzu<br />

ist eine verlässliche Qualitätssicherung<br />

unerlässlich. So ist inzwischen<br />

„Predictive Maintenance“ ein wichtiges<br />

Kriterium für die Effizienzsteigerung<br />

bei der Qualitätssicherung,<br />

meint auch Markus Riedi, CEO der<br />

Opto GmbH. „Die Big-Data-Auswertung<br />

von Fertigungsprozessen und<br />

die Rückführung in eine intelligente<br />

Produktionssteuerung wird nachhaltig<br />

den Energieverbrauch senken und<br />

die Qualität von Produkten steigern<br />

können“, so Riedi. Für ihn liegt die<br />

Zukunft der QS in der Automatisierung<br />

von Qualitätsprozessen und im<br />

immer bedeutenderen Deep Learning<br />

für Klassifizierungsaufgaben.<br />

„In mehreren Jahren werden Statistiken<br />

beweisen, dass die Resultate<br />

von KI-gestützten Mess- und Testanlagen<br />

DIN-basierte Prozesse bei<br />

weitem übertreffen“, sagt der Opto-<br />

Chef. Sein Unternehmen aus Gräfelfing<br />

kommt mit inline-prozesstaugliche<br />

Sensoren, den Solino-<br />

Imaging-Modulen, nach Stuttgart.<br />

„Die Control ist seit Jahren unsere<br />

Hauptmesse“, erklärt Riedi. „Hier<br />

zeigen wir Neuheiten, bringen alle<br />

unsere Händler auf den neuesten<br />

Stand und präsentieren uns als innovatives<br />

Unternehmen für Automatisierungsaufgaben<br />

in der Mikroskopie.<br />

Die Control ist für unsere Produktentwicklung<br />

die Deadline, auf die<br />

das ganze Jahr hingearbeitet wird.“<br />

Trend: Komplette Kreisläufe<br />

und roboterbasierte<br />

Messungen<br />

Allseits hoch geschätzt wird seitens<br />

der Aussteller und Fachbesucher<br />

die internationale Ausrichtung<br />

der Control und die umfassende Darstellung<br />

der gesamten Branche vom<br />

Messschieber bis zur universellen<br />

Messmaschine. Das bewährte praxisorientierte<br />

Messekonzept, die<br />

gute Erreichbarkeit und die inhaltliche<br />

Kontinuität der Control macht<br />

sie zu einem festen Bestandteil im<br />

Messekalender vieler Unternehmen.<br />

Das bestätigt auch die Metrologic<br />

Group: Die Control ist ein wichtiges<br />

Ereignis in der Welt der Qualitätssicherung<br />

auf europäischer<br />

und globaler Ebene. Das persönliche<br />

Zusammentreffen aller Partner<br />

unterstützt die fachlichen Diskussionen<br />

und die Geschäftsanbahnungen.<br />

„Als Trends und aktuelle<br />

Marktinteressen stellen wir die<br />

Virtualisierung, Automatisierung,<br />

Robotik und digitale Zwillingstechnologien<br />

fest“, konstatiert Fabian<br />

Krüger, Projektleiter der Control. „In<br />

diesem Jahr werden wir komplette<br />

Prüfkreisläufe mit Anbindung an die<br />

Fabrik 4.0 sehen samt Datenflussmanagement,<br />

fortschrittlichen Programmierlösungen<br />

und roboterbasierten<br />

Messungen. Diese modernen<br />

Messverfahren sorgen für mehr<br />

Genauigkeit, eine höhere Produktivität<br />

und weniger fehlerhafte Teile.<br />

Dies unterstützt Fertigungsunternehmen<br />

maßgeblich dabei, Ausschuss<br />

und die Verschwendung von Rohstoffen<br />

zu vermeiden.“<br />

Vier volle Hallen,<br />

hohe Internationalität<br />

„Wir freuen uns mit allen Austellern<br />

und Fachbesuchern auf die vier<br />

Hallen 3, 5, 7 und 9 voller interessanter<br />

Neuheiten in Sachen Qualitätsüberprüfung<br />

und Qualitätssicherung“,<br />

erklärt Bettina Schall,<br />

Geschäftsführerin des Messeunternehmens<br />

P. E. Schall. „Wir freuen<br />

uns auch auf die vielen Teilnehmer<br />

aus dem Ausland. Unser Ausstellerbeirat<br />

als Vertretung der Ausstellerschaft<br />

hat noch einmal die<br />

hohe Internationaliät begrüßt und<br />

die weltweite Bedeutung der Control<br />

betont. Diese Fachmesse ist<br />

und bleibt ein themenfokussiertes<br />

und praxisorientiertes Branchenhighlight<br />

und deshalb eine wertvolle<br />

Businessplattform. Wir freuen<br />

uns auf den 09. bis 12. Mai <strong>2023</strong> in<br />

Stuttgart und heißen alle Aussteller<br />

und Gäste auf der 35. Control sehr<br />

herzlich willkommen.“ ◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 7


Aktuelles<br />

Data Modul AG erhält TOP 100-Siegel<br />

Erfolgreiche Teilnahme am Innovationswettbewerb für mittelständische Unternehmen<br />

Als einer der weltweit führenden Spezialanbieter<br />

für Display-, Touch-, Embedded-, Monitorund<br />

Panel-PC-Lösungen entwickelt Data Modul<br />

seit jeher zukunftsorientierte Produkte sowie<br />

Services und ist zugleich europaweit Marktführer<br />

im Bereich Displayoptimierung. Kein anderes<br />

Unternehmen verfügt über eine derartige Bandbreite<br />

an modernen Bondingverfahren, die an<br />

den Produktionsstandorten Weikersheim und<br />

Lublin eingesetzt werden, sowie jahrzehntelange<br />

Erfahrung wie das Münchner<br />

High-Tech-Unternehmen. Seit<br />

ihrer Gründung im Jahr 1972 verfolgt<br />

Data Modul konsequent das<br />

Ziel, ihren Kunden moderne, maßgeschneiderte<br />

und individuell angepasste<br />

Komplettlösungen anzubieten.<br />

Kundenspezifische Value-<br />

Add-Services für eine Vielzahl von<br />

Branchen sowie ein speziell entwickeltes<br />

modulares Produktportfolio<br />

machen das mittelständische<br />

Unternehmen zum Innovationstreiber<br />

der Displaybranche.<br />

Data Modul aus München konnte mit ihren<br />

Innovations-Qualitäten überzeugen und hat<br />

dafür jüngst das TOP 100-Siegel <strong>2023</strong> erhalten<br />

– eine Auszeichnung, die besonders zukunftsweisende,<br />

mittelständische Unternehmen in<br />

Deutschland prämiert. Im Auftrag von compamedia,<br />

dem Ausrichter des Vergleichs, untersuchten<br />

Prof. Dr. Nikolaus Franke, Innovationsforscher<br />

der Wirtschaftsuniversität Wien, und<br />

sein Team auf Basis eines wissenschaftlichen<br />

Auswahlverfahrens alle teilnehmenden Unternehmen<br />

hinsichtlich 100 Kriterien aus den fünf<br />

Kategorien „Innovationsförderndes Top-Management“,<br />

„Innovationsklima“, „Innovative Prozesse<br />

und Organisation“, „Außenorientierung / Open<br />

Innovation“ sowie „Innovationserfolg“. Ein wichtiger<br />

Faktor innerhalb des Auswahlverfahrens<br />

war, ob es sich bei den Innovationen des Unternehmens<br />

um Zufallsprodukte handelt oder ob<br />

diese systematisch geplant werden und somit<br />

in der Zukunft wiederholbar sind.<br />

Passgenaue Lösungen<br />

„Seit 50 Jahren ist unser Bestreben,<br />

unseren Kunden passgenaue<br />

Lösungen auf höchstem Niveau<br />

anzubieten. Dabei gehen wir mit<br />

der Zeit, beobachten Marktentwicklungen<br />

genau, analysieren<br />

Trends und nehmen uns zum Ziel,<br />

uns stets weiter zu spezialisieren, so u. a. im<br />

Bereich der Touch-Technologien und des Optical<br />

Bondings. Wir freuen uns sehr das TOP 100<br />

Siegel tragen zu dürfen, da es den hohen Stellenwert<br />

von Innovation in unserem Unternehmen<br />

unterstreicht“, so Dr. Florian Pesahl, CEO<br />

der Data Modul AG.<br />

Am 23. Juni <strong>2023</strong> kommen in Augsburg alle<br />

Top-Innovatoren des Jahrgangs <strong>2023</strong> zur Preisverleihung<br />

auf dem Deutschen Mittelstands-<br />

Summit zusammen. ◄<br />

DATA MODUL AG<br />

www.data-modul.com<br />

Data Modul zählt zu den<br />

Top-Innovatoren Deutschlands<br />

8 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Technisch top aufbereitete Schulungsinhalte<br />

mit Sofort-Zugriff<br />

Aktuelles<br />

Eclipseina GmbH launcht neuen Webshop für inhaltlich starke E-Learning-Module<br />

Die Embedded Academy, das<br />

Schulungsangebot von Eclipseina,<br />

bietet didaktisch top aufbereitete,<br />

unterhaltsam animierte E-Lerneinheiten<br />

zum fachlich tiefen Einstieg<br />

in aktuelle Themen der Embedded<br />

System- und Softwareentwicklung,<br />

Elektronik, Automotive und Elektromobilität.<br />

Ab sofort stehen die content-starken<br />

Lerneinheiten über den<br />

neuen Webshop zur Verfügung und<br />

können sofort genutzt werden. Der<br />

Clou dabei: 1 x zahlen und dann<br />

Zugriff auf alle Lerneinheiten.<br />

Eclipseina GmbH<br />

info@eclipseina.com<br />

www.eclipseina.com<br />

Erstklassiges Lernerlebnis<br />

Für die technisch tief gehenden,<br />

hochspezialisierten Inhalte hat Eclipseina,<br />

Regensburger Spezialist für<br />

Embedded System- und Software-<br />

Entwicklung, Wissen aus zahllosen<br />

Schulungen zusammengetragen. In<br />

Zusammenarbeit mit OEMs sowie<br />

TIER2 entstanden so über 40 Stunden<br />

Lerninhalte in Deutsch und Englisch.<br />

Ansprechend animiert, bietet<br />

die Embedded Academy ein erstklassiges<br />

Lernerlebnis. Dazu tragen<br />

auch zahlreiche Links zu Hintergrundinformationen<br />

sowie zu<br />

anderen E-Learning-Einheiten bei,<br />

welche die Nutzer in ihrem persönlichen<br />

Lernfluss unterstützen.<br />

Schneller Lernfortschritt<br />

In Summe bildet das Angebot von<br />

Eclipseina aktuell über 6 Wochen<br />

Präsenztraining ab – mit dem Vorteil,<br />

dass Lernende ihre Zeit und<br />

ihre Fortschrittsgeschwindigkeit<br />

selbst planen und an ihre Bedürfnisse<br />

anpassen können. Die Erfahrung<br />

zeigt: eLearning ist deutlich<br />

effizienter; in aller Regel ist der<br />

Lernfortschritt mindestens doppelt<br />

so schnell, wie bei vergleichbaren<br />

statischen Angeboten, weil Inhalte<br />

schneller erfasst und verarbeitet werden.<br />

Eine intuitiv bedienbare, interaktive<br />

Benutzeroberfläche erleichtert<br />

den Einstieg und unterstützt den<br />

Lernfortschritt proaktiv.<br />

Immer up-to-date<br />

Auch „alte Hasen“ profitieren von<br />

den E-Learnings von Eclipseina, da<br />

diese ständig erweitert und an aktuelle<br />

Entwicklungen angepasst werden.<br />

So wurden etwa die Inhalte zu<br />

den Themenfeldern Informationssicherheit,<br />

Bus-Systeme und Messtechnik<br />

neu erstellt. Weitere Inhalte<br />

umfassen intensive Kurse zur Software-Entwicklung,<br />

vertiefende Einblicke<br />

in die Technologie von Embedded-Systemen<br />

sowie neueste Entwicklungen<br />

im Bereich Automotive.<br />

Grundlagen<br />

Im Bereich Elektromobilität und<br />

Ladekommunikation gelten die<br />

Angebote von Eclipseina gar branchenweit<br />

als Benchmark. Häufig<br />

gebucht werden auch die umfassenden<br />

Präsenz- und Online-Seminare<br />

zu den entsprechenden (elektro-)technischen<br />

Grundlagen. Diese<br />

wenden sich vor allem an Softwareund<br />

Maschinenbau-Ingenieure um<br />

diese fit zu machen für die Elektromobilität.<br />

Sicher und schnell<br />

Der neue Webshop bietet deutlich<br />

umfassendere und bestens<br />

abgesicherte Zahlungsmöglichkeiten<br />

sowie eine erheblich verkürzte<br />

Ladedauer. Möglich wird dies<br />

durch neueste Technologie im Hintergrund.<br />

Eine leistungsstarke Suchfunktion<br />

erleichtert das gezielte Auffinden<br />

von bestimmten Lernmodulen<br />

oder Inhalten.<br />

Link<br />

https://embedded-academy.com/<br />

de/ ◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 9


Titelstory<br />

Druckluftlecks im industriellen Bereich<br />

besser erkennen<br />

Neue Si124-Reihe mit verbesserter Bandbreite ermöglicht energieintensiven Branchen erhebliche Ersparnisse<br />

nicht optimal arbeiten, ersetzt werden<br />

müssen. Außerdem können<br />

sie sich auf die Produktion auswirken,<br />

wenn Teile ausgetauscht werden<br />

müssen und Produktionslinien<br />

stillstehen.<br />

Teledyne FLIR<br />

www.teledyneflir.com<br />

Die akustischen Bildgebungskameras<br />

Si124, Si124-PD und Si124-LD<br />

von Teledyne FLIR bieten nun eine<br />

verbesserte Bandbreite beim Erkennen<br />

von Druckluftlecks im industriellen<br />

Bereich. Die Änderung bewirkt,<br />

dass die branchenführende Produktreihe<br />

nun Lecks zwischen 2 und<br />

65 kHz erkennen kann und dadurch<br />

eine erhebliche Verbesserung der<br />

Funktionalität verglichen mit der<br />

vorherigen maximalen Bandbreite<br />

von 35 kHz darstellt. Dies mag wie<br />

eine kleine Änderung erscheinen,<br />

doch die operativen Auswirkungen<br />

der Verbesserungen sind erheblich:<br />

Sie ermöglichen deutliche Einsparungen<br />

für industrielle Anwendungen<br />

auf der ganzen Welt, indem Kosten<br />

gesenkt und die Zuverlässigkeit verbessert<br />

werden.<br />

Einfachere wirksamere<br />

Inspektionen<br />

Die drei Si124-Modelle sind<br />

nun in der Lage so gut wie jedes<br />

Druckluftleck in der Fertigung zu<br />

erkennen – auch wenn es noch so<br />

klein und scheinbar unbedeutend<br />

sein mag. Der 63 kHz abdeckende<br />

Bereich ist wissenschaftlich gesehen<br />

der optimale Schallspektrumbereich<br />

für die Erkennung von<br />

Lecks, die an dieser messbaren<br />

Schwelle auftreten. Das Erkennen<br />

von Bereichen außerhalb dieses<br />

Spektrums verschlechtert die<br />

langfristige Funktionalität, da Hintergrundgeräusche<br />

über 65 kHz<br />

hinaus die Baseline-Messung stören<br />

und die Leckerkennung negativ<br />

beeinflussen können.<br />

Luftlecks, die unentdeckt bleiben,<br />

können Unternehmen Tausende<br />

Euro kosten, wenn Einheiten, die<br />

Ein Rechenbeispiel<br />

Federico De Lucia, Team Lead<br />

of Condition Monitoring Specialists<br />

(EMEA Solutions) bei Teledyne<br />

FLIR erklärt, wieso diese scheinbar<br />

kleine Änderung dafür sorgt, dass<br />

die Si124-Reihe die perfekte Bandbreite<br />

für das Erkennen von Druckluftlecks<br />

im industriellen Bereich<br />

hat. „Sehen wir uns beispielsweise<br />

ein Druckluftleck an, das an einem<br />

kleinen Loch von nur 1,5 Millimeter<br />

Durchmesser auftritt und mit einem<br />

Druckluftnetzwerk mit 7 Bar Druck<br />

verbunden ist. Vor zwei Jahren hätte<br />

dieses Leck ein Unternehmen bei<br />

einem Preis von 0,07 € pro Kilowattstunde<br />

etwa 1500 € pro Jahr gekostet,<br />

wenn wir von einer durchschnittlichen<br />

Betriebszeit von 6000 Stunden<br />

ausgehen.<br />

Jetzt, wo die Energiepreise steigen,<br />

können die Kosten in manchen<br />

Fällen drei-, vier- oder sogar fünfmal<br />

so hoch sein, was Kosten von<br />

bis zu 8500 € pro Jahr bedeuten<br />

kann – ein unglaublicher Betrag für<br />

ein einziges kleines Loch in einem<br />

wichtigen Produktionsteil, das nicht<br />

erkannt wurde. Diese Zahl ist besonders<br />

schockierend, wenn man die<br />

Größe industrieller Fertigungsanlagen<br />

und die vielen Lecks, die unbemerkt<br />

entstehen können, bedenkt.<br />

10 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Titelstory<br />

schüssiger Energiekosten und das<br />

Ende von vermeidbaren Geräteausfällen<br />

bei der Arbeit mit Druckluftmaschinen.<br />

Agile KI<br />

Dichtheitsprüfungen<br />

sind nicht mehr zeitgemäß<br />

„Die Elektrofahrzeugbranche ist<br />

ein besonders aktuelles Beispiel<br />

dafür, wie die akustische Bildgebung<br />

in Anbetracht der steigenden<br />

Energiekosten verwendet werden<br />

kann, um veraltete Inspektionsmodelle<br />

abzulösen. „Die Batterien für<br />

Elektrofahrzeuge müssen luftdicht<br />

verschlossen werden, um sicherzustellen,<br />

dass sie operative Richtlinien<br />

und Sicherheitsstandards einhalten.<br />

Sie müssen luft- und wasserdicht<br />

sein, um Schmutz, Staub und<br />

andere Fremdstoffe davon abzuhalten,<br />

in die Kernkomponenten einzudringen,<br />

was zu einem Kurzschluss<br />

im Gerät führen und ein Brandrisiko<br />

darstellen könnte.<br />

Traditionell wurden diese Einheiten<br />

mit Massenspektrometern untersucht,<br />

um Fremdstoffe im Gehäuse<br />

zu erkennen, oder mithilfe von Dichtheitsprüfungen,<br />

bei der die Einheiten<br />

unter Wasser getaucht wurden, um<br />

Lecks anhand von Luftblasen ausfindig<br />

zu machen – was unglaublich<br />

unpraktisch und auch verschwenderisch<br />

war.<br />

Akustische<br />

Bildgebungskameras<br />

„Die verbesserte Produktreihe<br />

akustischer Bildgebungskameras von<br />

Teledyne FLIR kann Lecks schneller<br />

als veraltete Modelle erkennen<br />

und zudem viel kleinere Lecks finden,<br />

die weder mit dem bloßen<br />

Auge sichtbar noch hörbar sind und<br />

auch mit traditioneller Thermografie<br />

nicht gefunden werden können. Die<br />

verbesserte Bandbreite des Si124<br />

stellt sicher, dass Betreiber sich nur<br />

auf genau die Frequenzen konzentrieren,<br />

in denen Luftlecks erkannt<br />

werden können – und keine wertvolle<br />

Batterieleistung oder KI-Funktionalität<br />

verschwenden, während<br />

sie versuchen, vermeidbare Hintergrundgeräusche<br />

höherer Frequenzen<br />

herauszufiltern.“<br />

Leichter und ergonomischer<br />

Die Si124-Reihe bietet auch klare<br />

Vorteile für Inspektoren, wenn es um<br />

industrielle Anwendungen geht. Sie<br />

ist extrem leicht. Mit einem Gewicht<br />

von 1,25 kg inklusive Batterie ist sie<br />

fast 60 % leichter als die Modelle<br />

anderer Hersteller. Dadurch können<br />

die Kameras mit nur einer Hand<br />

gehalten werden, sodass Benutzer<br />

Inspektionen auch an schwer zu<br />

erreichenden Stellen und in schwierigen<br />

Umgebungen durchführen können.<br />

Die leichte Produktreihe bietet<br />

eine Nutzungsdauer von bis zu zwei<br />

Stunden und kann sogar in schwierigen<br />

industriellen Umgebungen mit<br />

Temperaturen zwischen -10 °C und<br />

50 °C verwendet werden – was sie<br />

zu einem der robustesten Modelle<br />

auf dem Markt macht.<br />

Extrem schnell<br />

Die Produktreihe der akustischen<br />

Bildgebungskameras ist in der Lage,<br />

Probleme bis zu 10-mal schneller<br />

zu finden als traditionelle Methoden.<br />

Dazu gehört das Auffinden<br />

von Luftlecks, das Verringern über­<br />

Die Reihe enthält außerdem eine<br />

agile KI, die vorausschauende Algorithmen<br />

verwendet, um die Kosten<br />

eines entdeckten Druckluftlecks zu<br />

schätzen. Hierzu werden die verlorene<br />

Luft in Echtzeit bestimmt, die<br />

Ausgaben pro kWh berechnet und<br />

die voraussichtlichen Ersparnisse pro<br />

Jahr angezeigt. So haben Inspektoren<br />

stets einen hilfreichen Nachweis,<br />

um Reparaturkosten, die an<br />

einer Produktionslinie anfallen, zu<br />

rechtfertigen. Die Si124-Reihe profitiert<br />

außerdem von Thermal Studio,<br />

einem FLIR-exklusiven Plug-in, das<br />

in der Lage ist, mithilfe von Vorlagen,<br />

Overlays und Formeln Berichte<br />

mit mehr als 100 Bildern schnell zu<br />

erstellen. Sie optimiert die Wärmebildanalyse<br />

und stellt sicher, dass<br />

Inspektoren Wärmebildaufnahmen<br />

analysieren, bearbeiten und segmentieren<br />

können. ◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 11


Qualitätssicherung<br />

Smarte Qualitätssicherung durch Machine Vision<br />

Alles im Blick – Industriekameras decken Störungen und Mängel frühzeitig auf und verhindern Schäden.<br />

© Schuler Pressen<br />

Autor:<br />

Heiko Seitz<br />

Technischer Redakteur<br />

IDS Imaging Development<br />

Systems GmbH<br />

https://de.ids-imaging.com/<br />

Für produzierende Unternehmen<br />

sind Flexibilität und Resilienz wichtiger<br />

denn je, um vergleichsweise<br />

gut auf aktuelle Herausforderungen<br />

reagieren zu können. Betrieben,<br />

die ihre internen Prozesse von der<br />

Produktion über die Logistik bis hin<br />

zur Verwaltung frühzeitig digitalisiert<br />

haben, gelingt dies. Moderne<br />

Fabriken treiben hierfür die immer<br />

stärkere Vernetzung von Fertigungsstraßen,<br />

Robotern und Maschinen<br />

voran. Umso durchgängiger alle am<br />

Produktionsprozess beteiligten Komponenten<br />

miteinander kommunizieren,<br />

desto autonomer, intelligenter<br />

und effizienter kann dieser erfolgen.<br />

Deshalb ist es auch sinnvoll Prüfsituationen,<br />

in denen bisher das<br />

menschliche Auge auschlaggebend<br />

war, mit Kameratechnologie<br />

auszustatten. So lassen sich Defizite<br />

in Punkto Zuverlässigkeit, Flexibilität<br />

und Erkennungsrate vermeiden.<br />

Machine Vision stellt hier<br />

eine Schlüsseltechnologie für eine<br />

vernetzte Produktion mit durchgängiger<br />

Prozessüberwachung zur Qualitätssicherung<br />

dar.<br />

Die smarte Fabrik<br />

Die sogenannte „Smart Factory“<br />

steht im Mittelpunkt der Industrie 4.0.<br />

Hinter der Idee verbirgt sich die<br />

Automatisierung von Fertigungslinien<br />

oder ganzen Fabriken mittels<br />

neuer technischer Lösungen.<br />

Ziel ist es, einzelne Roboter und<br />

Maschinen so zu vernetzen, dass sie<br />

Daten, Zustände und Befehle direkt<br />

- ohne menschliches Zutun - austauschen<br />

und adaptiv bzw. selbstregulierend<br />

reagieren können. Wo<br />

also bisher der Mensch als Schnittstelle<br />

notwendig war, um einzelnen<br />

Maschinen Anweisungen zu geben,<br />

geschieht dies in einer intelligenten<br />

Fabrik von selbst.<br />

Die Vorteile für große sowie kleine<br />

Unternehmen sind vielfältig: Durch<br />

die optimierte Auslastung der Maschinen<br />

und die damit verbundene effizientere<br />

Ressourcenplanung können<br />

vor allem Zeit und Kosten eingespart<br />

werden. Zudem lässt sich<br />

die Qualität der Endprodukte verbessern,<br />

da Fehlerquellen minimiert<br />

werden. Funktionen wie die<br />

vorausschauende Wartung (Predictive<br />

Maintenance) sorgen dafür,<br />

dass Störungen oder Mängel in den<br />

Maschinen frühzeitig angezeigt und<br />

behoben werden, bevor es zu einem<br />

Produktionsstopp kommt. Mit Blick<br />

auf die Belegschaft werden damit<br />

unterm Strich Ressourcen für andere<br />

Aufgaben frei.<br />

Machine Vision<br />

als Game Changer<br />

Auf den ersten Blick mag der<br />

Gedanke, die eigene Fabrik bzw. das<br />

eigene Unternehmen zu automatisieren,<br />

als Mammutaufgabe erscheinen.<br />

Doch – wie so oft – liegt der<br />

Schlüssel darin, Schritt für Schritt<br />

vorzugehen. Letztlich besteht eine<br />

smarte Fabrik aus vielen einzelnen<br />

Komponenten, die clever eingesetzt<br />

einen großen Unterschied machen<br />

können. Ein solcher Baustein ist die<br />

Machine Vision. Industriekameras<br />

übernehmen ähnliche Aufgaben wie<br />

Sensoren und haben durch ihren<br />

Einsatz vollkommen neue Möglichkeiten<br />

bei der Automatisierung von<br />

Fertigungsprozessen eröffnet. Als<br />

sehendes Auge von Robotern und<br />

Maschinen unterstützen Industriekameras<br />

diese dabei, immer komplexere<br />

Aufgaben zu bewältigen.<br />

Vorteil: Multifunktionalität<br />

Ein entscheidender Vorteil gegenüber<br />

hochspezialisierten Sensoren<br />

ist ihre Multifunktionalität,<br />

denn Kameras ermöglichen eine<br />

Inspektion von Klebesystemen in Echtzeit durch industrielle<br />

Bildverarbeitung. © Akeoplus<br />

12 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Qualitätssicherung<br />

Hochgeschwindigkeit bei der Maß- und Oberflächeninspektion von<br />

Impfstoffflaschen © Isotronic GmbH<br />

wesentlich flexiblere Auswertung<br />

unterschiedlicher (optischer) Merkmale.<br />

Keine andere Komponente<br />

sammelt und interpretiert so viele<br />

Daten wie die Bildverarbeitung. Sie<br />

erlaubt es, die Qualität im Produktionsablauf<br />

zu überprüfen, zu verarbeiten<br />

und die Ergebnisse an die<br />

Systeme im Wertschöpfungsnetzwerk<br />

zu übertragen. Dabei wird nicht<br />

nur ermittelt, ob das geprüfte Teil<br />

die gewünschten Merkmale erfüllt<br />

bzw. gut oder schlecht ist, sondern<br />

je nach Ergebnis eine intelligente<br />

Handlung wie das automatisierte<br />

Aussortieren gesteuert. Von<br />

diesem Plus an Flexibilität profitieren<br />

vor allem kleinere und mittlere<br />

Unternehmen, für die die Automatisierung<br />

ihrer Fertigung aufgrund<br />

einer geringeren Stückzahl in der<br />

Produktion nicht wettbewerbsfähig<br />

realisierbar war. Kommen Kameras<br />

statt Sensoren zum Einsatz, können<br />

auch Kleinserien ab einem Teil automatisiert<br />

oder Serien nachträglich<br />

skaliert werden.<br />

Durchblick für Roboter<br />

und Maschinen<br />

Industriekameras werden heute<br />

bereits in einer Vielzahl von Branchen<br />

eingesetzt: Vom Geräte-, Anlagen<br />

und Maschinenbau, über die Medizintechnik<br />

bis hin zur Landwirtschaft<br />

und Logistik. Dabei übernehmen sie<br />

ein breites Aufgabenspektrum, beispielsweise<br />

in der Inline-Qualitätsinspektion<br />

und der allgemeinen Qualitätskontrolle.<br />

Verknüpft mit der Fertigungslinie<br />

überprüfen industrielle<br />

Kameras die Produkte auf Abweichungen<br />

oder Makel, sodass jene<br />

Produkte, die nicht den gewünschten<br />

Anforderungen entsprechen,<br />

ausgemustert werden können, ehe<br />

sie die Produktionshalle verlassen.<br />

Schneller, genauer<br />

und zuverlässiger<br />

Im Vergleich zum menschlichen<br />

Auge arbeiten maschinelle Bildverarbeitungssysteme<br />

schneller, genauer<br />

und zuverlässiger, da ihnen auch bei<br />

hoher Taktrate kein Detail entgeht.<br />

Dabei wird sowohl auf Vollständigkeit<br />

als auch auf Richtigkeit geachtet.<br />

Oft handelt es sich um komplexe<br />

Bauteile mit zahlreichen filigranen<br />

Einzelteilen. Bei der manuellen<br />

Montage von Teilen mit vielen<br />

Merkmalen ergeben sich so unzählige<br />

Fehlermöglichkeiten. Zudem<br />

können Mitarbeitende von „monotonen“,<br />

aber für den Menschen geistig<br />

anstrengenden Sortier- und Prüfaufgaben<br />

entlastet werden, da die<br />

Vision Systeme nicht ermüden. Weitere<br />

Einsatzfelder sind die automatisierte<br />

Zuführung (Intralogistik) und<br />

Bereiche in denen Prüf- und Messverfahren<br />

von beispielsweise Form,<br />

Maßhaltigkeit oder Farbe „berührungslos“<br />

sein sollen.<br />

Verarbeitung „on device“<br />

Bei sogenannten Embedded-<br />

Vision-Systemen erfolgt die Verarbeitung<br />

der „gesehenen“ Daten<br />

sowie die daraus resultierende<br />

Steuerung „on device“, also auf der<br />

Kamera. Die abgeleiteten Befehle<br />

werden unmittelbar an den verknüpften<br />

Roboter weitergegeben.<br />

Die Übertragung von Daten und<br />

Ergebnissen an einen externen PC<br />

zur Auswertung wird dadurch überflüssig.<br />

Entsprechende Systeme lassen<br />

sich platzsparend in die Fertigungslinie<br />

integrieren.<br />

Künstliche Intelligenz<br />

ist das Plus<br />

Insbesondere im Bereich der<br />

Machine Vision eröffnet KI völlig<br />

neue Anwendungsfelder, die von<br />

herkömmlicher, regelbasierter Bildverarbeitung<br />

nicht abgedeckt werden.<br />

Während viele Roboter ihre<br />

Umgebung nicht verstehen und nur<br />

befehlsbasiert arbeiten können, versetzen<br />

KI-basierte Systeme Roboter<br />

in die Lage, adaptiv zu reagieren.<br />

Notwendig wird diese Fähigkeit<br />

zum Beispiel bei der Erkennung<br />

und Verarbeitung von Objekten mit<br />

natürlicher Varianz, wie Lebensmittel,<br />

Pflanzen oder anderen organischen<br />

Objekten. Farbe, Oberfläche,<br />

Größe, Gewicht oder Form<br />

weisen beispielsweise bei Naturprodukten<br />

eine große Varianz auf.<br />

Die KI kann jedoch mit entsprechenden<br />

Trainingsdaten so angelernt<br />

werden, dass ein breites Spektrum<br />

zuverlässig erkannt, kategorisiert<br />

und damit verarbeitet wird.<br />

Sollen beispielsweise Bauteile auf<br />

einem Förderband nach verschiedenen<br />

Qualitätsmerkmalen sortiert<br />

werden, kann eine Industriekamera<br />

mit integrierter Bildverarbeitung auf<br />

Basis künstlicher Intelligenz präzise<br />

zwischen „richtig“ und „falsch“ oder<br />

auch weiteren Klassen unterscheiden.<br />

Die zuverlässige Erkennung<br />

von Abweichungen und deren Einordnung<br />

hebt die Qualitätsprüfung<br />

auf das nächste Level.<br />

Gut gewappnet<br />

für die Zukunft<br />

Die angespannte Wirtschaftslage<br />

und unsicheren Entwicklungsprognosen<br />

halten einige Unternehmen<br />

von größeren Investitionen in<br />

ihre Digitalisierung bzw. vom Weg<br />

zur smarten Fabrik ab. Doch gerade<br />

eine schwankende Nachfrage, Probleme<br />

in der Lieferkette oder der<br />

zunehmende Fachkräftemangel<br />

erfordern neue Wege in der Fertigung.<br />

In der Fabrikautomation liegt<br />

daher auch die Chance, flexibler auf<br />

schwierigere Marktbedingungen zu<br />

reagieren und dabei eine gleichbleibend<br />

hohe Produktionsqualität und<br />

Effizienz zu gewährleisten. Insellösungen<br />

- mit Hilfe von Schlüsseltechnologien<br />

und KI - können auch<br />

in Betrieben, für die der Sprung zur<br />

durchgängigen Digitalisierung und<br />

Automatisierung noch zu groß ist,<br />

bereits wichtige Fortschritte für den<br />

Produktionsprozess bringen. ◄<br />

Erkennung und Verarbeitung von Objekten mit natürlicher Varianz, wie<br />

Lebensmittel, Pflanzen oder andere organische Objekte © IDS<br />

Ein Beispiel ist die Ernte und Sortierung von Tomaten<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 13


Qualitätssicherung<br />

Integrierte Qualitätssicherung auf dem Shopfloor<br />

Erfolgreich durchgeführte Identifikation<br />

Autor:<br />

Wolfgang Mahanty<br />

Geschäftsführer<br />

OPTIMUM datamanagement<br />

solutions GmbH<br />

www.optimum-gmbh.de<br />

Eine effiziente Qualitätssicherung<br />

ist ein entscheidender Faktor<br />

für den Erfolg eines Unternehmens.<br />

Neben der nachgelagerten<br />

Kontrolle am Ende des Produktionsprozesses<br />

sorgt vor allem eine<br />

integrierte Überwachung dafür, dass<br />

sich Produkte in höchster Qualität<br />

herstellen und Reklamationen aufgrund<br />

von Fehlern vermeiden lassen.<br />

In diesem Beitrag wird die Bedeutung<br />

der Qualitätssicherung auf dem<br />

Shopfloor diskutiert und die Rolle<br />

von optischen Assistenzsystemen<br />

in diesem Zusammenhang beleuchtet.<br />

Darüber hinaus stehen die Vorund<br />

Nachteile dieser Systeme zur<br />

Diskussion. Dazu ziehen wir ein<br />

Fallbeispiel aus der Produktion von<br />

Automobilteilen heran.<br />

Die Bedeutung<br />

der Qualitätssicherung<br />

auf dem Shopfloor<br />

Die Qualitätssicherung auf dem<br />

Shopfloor umfasst alle Maßnahmen,<br />

die dazu beitragen, die Qualität<br />

der Produkte zu erhöhen. Dazu<br />

gehören beispielsweise Prozesskontrollen,<br />

Prüfungen und Überwachungen.<br />

Ziel ist es, Fehler zu vermeiden<br />

oder frühzeitig zu erkennen<br />

und zu beseitigen, um Ausschuss<br />

und Nacharbeit zu vermeiden.<br />

Eine effektive Qualitätssicherung<br />

steigert zudem die Produktivität<br />

und erhöht die Kundenzufriedenheit<br />

durch weniger Reklamationen.<br />

Die Rolle digitaler<br />

Assistenzsysteme in der<br />

Qualitätssicherung<br />

Digitale Assistenzsysteme können<br />

bei der Qualitätssicherung auf<br />

dem Shopfloor eine wichtige Rolle<br />

spielen. Sie unterstützen die Mitarbeitenden<br />

bei der Durchführung<br />

von Montagen und Kontrollen. Und<br />

tragen dazu bei, Fehler frühzeitig zu<br />

erkennen und noch vor Abschluss<br />

des Produktionsprozesses zu beseitigen.<br />

Eine der einfachsten und verbreitetsten<br />

Formen eines solchen<br />

Assistenzsystems ist der Einsatz<br />

von Tablets oder Smartphones, auf<br />

denen Arbeitsanweisungen und<br />

Checklisten hinterlegt sind. Diese<br />

können Mitarbeitende während des<br />

Arbeitsprozesses abrufen. Sie helfen<br />

bei der korrekten Durchführung<br />

der Arbeitsschritte.<br />

Optische Assistenzsysteme<br />

unterstützen den Werker wesentlich<br />

umfassender. Sie überwachen<br />

den Fertigungsprozess kontinuierlich<br />

und geben permanent Rückmeldung<br />

über die ausgeführte Tätigkeit.<br />

Dazu erfassen sie beispielsweise mit<br />

Kameras Bilder von Produkten oder<br />

Bauteilen und vergleichen diese mit<br />

zuvor hinterlegten Sollwerten. Aufgrund<br />

hoher Geschwindigkeit und<br />

Präzision sind optische Assistenzsysteme<br />

in der Lage, Konstruktionsfehler<br />

und ähnliche Qualitätsmängel<br />

frühzeitig zu erkennen. Die Weiterverarbeitung<br />

fehlerhafter Produkte<br />

lässt sich so effizient vermeiden.<br />

Vor- und Nachteile<br />

digitaler Assistenzsysteme<br />

Vor der Entscheidung für ein digitales<br />

Assistenzsystem sollten sich<br />

Unternehmer gründlich mit den verschiedenen<br />

Vor- und Nachteilen der<br />

Technologie vertraut machen:<br />

• Verbesserte Reputation:<br />

Die Unterstützung der Mitarbeitenden<br />

bei der Durchführung von<br />

Prüfungen und Kontrollen führt<br />

nicht nur zu einer geringeren<br />

14 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Qualitätssicherung<br />

Fehlerquote in der Produktion.<br />

Sie wirkt sich auch direkt auf die<br />

Reputation des Unternehmens<br />

aus. Denn die Abnehmer der Produkte<br />

können sicher sein, dass<br />

sie höchste Qualität erhalten.<br />

• Zufriedene Angestellte:<br />

Ein Assistenzsystem entlastet<br />

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter.<br />

Denn wer weniger Fehler macht,<br />

ist zufriedener. Und ein positives<br />

Feedback für gute Arbeit steigert<br />

das Selbstwertgefühl zusätzlich.<br />

• Schnellere Fertigung:<br />

Ein weiterer Vorteil optischer<br />

Assistenzsysteme ist die hohe<br />

Geschwindigkeit und Präzision bei<br />

der Prozessüberwachung. Eine<br />

zusätzliche Qualitätskontrolle am<br />

Ende der Produktions linie entfällt.<br />

Auch Zwischenprüfstationen sind<br />

nicht mehr notwendig.<br />

• Datenerfassung zur weiteren<br />

Nutzung:<br />

Optische Assistenzsysteme<br />

ermöglichen eine umfassende<br />

automatisierte Datenerfassung<br />

und -auswertung in Echtzeit, so<br />

dass Unternehmen schnell auf<br />

Abweichungen reagieren können.<br />

Die ständige Überwachung<br />

und Analyse der Prozesse sorgt<br />

so für kontinuierliche Verbesserungen<br />

der Produktqualität und<br />

-effizienz.<br />

Auch die Bereitstellung eines<br />

umfassenden Prüfprotokolls für<br />

die Weiterverarbeitung ist problemlos<br />

möglich. Diese Informationen<br />

lassen sich zudem mit Daten<br />

anderer Systeme im Unternehmen<br />

zusammenführen und auswerten,<br />

was umfassende Einblicke in den<br />

Produktionsprozess ermöglicht.<br />

Trends und Muster werden so<br />

früh zeitig erkannt.<br />

Auch kleinste Produkt eigenschaften erkennt das Identifikationssystem<br />

zuverlässig<br />

Arbeitstisch mit EPP-Bauteil in der Identifizierung<br />

Automatisches Identifikationssystem „Schlauer Klaus“<br />

Der Einsatz digitaler Assistenzsysteme<br />

bringt jedoch auch Nachteile<br />

mit sich:<br />

• Anschaffungs- und<br />

Implementierungskosten:<br />

Je nach Leistungsumfang und<br />

Anzahl der benötigten Geräte ist<br />

die Anschaffung oft kostenintensiv.<br />

Zudem kann ein hoher Implementierungsaufwand<br />

notwendig<br />

sein, um das Assistenzsystem in<br />

die Prozesssteuerung des Unternehmens<br />

zu integrieren.<br />

• Suboptimale<br />

Einsatzbedingungen:<br />

Optische Assistenzsysteme eignen<br />

sich nicht für alle Produktionsprozesse.<br />

Unter bestimmten<br />

Bedingungen, wie z. B. schlechten<br />

Lichtverhältnissen, sind sie<br />

nur eingeschränkt oder gar nicht<br />

einsetzbar. Auch Verschmutzungen<br />

oder Störungen durch<br />

andere Produktionsprozesse<br />

können zu ungenauen Ergebnissen<br />

führen.<br />

• Starke Gewöhnung und<br />

Betriebsblindheit:<br />

Es kann vorkommen, dass sich<br />

Beschäftigte so sehr an die Unterstützung<br />

durch das Assistenzsystem<br />

gewöhnen, dass sie ihre<br />

eigene Pflicht zur Qualitätskontrolle<br />

vernachlässigen. Diesem<br />

Verhalten lässt sich jedoch durch<br />

regelmäßige Sensibilisierungen<br />

und Erinnerungen gut entgegenwirken.<br />

Es ist daher wichtig, die Grenzen<br />

optischer Assistenzsysteme zu kennen<br />

und im Zweifelsfall alternative<br />

Methoden der Qualitätssicherung<br />

in Betracht zu ziehen. Die Vorteile<br />

einer digitalisierten Qualitätskontrolle<br />

überwiegen jedoch die möglichen<br />

Nachteile.<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 15


Qualitätssicherung<br />

Mitarbeiter lässt ein Bauteil identifizieren<br />

Fallbeispiel<br />

Qualitäts sicherung von<br />

Automobilteilen<br />

Ein Beispiel für den Einsatz einer<br />

integrierten Qualitätssicherung findet<br />

sich in der Produktion von Autoteilen<br />

wie KFZ-Filtern. Hier bieten<br />

optische Assistenzsysteme beste<br />

Voraussetzungen, um die Position<br />

von Bohrlöchern, den Zusammenbau<br />

verschiedener Komponenten<br />

sowie das korrekte Anbringen von<br />

Etiketten und Materialnummern zu<br />

überwachen.<br />

Dabei begleitet das System jeden<br />

Arbeitsschritt und vergleicht die eingehenden<br />

Bildinformationen mit hinterlegten<br />

Bildern. Abweichungen<br />

werden direkt an den Werker gemeldet,<br />

der sofort korrigierend eingreifen<br />

kann.<br />

Fazit:<br />

Effektive Qualitäts sicherung<br />

auf dem Shopfloor<br />

Die Qualitätssicherung auf dem<br />

Shopfloor ist ein wichtiger Faktor<br />

im Wettbewerb – und wird immer<br />

wichtiger. Nur wer höchste Qualität<br />

liefert, kann heute noch am Markt<br />

bestehen. Durch den Einsatz digitaler<br />

Assistenzsysteme gestalten<br />

Unternehmen ihre Qualitätssicherung<br />

effektiv und zukunftssicher.<br />

Darüber hinaus können digitale<br />

und optische Assistenzsysteme<br />

dazu beitragen, die Arbeitssicherheit<br />

zu erhöhen. Beispielsweise<br />

durch das Anzeigen von Warnhinweisen,<br />

wenn ein Mitarbeitender<br />

eine Gefahrenzone betritt oder ein<br />

Prozess nicht korrekt ausgeführt<br />

wird. Dadurch lassen sich Unfälle<br />

vermeiden und die Sicherheit am<br />

Arbeitsplatz erhöhen.<br />

Der Mensch bleibt wichtig<br />

Es ist jedoch nicht außer Acht zu<br />

lassen, dass digitale und optische<br />

Assistenzsysteme die menschliche<br />

Komponente nicht vollständig<br />

ersetzen. Die Mitarbeiter spielen<br />

weiterhin eine entscheidende<br />

Rolle bei der Qualitätssicherung<br />

und müssen in die Implementierung<br />

von Assistenzsystemen einbezogen<br />

werden. Umfassende Schulungen,<br />

um die Systeme richtig zu<br />

verstehen und zu nutzen, gehören<br />

ebenso dazu wie die Schaffung<br />

einer offenen Kommunikationskultur<br />

zwischen Mitarbeitenden und<br />

Führungskräften.<br />

Es ist wichtig, dass Mitarbeitende<br />

ihre Bedenken und Herausforderungen<br />

im Zusammenhang mit<br />

Assistenzsystemen offen kommunizieren<br />

können und Führungskräfte<br />

darauf reagieren und Lösungen finden.<br />

Nur so lässt sich eine reibungslose<br />

Integration und Nutzung der<br />

Assistenzsysteme gewährleisten.<br />

Wenn Beschäftigte die Assistenzsysteme<br />

verstehen und richtig anwenden,<br />

deren Vorteile voll ausschöpfen,<br />

lässt sich die Qualitätssicherung<br />

auf dem Shopfloor verbessern.<br />

Durch eine sorgfältige Planung und<br />

Implementierung können Unternehmen<br />

von den Vorteilen dieser Systeme<br />

profitieren und ihre Produktivität<br />

und Wettbewerbsfähigkeit steigern.<br />

Wer schreibt<br />

Wolfgang Mahanty ist Geschäftsführer<br />

der OPTIMUM datamanagement<br />

solutions GmbH. Als Impulsgeber<br />

für Anwendungen der Industrie<br />

4.0 treibt er die Entwicklung von<br />

intelligenten, optischen Assistenzsystemen<br />

für den digitalen Shopfloor<br />

voran. Dabei liegt ihm die Implementierung<br />

der manuellen Montage<br />

in die Gesamtanlageneffektivität<br />

besonders am Herzen. ◄<br />

Überwachung der Identifikation am Bildschirm<br />

Fertige Ettiketten werden auf die Versandboxen aufgebracht<br />

16 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Verbessertes Modul zur Versuchsplanung<br />

Qualitätssicherung<br />

camLine GmbH<br />

info@camline.com<br />

www.camline.com<br />

camLine bringt die neueste Version Cornerstone<br />

8 auf den Markt, eine Desktop-Applikation,<br />

die speziell auf Ingenieure zugeschnitten<br />

ist und sowohl bestehende als auch neue Kunden<br />

anspricht, die mit fortgeschrittener technischer<br />

Datenanalyse arbeiten. Die größte Verbesserung<br />

in Cornerstone 8 ist das erneuerte<br />

Versuchsplanungs-Modul (DoE) und eine verbesserte<br />

grafische Oberfläche. Jetzt lassen<br />

sich alle in Cornerstone gespeicherten Daten<br />

vollständig in das neue DoE-Modul integrieren.<br />

Des Weiteren ist es möglich, eine detailliertere<br />

Zielgrößen spezifizierung und allgemeinere<br />

Einschränkungen für D-optimale Designs in<br />

Cornerstone zu erstellen.<br />

Der gesamte Versuchsplanungsprozess kann<br />

durch Cornerstones Extension Language (CEL)<br />

automatisiert werden. Weitere neue Funktionen<br />

sind die Erstellung von leeren Matrixgraphen<br />

für Grafikvorlagen, die Größenanpassung von<br />

Grafiken, der Export ausgewählter Objekte als<br />

Workmap sowie eine Drag & Drop-Funktion zum<br />

Einlesen von Datensätzen aus ASCII-Quellen<br />

und innerhalb von Variablenauswahldialogen.<br />

„Cornerstone hebt sich von anderen Datenanalysesoftware-Programmen<br />

durch seine<br />

einzigartige Architektur ab, da die Anwendung<br />

von Grund auf von erfahrenen Statistikern<br />

entwickelt wurde. Dies macht das Konzept<br />

extrem kompakt und effizient“, sagt die<br />

Produktmanagerin Alessandra Corvonato.<br />

„Diese neue Version wurde von Statistikern<br />

im Gespräch mit Industriekunden vorangetrieben.<br />

Die Anwendung findet sich in vielen Disziplinen<br />

und Branchen wieder, darunter Forschung<br />

und Entwicklung, Qualitätssicherung<br />

und an den Hochschulen.“<br />

Für diejenigen, die bereits eine Lizenz haben,<br />

steht die neue Version im Download Center zur<br />

Verfügung. ◄<br />

4K-3D-Laser-Linienprofilsensor-Familie für Inline-Messungen<br />

Teledyne DALSA stellt die 3D-Profilsensor-<br />

Familie Z-Trak LP2C für 3D-Messungen und<br />

Inspektionsanwendungen vor. Als neuestes<br />

Mitglied der Z-Trak-Familie liefern die LP2C<br />

4K-Sensoren 4.096 Bildpunkte pro Profil und<br />

eine Auflösung von bis zu 3,5 Mikrometern,<br />

so dass Kunden Teile mit engeren Toleranzen<br />

messen und prüfen und kleinere Fehler kostengünstig<br />

identifizieren können.<br />

Die Z-Trak LP2C 4K-Sensoren von Teledyne<br />

sind sofort einsatzfähig. Sie sind werkseitig<br />

kalibriert und kombinieren hohe Abtastgeschwindigkeiten<br />

mit einfach zu bedienenden<br />

Softwaretools, die hochgradig wiederholbare<br />

und genaue Höhen-, Breiten- und Längenmessungen<br />

ermöglichen. Aufgrund seiner kompakten<br />

Größe und der einfachen Verkabelung<br />

ist Z-Trak LP2C ideal für Anwendungen in den<br />

Bereichen Batterie, Automobil, Fabrikautomation,<br />

Robotik und Logistik.<br />

Z-Trak-Modelle sind für Messbereiche<br />

von bis zu 650 mm erhältlich und verfügen<br />

über ein horizontales Sichtfeld von bis zu<br />

1200 mm. Die LP2C 4K-Serie ist mit ihren roten<br />

und blauen augensicheren<br />

Lasern<br />

auch für eine Vielzahl<br />

von Ober flächenund<br />

Materialtypen<br />

geeignet.<br />

Z-Trak LP2C verfügt<br />

über Inline-<br />

Verarbeitungsfunktionen<br />

zur Verbesserung<br />

und Erweiterung<br />

von Profilen.<br />

Darüber hinaus<br />

können zusätzliche<br />

Metadaten generiert<br />

werden, die vorgelagerte<br />

Algorithmen<br />

nutzen können,<br />

um unerwünschte<br />

Reflexionen zu eliminieren.<br />

Sauberere<br />

3D-Scans helfen in<br />

vielen Anwendungen, genauere und zuverlässigere<br />

Ergebnisse zu erzielen.<br />

Teledyne DALSA<br />

www.teledynedalsa.com/imaging<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 17


Qualitätssicherung<br />

Inline-Messsystem für Pulverbeschichtungen<br />

Kontaktlose Echtzeit-Messung<br />

senkt die Betriebskosten<br />

Pulverbeschichtung von Aluminiumteilen<br />

Autoren:<br />

Ellen-Christine Reiff, M.A.,<br />

Redaktionsbüro Stutensee<br />

und<br />

Peter Schullerer,<br />

Vertrieb Optische Technologien<br />

Polytec GmbH<br />

www.polytec.com<br />

Bei Pulverbeschichtungen kommt<br />

es auf die Qualität der Beschichtung<br />

an. Eine Messung ihrer Dicke oder<br />

Gleichmäßigkeit ist – vor allem an<br />

kritischen Stellen – bei der Qualitätskontrolle<br />

unerlässlich. Systeme,<br />

die auf dem fotothermischen Messverfahren<br />

basieren, erschließen hier<br />

praxisgerechte Möglichkeiten, da<br />

sie sich für fast alle in- oder halbtransparenten<br />

Schichten auf allen<br />

gängigen Substraten eignen. Messzeiten<br />

von ca. einer Sekunde erlauben<br />

zudem die direkte Einbindung<br />

in den Produktionsprozess, auch<br />

in Anwendungen, bei denen bisher<br />

keine Hundertprozent-Qualitätskontrolle<br />

möglich war.<br />

Pulverbeschichtungen<br />

bieten viele Vorteile. So sind die<br />

Oberflächen chemisch und mechanisch<br />

sehr beständig, kleine Unregelmäßigkeiten<br />

im Untergrund lassen<br />

sich gut verdecken. Bei der Verarbeitung<br />

sind keine umweltschädlichen,<br />

brennbaren oder unangenehm<br />

riechenden Lösungsmittel notwendig<br />

und es gibt keine Abwasserprobleme.<br />

Das Verfahren ist gut automatisierbar.<br />

Separate, explosionsgeschützte<br />

Lackierräume sind nicht<br />

erforderlich. Zudem ist keine Grundierung<br />

notwendig und pulverbeschichte<br />

Oberflächen bieten auch<br />

ohne zusätzlichen Klarlack einen<br />

hohen UV-Schutz. Meist haben<br />

die Pulverlackschichten Schichtdicken<br />

zwischen 60 und 120 µm.<br />

Abhängig von Anwendung und<br />

Oberflächenausprägung kann die<br />

Schichtdicke jedoch auch deutlich<br />

ober- oder unterhalb dieses<br />

Bereichs liegen. Typische Anwendungen<br />

gibt es viele. Klassischerweise<br />

kommen Pulverbeschichtungen<br />

sowohl bei Einzelteilen also<br />

auch bei Klein- und Großserienteilen<br />

für die Industrie und das Handwerk<br />

zum Einsatz. Die gängigsten Untergründe<br />

sind Stahl, verzinkter Stahl<br />

und Aluminium. Hauptanwendungsgebiete<br />

sind daher beispielsweise<br />

Haushaltsgeräte oder Fassadenelemente<br />

wie Fenster oder Türen.<br />

Ausschuss vermeiden<br />

und Energiekosten senken<br />

Dabei ist es wichtig im Rahmen<br />

der Qualitätskontrolle die Schichtdicke<br />

zu kontrollieren, damit sie<br />

auch wirklich schützt und gleichzeitig<br />

ästhetischen Ansprüchen<br />

genügt. Am besten ist eine Inline-<br />

Prüfung bereits während des Produktionsprozesses<br />

und nicht erst<br />

am Ende. Denn so lassen sich<br />

eventuelle Fehler durch Nachbessern<br />

vor dem Einbrennen im Ofen<br />

beseitigen, sodass Ausschuss gar<br />

nicht erst entsteht. Zudem spart es<br />

Heizenergie, wenn nur noch fehlerfrei<br />

beschichtete Produkte in den<br />

Ofen kommen. Dadurch lässt sich<br />

auch der Beschichtungsprozess optimieren,<br />

da es durchaus üblich ist,<br />

dass Schichten 10 bis 30 % dicker<br />

sind als eigentlich erforderlich, um<br />

auf der sicheren Seite zu sein. Eine<br />

Schichtdickenkontrolle reduziert also<br />

auch den Materialeinsatz beträchtlich.<br />

Und dünnere Schichten härten<br />

im Ofen schneller, was wiederum<br />

Energie einspart.<br />

Schnelle Amortisation<br />

Messsysteme zur Inline-Schichtdickenkontrolle<br />

amortisieren sich<br />

deshalb oft schon nach Monaten,<br />

vor allem weil das Einhalten der<br />

optimalen Beschichtungsstärke tonnenweise<br />

Pulver im Jahr spart. Ein<br />

Hersteller von Aluminiumprofilen für<br />

Fensterrahmen konnte so beispielsweise<br />

den Pulververbrauch beim<br />

Beschichtungsvorgang um 10 %<br />

und damit um fast 30 t im Jahr reduzieren,<br />

was bei einem Pulverpreis<br />

von durchschnittlich 5 Euro pro kg<br />

einer Kostenersparnis von 150.000<br />

Euro entspricht (Bild 1).<br />

Fotothermisches<br />

Messverfahren<br />

Mit dem fotothermischen Messverfahren<br />

hat Polytec jetzt auch<br />

Bild 1: Messsysteme zur Inline-Schichtdickenkontrolle amortisieren sich<br />

oft schon nach Monaten, vor allem weil das Einhalten der optimalen<br />

Beschichtungsstärke tonnenweise Pulver im Jahr spart<br />

18 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Qualitätssicherung<br />

Bild 3: Der Messkopf mit dem Laser, einer Visualisierungskamera, dem<br />

Sensor und einer Freiblaseinrichtung ist in zwei Achsen verfahrbar und lässt<br />

sich dank der kompakten Abmessungen gut integrieren<br />

Bild 2: Das Gesamtsystem für die Schichtdickenkontrolle bei<br />

Pulverbeschichtungen<br />

speziell für die Schichtdickenmessung<br />

bei Pulverbeschichtungen<br />

ein solches berührungsloses System<br />

im Programm (Bild 2). Mittels<br />

Laser und Infrarotsensoren wird<br />

die Beschichtung mit einer Wiederholgenauigkeit<br />

von typischerweise<br />

±1 µm bzw. ±3 % vom Messwert<br />

erfasst. Die messbare Schicht dicke<br />

liegt zwischen 0,2 und 500 µm.<br />

Der Messkopf (Bild 3) ist mit einer<br />

Kamera zur Objekterkennung, einem<br />

Laser zur Anvisierung der automatisch<br />

generierten Messstellen und<br />

einer Freiblaseinrichtung ausgestattet.<br />

Außerdem lassen sich mehrere<br />

Messköpfe kombinieren, wenn beispielsweise<br />

Schichtdicken von unterschiedlichen<br />

Seiten aus bestimmt<br />

werden sollen. Der Messung geht<br />

eine Formerkennung des Objekts<br />

voraus. Das sogenannte Detection<br />

Gate, das aus einem Lichtvorhang<br />

besteht, erkennt beispielsweise Aussparungen.<br />

Sie werden dann bei<br />

der Generierung der Messstellen<br />

berücksichtigt. Der in zwei Achsen<br />

verfahrbare Messkopf misst dann<br />

nur an Stellen, die auch beschichtet<br />

sind. Sein Arbeitsabstand liegt<br />

dabei zwischen 150 und 250 mm.<br />

Funktionsweise<br />

Die grundlegende Funktionsweise<br />

ist einfach zu verstehen: Die laserbasierte<br />

fotothermische Messung<br />

beruht auf der Erwärmung einer Probenoberfläche<br />

durch Laser-Bestrahlung.<br />

Diese Erwärmung breitet sich<br />

als Diffusionsvorgang abhängig von<br />

Material und Schichtdicke aus. Der<br />

Prüfling wird dazu an definierten<br />

Punkten vom Laser angestrahlt<br />

und aus der Wärmeantwort an den<br />

Messpunkten lässt sich mit entsprechenden<br />

Algorithmen die Schichtdicke<br />

berechnen. Das funktioniert<br />

zuverlässig selbst unter industriellen<br />

Umgebungsbedingungen. Da der<br />

Anregungs-Laser nur eine geringfügige<br />

Erwärmung von wenigen<br />

Grad Celsius erzeugt, wird weder<br />

das Objekt noch die Beschichtung<br />

während der Messung beeinflusst<br />

oder gar beschädigt. Dabei ist das<br />

Verfahren ausgesprochen schnell.<br />

Die Messung selbst dauert weniger<br />

als eine Sekunde. Das Inline-System<br />

ist auf Epoxid- und Polyesterlacke<br />

auf metallischen, Polymerund<br />

Komposit-Substraten sowie<br />

auf Emaille-Beschichtungen ausgelegt.<br />

Es ist sowohl in der Lage,<br />

direkt nach dem Farbauftrag zu messen<br />

als auch nach der Härtung bzw.<br />

Trocknung. Dabei kann bei unterschiedlichen<br />

Geschwindigkeiten der<br />

Lackierstraße und bei wechselnden<br />

Objekten gemessen werden.<br />

Einfach zu integrieren<br />

Hinzu kommt, dass die Messung<br />

auf einem physikalischen Modell<br />

basiert, das eine Vorkalibrierung des<br />

Systems entsprechend den Umgebungsbedingungen<br />

in der Applikation<br />

ermöglicht. Das heißt, Messzeiten,<br />

Distanz, Genauigkeit und<br />

Laserintensität lassen sich bereits<br />

ab Werk auf die Anwendung abstimmen,<br />

also zueinander ins passende<br />

Verhältnis setzen. Die Kalibrierung<br />

vor Ort ist dann schnell und einfach<br />

zu realisieren. Dank der Technologie<br />

muss auch bei einem Produkt­<br />

wechsel nicht alles neu kalibriert<br />

werden. Die notwendigen Parameter<br />

sind bereits im Messsystem<br />

hinterlegt; Messzeiten, Distanz, Genauigkeit<br />

und Laserintensität sind<br />

auf die Anwendung abgestimmt.<br />

Ein Referenzmuster gewährt stabile<br />

Ergebnisse.<br />

Mit Abmessungen von 120 mm<br />

Länge, 66 mm Breite und 66 mm<br />

Höhe ist der Messkopf sehr kompakt<br />

und lässt sich gut in die Produktionslinie<br />

integrieren. Einfach<br />

bedienbare Schnittstellen stehen<br />

für die Automatisierung bereit. Die<br />

Messdaten können automatisch<br />

gespeichert und archiviert werden.<br />

Auf dem übersichtlichen Bedienterminal<br />

(Bild 4) werden zudem alle<br />

Messergebnisse in Echtzeit übersichtlich<br />

angezeigt und lassen sich<br />

bei Bedarf näher analysieren. ◄<br />

Bild 4: Übersichtliche Visualisierung und Bedienung per Touchscreen<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 19


Qualitätssicherung<br />

Überwachung der<br />

Batteriespannung und -temperatur<br />

während der Lade- und Entladeprüfung<br />

Bild 1: Hioki 8423 Datenlogger vor einem Batterie-Array © Batterie-Array Hintergrund: Image by Akela999 from Pixabay<br />

Autor:<br />

Ernst Bratz<br />

Meilhaus Electronic<br />

www.meilhaus.de<br />

nach Unterlagen der Firma Hioki<br />

www.hioki.com<br />

In der Produktion von Batterien<br />

durchlaufen diese eine Vielzahl<br />

ganz unterschiedlicher Tests. Denn<br />

in vielen Anwendungsbereichen ist<br />

die Betriebssicherheit von Batterien<br />

zumindest extrem bedeutend, wenn<br />

nicht sogar sicherheitsrelevant oder<br />

gar lebenswichtig – man denke zum<br />

Beispiel an die Fahrzeug-, Sicherheits-<br />

oder Medizintechnik.<br />

Lade- und Entladeprüfung<br />

Bei einem dieser vielen Testschritte<br />

werden die Batterien wiederholt geladen<br />

und entladen. Dabei durchlaufen<br />

sie einen chemischen Prozess,<br />

der „Batterieformation“ (engl. „Formation“)<br />

genannt wird. Diese Batterieformation,<br />

die es der Batterie<br />

ermöglicht, Energie stabil zu speichern,<br />

ist ein Schlüsselprozess, der<br />

die Batterieleistung beeinflusst. Bei<br />

der Lade-/Entladeprüfung wird die<br />

Zellspannung und -temperatur aufgezeichnet,<br />

während die Batterie<br />

geladen und entladen wird. Dies<br />

hat mehrere Gründe:<br />

• Der Batterie-Status wird geprüft.<br />

• Die Geräte zum Laden und Entladen<br />

werden kontrolliert.<br />

• Alle gewonnenen Daten werden<br />

aufgezeichnet zur Sicherstellung<br />

der Rückverfolgbarkeit über den<br />

ganzen Batterie-Produktions-Prozesse<br />

hinweg.<br />

• Es werden Batterieleistungs- und<br />

Sicherheitsdaten gesammelt.<br />

• Defekte Batterien werden identifiziert<br />

und eine Einstufung von<br />

Batterien basierend auf der Leistung<br />

ist möglich.<br />

Aufzeichnen von<br />

Batterie-Zellen-Spannung<br />

und -Temperatur<br />

Zur Aufzeichnung der gewünschten<br />

Daten (Bild 2) wird optimalerweise<br />

ein mehrkanaliger Datenlogger eingesetzt.<br />

Er hat den Vorteil, dass er<br />

auf verschiedenen Kanälen über längere<br />

Zeit verschiedene Messgrößen<br />

(Spannung, Temperatur per Sensor<br />

etc.) erfassen und für die spätere<br />

Auswertung sichern kann. Ein solcher<br />

Datenlogger ist zum Beispiel<br />

der Hioki 8423. Er besteht aus dem<br />

Basisgerät, das mit bis zu acht Modulen<br />

erweitert wird. Diese bilden die<br />

I/O-Einheiten mit verschiedenen Ein-<br />

20 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Qualitätssicherung<br />

Modularer Multikanal-Datenlogger<br />

Der Hioki 8423 ist ein modularer<br />

Datenlogger, der es erlaubt,<br />

individuelle Logging/DAQ-Systeme<br />

bis 120 oder 600 Kanälen<br />

zu konfigurieren. Er besteht aus<br />

der Basiseinheit 8423 mit LCD/<br />

Display, LAN, USB und einem<br />

CF-Kartensteckplatz. Hinzu<br />

kommen bis zu 8 I/O-Module mit<br />

Kanälen für Spannung, Temperatur-Sensoren,<br />

außerdem Digital-/Impuls-Kanäle<br />

und Alarmierung.<br />

Das schnellste Mess-/Abtastintervall<br />

beträgt 10 ms, die Isolationswiderstandsspannung<br />

zwischen<br />

den Messkanälen in jedem<br />

Modul 200 V (Modell 8948). Bis<br />

und Ausgangs-Kanälen (zum Beispiel<br />

Spannungs-/Temperatur-Modul<br />

8948 mit 15 Kanälen Spannungsoder<br />

Thermoelement-Eingängen –<br />

siehe Kastentext). Für eine Alarmbzw.<br />

Überwachungsfunktion muss<br />

das Datenlogger-System zudem mit<br />

dem optionalen Alarm-Modul 8997<br />

ausgerüstet werden.<br />

zu fünf Einzelsysteme mit max.<br />

120 Kanälen können kombiniert<br />

werden und ergeben dann einen<br />

Datenlogger mit bis zu 600 Kanälen.<br />

Dazu werden die Basiseinheiten<br />

mit ihren SYNC-Anschlüssen<br />

über Synchronisationskabel<br />

gekoppelt.<br />

Jede Basiseinheit wird, zum<br />

Beispiel über ein LAN-Switch/<br />

Hub, mit dem steuernden PC<br />

gekoppelt. Um einen Alarm auszugeben<br />

und somit dem Anwender<br />

eine Überwachungsfunktion<br />

bereitzustellen, wird das System<br />

mit dem optionalen Alarm-Modul<br />

8997 ausgerüstet.<br />

Präzise trotz Rauschen<br />

Bild 2: Lade- und Entladekurven bei Anlegen eines konstanten Stroms an<br />

eine Lithium-Ionen-Batterie<br />

Da bei der Lade- und Entladeprüfung<br />

große Ströme gesteuert werden,<br />

neigt die Messung dazu, anfällig für<br />

die Auswirkungen von Rauschen zu<br />

sein. Der Hioki 8423 Datenlogger kann<br />

Zellspannungs- und Temperaturdaten<br />

auch in rauschbelasteten Umgebungen<br />

präzise aufzeichnen. Darüber<br />

hinaus minimiert das Gerät den<br />

Kosten- und Platzbedarf, da es modular<br />

aufgebaut ist und der Anwender<br />

bei Bedarf 15-Kanal-Spannungs-/<br />

Temperatureinheiten hinzufügen<br />

kann, um die erforderliche Anzahl<br />

von Anschlüssen anzupassen.<br />

Lade- und Entladeprüfung<br />

von Batterie-Modulen und<br />

-Packs<br />

Gerade bei der Messung der<br />

Zellspannung und -temperatur in<br />

Batterie-Modulen und -Packs, bei<br />

denen die Zellen in Reihe geschaltet<br />

(Bild 3) sind, spielen die Anzahl<br />

der Messkanäle und die Nennklemmen-Masse-Spannung<br />

eine wichtige<br />

Rolle. Hier kann ein vielkanaliger<br />

Datenlogger seine Vorteile voll ausspielen.<br />

Der Hioki 8423 kann Spannungs-<br />

und Temperaturdaten über<br />

600 Kanäle (synchrone Abtastung<br />

von 5 kombinierten 8423-Einheiten)<br />

mit einer Abtastrate von 10 ms aufzeichnen.<br />

Das Gerät hat eine Nennklemmen-Masse-Spannung<br />

von<br />

600 V AC/DC. ◄<br />

Bild 3: „Vollausbau“ - fünf kombinierte Hioki 8423-Systeme mit jeweils acht Modulen<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 21


Qualitätssicherung<br />

Qualitätssicherung heute:<br />

effizient und zuverlässig<br />

Automatisierte Dichtheitsprüfung in der Kühlschrankindustrie mit 3D-Bildverarbeitungsystemen<br />

Bild 2: Punktewolke, die der 3D-Scanner des<br />

Bilderkennungssystems erzeugt, um die<br />

Koordinaten für den Roboter zu ermitteln.<br />

Bild 1: Der 3D-Scanner nutzt LED-Streifenlicht, um die Position der Lötstellen an der<br />

Kühlschrankrückwand zu ermitteln. Alle Bilder © Inficon<br />

Autor:<br />

Volker Trieb<br />

Market Manager RAC<br />

Inficon<br />

www.inficon.com<br />

In der EU muss jeder Kühlschrank am Ende<br />

des Fertigungsprozesses eine Dichtheitsprüfung<br />

bestehen – dazu sind die Hersteller gesetzlich<br />

verpflichtet. Um die Dichtheitsprüfungen effizient<br />

in ihre Produktion zu integrieren, suchen<br />

immer mehr Kühlschrankbauer eine automatisierte<br />

Lösung. Inficon und VISIONERF haben<br />

gemeinsam ein innovatives System hierzu entwickelt,<br />

das in der Lage ist, schnell und prozesssicher<br />

die exakten Positionen der Lötstellen an<br />

der Kühlschrankrückseite zu prüfen. Mit einem<br />

speziell entwickeltem LED-Streifenlicht und den<br />

vier hochauflösenden Kameras erzeugt das System<br />

eine 3D-Punktewolke des Arbeitsbereichs<br />

und lokalisiert darin die relevanten Lötstellen.<br />

Die Herausforderung<br />

Den unergonomischen Arbeitsplatz mit seinen<br />

monotonen Arbeitsabläufen durch eine automatisierte<br />

Roboterzelle mit 3D-Bildverarbeitungssystem<br />

zu ersetzen und dabei die Produktivität<br />

und Qualität zu steigern.<br />

Kleiner Exkurs in die<br />

Kühlschrankindustrie<br />

Die Anforderungen an die Dichtheitsprüfung<br />

von Kühlschränken sind sehr hoch, denn es gilt<br />

zu verhindern, dass das klimaschädliche Kältemittel<br />

in die Umgebung entweicht. Außerdem<br />

führt der Kältemittelverlust zu einer schlechteren<br />

Kühlleistung sowie zu einem erhöhten Energiebedarf.<br />

Die Schwachstellen an den Kühlmittelleitungen<br />

sind die Lötstellen an der Kühlschrankrückseite,<br />

dort, wo die frei zugänglichen Leitungen<br />

des Kältemittelkreislaufs verlaufen – diese<br />

sind aufgrund der baulichen Gegebenheiten für<br />

den Roboterarm nur schwer zugänglich. Wegen<br />

der hohen Fertigungstoleranzen von ±1 cm in<br />

alle Richtungen bei der Montage der Kühlmittelleitungen<br />

variiert die Lage der Lötstellen von<br />

Gerät zu Gerät, was die Lokalisierung mit einem<br />

herkömmlichen CAD-Daten-basierten 3D-Bildverarbeitungssystem<br />

unmöglich macht.<br />

Genaue Positionierung<br />

Die Lötstelle muss genau angefahren werden.<br />

Um die sehr kleinen Leckagen an den teils nur<br />

zwei Millimeter dünnen Leitungen zu detektieren,<br />

wird ein Schnüffelecksuchgerät verwendet.<br />

Dieses saugt mit einer speziell für die Automatisierung<br />

entwickelten Schnüffelspitze austretendes<br />

Kältemittel an, um etwaige Leckagen<br />

sicher zu erfassen. Es ist daher notwendig,<br />

dass der Roboterarm die Lötstelle so genau wie<br />

möglich trifft, um sie mit der Schnüffelspitze zu<br />

umschließen (Bild 1) .<br />

22 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Qualitätssicherung<br />

35. Control<br />

Robotergestütztes Dichtheitsprüfsystem mit Schnüffelspitze, Lecksuchgerät und<br />

3D-Bildverarbeitungsystem<br />

Schnüffelspitze mit Augen …<br />

Hier kommt das innovative 3D-Bildverarbeitungssystem<br />

ins Spiel – es ermittelt die exakte<br />

Position der Lötstelle, indem es die einzelnen<br />

Punkte auf der Oberfläche der Kühlmittelleitungen<br />

innerhalb der erzeugten 3D-Punktewolke<br />

in Echtzeit visuell erfasst (Bild 2). Das 3D-System<br />

speichert die einzelnen Koordinaten und führt<br />

den Roboterarm mit der Schnüffelspitze nacheinander<br />

an die einzelnen Prüfstellen.<br />

… und Gehirn<br />

Die speziell für diese Anwendung entwickelte<br />

Software arbeitet zudem mit einer kollisionsüberwachten<br />

Roboterführung, die verhindert,<br />

dass es zu Kollisionen mit der Schnüffelspitze<br />

kommt. Die größte Herausforderung – neben<br />

der geforderten Präzision – besteht darin, dass<br />

Robotergestütztes Dichtheitsprüfsystem<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong><br />

die einzelnen Komponenten der Kühlmittelleitung,<br />

die lokalisiert werden müssen, für das Verlöten<br />

manuell gebogen werden und nie identisch<br />

geformt sind. Die Lokalisierung funktioniert<br />

somit dynamisch in Echtzeit und nicht auf<br />

Basis von CAD-Daten. In der Regel müssen<br />

an der Kühlschrankrückseite sechs bis zwölf<br />

Lötstellen lokalisiert und geprüft werden. Das<br />

System übernimmt dafür zusätzlich die optimierte<br />

Bahnplanung inklusive Kollisionsüberwachung<br />

des Roboters, damit die Dichtheitsprüfung<br />

innerhalb der geforderten Taktzeit<br />

durchgeführt werden kann.<br />

All-in-One-Lösung<br />

Für eine möglichst einfache Integration in der<br />

Produktion ist der IPC im 3D-System bereits<br />

serienmäßig eingebaut. Ein zusätzlicher externer<br />

PC ist daher nicht erforderlich. Das Bildverarbeitungssystem<br />

ist zudem mit allen gängigen<br />

Robotermarken kompatibel und dank Schutzart<br />

IP65 sehr gut für den dauerhaften industriellen<br />

Einsatz geschützt. Überdies ist es möglich,<br />

das Bilderkennungssystem an individuelle<br />

Anforderungen der Anlagenbauer anzupassen.<br />

Die Roboterzelle inklusive 3D-System ist sehr<br />

kompakt und benötigt ebenso viel Platz wie ein<br />

menschlicher Prüfer. Nicht zu vergessen: Das<br />

Bilderkennungssystem arbeitet umgebungslichtunabhängig,<br />

kommt also sowohl mit Dunkelheit<br />

und Tageslicht als auch mit künstlicher Beleuchtung<br />

zurecht. Der smarte Helfer lässt sich von<br />

einem geschulten Mitarbeiter einfach und innerhalb<br />

kürzester Zeit auf neue Kühlschrankmodelle<br />

umstellen. Externe Techniker sind dafür<br />

nicht notwendig. Die Hersteller haben es also<br />

ab sofort selber in der Hand, dass keine undichten<br />

Kühlschränke mehr in den Handel gelangen.<br />

Link<br />

Einen Einblick, wie schnell und automatisiert<br />

die Dichtungsprüfung an Kühlschränken ablaufen<br />

kann, vermittelt folgendes Video: https://<br />

www.youtube.com/watch?v=-19ThMvMtHI. ◄<br />

23<br />

Internationale Fachmesse<br />

für Qualitätssicherung<br />

D 09. – 12 . M a i <strong>2023</strong><br />

a Stuttgart<br />

- Messtechnik<br />

- Werkstoffprüfung<br />

- Analysegeräte<br />

- Optoelektronik<br />

- QS-Systeme / Service<br />

@ www.control-messe.de<br />

Ä #control<strong>2023</strong> ü?äög<br />

Veranstalter:<br />

SP. E. SCHALL GmbH & Co. KG<br />

f +49 (0) 7025 9206-0<br />

m control@schall-messen.de


Qualitätssicherung<br />

KI als Königsweg<br />

Durch Vision AI entfallen aufwendige Sichtkontrollen durch Mitarbeiter am Fließband. © iStock.com/gorodenkoff<br />

Autor:<br />

Markus Schatzl,<br />

Leiter Innovation Lab<br />

senswork GmbH<br />

www.senswork.com<br />

https://senswork.com/de/<br />

innovation-lab.html<br />

Wann ist KI in der Qualitätssicherung<br />

sinnvoll?<br />

Qualitätssicherung ist eine der<br />

zentralen Aufgaben bei der Produktion<br />

von Gütern. Durch die frühzeitige<br />

Erkennung von Abweichungen<br />

und Defekten entsteht weniger Ausschuss.<br />

Sowohl in Hinblick auf die<br />

Fertigungskosten sowie den nachhaltigen<br />

Umgang mit Rohstoffen<br />

kommt diesem Thema daher ein<br />

sehr hoher Stellenwert zu.<br />

Zur automatisierten Qualitätssicherung<br />

sind in Produktionsanlagen<br />

bereits seit Jahrzehnten<br />

optische Prüfsysteme erfolgreich im<br />

Einsatz. Fortschritte auf dem Feld<br />

der Künstlichen Intelligenz (KI, engl.<br />

Artificial Intelligence: AI) lenken in<br />

jüngerer Zeit die Aufmerksamkeit<br />

wieder verstärkt auf dieses Feld.<br />

Tatsächlich bietet KI eine Reihe<br />

von neuen Analyseverfahren, die<br />

vormals in der industriellen Bildverarbeitung<br />

nicht verfügbar waren.<br />

In dieser Kombination wird deshalb<br />

auch von Vision AI gesprochen. Die<br />

Bedeutung von KI in der Qualitätssicherung<br />

von Produktionsprozessen<br />

nimmt aufgrund dieser neuen<br />

Möglichkeiten stetig zu.<br />

KI in der Fertigung<br />

implementieren<br />

Bei KI-Verfahren auf Bilddaten<br />

erlernt das neuronale Netz durch<br />

gezieltes Training selbst die Eigenschaften<br />

eines Merkmals. Bisherige,<br />

sogenannte regelbasierte Verfahren<br />

gründen dagegen zum Beispiel<br />

auf der Beschreibung der geometrischen<br />

Randbedingungen durch<br />

einen Entwickler. Dadurch sind<br />

neuronale Netze sehr viel besser<br />

in der Lage, subtile Eigenschaften<br />

von Merkmalen zu erfassen und die<br />

Relevanz von Randbedingungen in<br />

die Beurteilung einfließen zu lassen.<br />

In der Folge wird es damit möglich,<br />

Eigenschaften gleichzeitig flexibler<br />

und robuster zu beurteilen – sowohl<br />

in Bezug auf bisher nicht aufgetretene<br />

Produktausprägungen als<br />

auch unbekannte Situationen auf<br />

einer Fertigungslinie. Zahlreiche<br />

Prüfaufgaben, die bisher schwer<br />

oder nicht lösbar waren, lassen sich<br />

daher mit KI erfolgreich realisieren.<br />

Vision AI in der Praxis<br />

Praktische Anwendungen für<br />

Vision AI gibt es in sämtlichen industriellen<br />

Branchen. Insbesondere bei<br />

Objekten mit schwer zu beschreibenden<br />

Merkmalen oder auch einer<br />

großen Variations-Bandbreite in der<br />

Ausprägung zeigt sich KI als Königsweg.<br />

Dazu gehören zum Beispiel<br />

metallische Oberflächen jeglicher<br />

Art, Schüttgüter, Textilien und Folien,<br />

aber auch natürlich geformte oder<br />

gewachsene Güter wie Lebensmittel<br />

und Pflanzen.<br />

Ein Beispiel aus der Praxis ist<br />

die Identifizierung und Sortierung<br />

von Dübeln. Mit KI-basierter Bildverarbeitung<br />

ist es möglich, verschiedene<br />

Bauteile über ein Objektdetektions-Modell<br />

zu identifizieren.<br />

Auch überlappende oder sich berührende<br />

Objekte können damit fehlerfrei<br />

erkannt werden.<br />

Möglichkeiten nutzen<br />

In der Qualitätskontrolle sind<br />

manuelle Sichtprüfungen nach wie<br />

vor üblich, um Produkte in Kategorien<br />

einzuteilen und zu klassifizieren.<br />

Die visuelle Inspektion<br />

hat jedoch den Nachteil, dass sie<br />

auch von Erfahrung, Tagesform und<br />

Konzentration der prüfenden Person<br />

abhängt und dadurch fehleranfällig<br />

wird. Nichtsdestotrotz ist<br />

das menschliche Auge gerade bei<br />

komplexen Prüfaufgaben bislang<br />

schwer ersetzbar. Mithilfe von KI<br />

sind jedoch nun immer mehr dieser<br />

vormals kaum realisierbaren Prüfvorgänge<br />

automatisierbar.<br />

Für Anwender ergeben sich mit<br />

Vision AI zahlreiche Vorteile: Die<br />

monotone Tätigkeit der Mitarbeiter,<br />

die am Fließband aufwendige<br />

Sichtkontrollen durchführen, entfällt.<br />

Automatisierte Systeme arbeiten<br />

schnell, effizient und zuverlässig.<br />

Im Resultat sinkt dadurch die<br />

Fehlerquote und die Produktivität<br />

in der Fertigung steigt.<br />

KI für Segmentierungsaufgaben<br />

Neben der Klassifizierung ist<br />

das Segmentieren, also die exakt<br />

abgegrenzte Identifikation von<br />

Objekten und Eigenschaften, ein<br />

24 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Qualitätssicherung<br />

Mit KI-basierter Bildverarbeitung lassen sich Schüttgüter schnell, flexibel<br />

und zuverlässig lokalisieren und prüfen. © iStock.com/Haekal Abubakar<br />

wesentlicher Aufgabenbereich in<br />

der Qualitäts sicherung mithilfe<br />

von Bilddaten. Oft ist es nicht nur<br />

wichtig, Schlecht-Teile zu identifizieren,<br />

sondern auch den Fehlstellenbereich<br />

in Lage und Größe präzise<br />

zu bestimmen.<br />

Bei konventionellen, regelbasierten<br />

Bilderkennungsverfahren müssen<br />

zur erfolgreichen Analyse häufig<br />

statische Randbedingungen angenommen<br />

werden. In der industriellen<br />

Praxis sind diese nur schwer über<br />

längere Zeiträume zu gewährleisten.<br />

Schwankende Lichtverhältnisse oder<br />

Toleranzen in der Zuführung wirken<br />

sich dann beispielsweise negativ<br />

auf die Prüfung aus und führen zu<br />

fehlerhaften Resultaten.<br />

KI-basierte Verfahren hingegen<br />

können sehr viel flexibler gestaltet<br />

werden und sind damit in der Lage,<br />

mit derartigen Schwankungen umzugehen.<br />

Auch bei anderen Störeinflüssen,<br />

wie sie auf reflektierenden,<br />

korrodierten oder inhomogenen<br />

Objekten entstehen können, ist<br />

die Robustheit von KI-Verfahren<br />

ein klarer Vorteil.<br />

Fehlstellen auf metallischen<br />

Oberflächen erkennen<br />

Eine häufige Anwendung ist die<br />

Inspektion von Metalloberflächen.<br />

Typische Probleme, die hier zum<br />

Ausschuss führen, sind Kratzer,<br />

Risse oder Lunker. Die Fehlerbilder<br />

sind durch eine hohe Merkmalsvarianz<br />

gekennzeichnet und entziehen<br />

sich einer regelbasierten Analyse<br />

weitgehend. Durch den Einsatz<br />

von Vision AI können Oberflächendefekte<br />

trotz unscharfer Fehlercharakteristik<br />

einwandfrei auf Bilddaten<br />

identifiziert werden.<br />

Die Anwendung klassischer, regelbasierter<br />

Bildverarbeitungsverfahren<br />

ist für derartige Aufgabenstellungen<br />

mit hohem Aufwand verbunden<br />

und dauerhaft nur schwer<br />

zuverlässig an die unterschiedlichen<br />

Fehlerausprägungen anpassbar. KIbasierte<br />

Verfahren können dagegen<br />

flexibler mit variierenden Fehlern<br />

und Lichtverhältnissen umgehen.<br />

Der Einsatz von KI bietet hier eine<br />

flexiblere, schnellere und kostengünstigere<br />

Automatisierungslösung,<br />

die weniger störanfällig bei schwierigen<br />

Umgebungsbedingungen ist.<br />

Ausblick:<br />

Systeme werden intuitiver<br />

Eine vielversprechende aktuelle<br />

Entwicklung im Zusammenhang mit<br />

Vision-AI-Systemen ist das Konzept<br />

der „Machine Learning Operations“<br />

(MLOps). Sind derzeit noch<br />

Domänen­ Spezialisten notwendig,<br />

wenn es um kontinuierliches Testen,<br />

Überwachen und Validieren eines<br />

Systems geht, wird MLOps diese<br />

Tätigkeiten entscheidend vereinfachen.<br />

Der komplette Lebenszyklus<br />

einer KI-Applikation wird zukünftig<br />

mithilfe transparenterer und nutzerfreundlicher<br />

Software in die Steuerungs-<br />

und Bedienumgebung integriert<br />

werden. Für Anwender wird<br />

die KI in der Bildverarbeitung damit<br />

einfach und intuitiv bedienbar – ohne<br />

den Spezialisten im Hintergrund.<br />

Wer schreibt:<br />

Markus Schatzl ist Leiter des<br />

senswork Innovation Lab in<br />

München. Das Innovation Lab<br />

befasst sich mit KI in der Bilddaten-Analyse<br />

und entwickelt<br />

Verfahren und Software auf<br />

Basis neuronaler Netze für den<br />

Industrie einsatz. senswork ist<br />

Spezialist für optische Messund<br />

Prüfsysteme.<br />

Regelbasierte<br />

Bildverarbeitung<br />

Trotz der vielen Vorteile von<br />

Vision AI verlieren die langjährig<br />

bewährten, regelbasierten Methoden<br />

zur Analyse von Bilddaten keineswegs<br />

ihre Bedeutung. Die Vorteile<br />

dieses Ansatzes liegen an anderer<br />

Stelle, beispielsweise bei Ausführungszeit,<br />

Nachvollziehbarkeit bzw.<br />

Validierung sowie der Parametrierbarkeit.<br />

Für die Lösung anspruchsvoller<br />

Aufgaben in der Qualitätssicherung<br />

wird auch in Zukunft eine<br />

durchdachte Kombination beider<br />

Ansätze unerlässlich bleiben. ◄<br />

Das Unternehmen bietet komplett<br />

integrierte Systeme aus einer<br />

Hand an: vom Schaltschrank<br />

über Kameratechnik bis zur<br />

Bildanalyse. Zum Kundenkreis<br />

gehören Automobil hersteller,<br />

Maschinen- und Anlagenbauer<br />

sowie die Elektronik industrie.<br />

Ungeordnete Teile unterschiedlicher Art und Größe erkennen? Mit KI-basierter Bildverarbeitung kein Problem.<br />

© senswork<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 25


Qualitätssicherung<br />

Testfähigkeiten und Testsystemproduktivität<br />

mit neuen MEMS-Schaltern erweitern<br />

Bild 1: Bediener installiert ein Load-Board auf einem Tester zur Prüfung von<br />

digitalen SoCs<br />

Hochentwickelte digitale Prozessoren<br />

benötigen zur Qualitätssicherung<br />

separates automatisches Testequipment<br />

(ATE) für parametrische<br />

DC-Prüfungen und schnelle digitale<br />

Tests. Dies bringt signifikante<br />

Kosten und logistische Herausforderungen<br />

mit sich. Dieser Artikel<br />

beschreibt, wie der SPDT-MEMS-<br />

Wechselschalter ADGM1001 (single<br />

pole, double throw) eine Prüfung<br />

sowohl von DC-Parametern als auch<br />

schnellen digitalen Signalen mit nur<br />

einem Testadapter (One-Pass-Single-Insertion-Test)<br />

ermöglicht, was<br />

die Testkosten reduziert und die<br />

Logistik für den Test von digitalen/<br />

HF-Systemen in einem Chip (SoC)<br />

vereinfacht.<br />

Herausforderungen<br />

beim Testen<br />

Der Halbleitermarkt entwickelt sich<br />

hin zu immer schnelleren Datenraten<br />

und höheren Schaltungsdichten für<br />

die Chip-interne Kommunikation bei<br />

hochentwickelten Prozessoren wie<br />

5G-Modem- und Grafik-ICs sowie<br />

zentralen Recheneinheiten.<br />

Inmitten dieser Komplexität und<br />

dem Bedarf nach steigendem Durchsatz<br />

ist die Qualitätssicherung die<br />

größte Herausforderung für die Entwickler<br />

heutiger automatischer Testsysteme<br />

(ATE). Ein wichtiger Aspekt<br />

dabei ist die steigende Anzahl an<br />

Übertragungs-(Tx)-/Empfänger-<br />

(Rx)-Kanälen, die sowohl schnelle<br />

digitale als auch DC-Parameter-<br />

Tests erfordern. Diese Herausforderungen<br />

treiben die Komplexität<br />

im Halbleitertest in die Höhe<br />

und führen, wenn man dieses Problem<br />

nicht löst, zu längeren Testzeiten,<br />

erhöhter Komplexität des<br />

Testboards und reduziertem Testdurchsatz.<br />

Dies treibt wiederum die<br />

Betriebskosten (OPEX) in die Höhe<br />

und senkt die Produktivität in einer<br />

modernen Testumgebung.<br />

„Eintest“-Plattform<br />

Um diese Herausforderungen im<br />

Test zu lösen ist ein Schalter nötig,<br />

der sowohl bei DC als auch hohen<br />

Frequenzen arbeitet. Der ADGM1001<br />

kann sowohl echte Gleichspannungssignale<br />

(0 Hz) als auch schnelle<br />

Signale bis zu 64 Gbit/s handhaben.<br />

Dies ermöglicht eine effiziente<br />

„Eintest“-Plattform (nur ein<br />

Testadapter bzw. Load-Board), die<br />

so konfiguriert werden kann, dass<br />

sie sowohl DC-Parameter als auch<br />

schnelle digitale Kommunikationsstandards<br />

wie PCIe Gen 4/5/6, PAM<br />

4 und USB 4 prüfen kann. Bild 2<br />

zeigt das Augendiagramm des<br />

ADGM1001 bei 32 Gbit/s.<br />

Autoren:<br />

Richard Houlian (oben),<br />

Product Marketing Manager<br />

Naveen Dhull (Mitte),<br />

Product Applications Engineer<br />

Padraig Fitzgerald (unten),<br />

Principal IC Design Engineer<br />

Analog Devices<br />

www.analog.com<br />

Bild 2: Augendiagramm des ADGM1001 bei 32 Gbit/s (HF1 bis HFC mit Referenzkurve, Pattern nutzt PRBS 2 15 -1)<br />

26 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Qualitätssicherung<br />

Bild 3: Illustration einer Testmethode mit zwei Testadaptern<br />

Bild 4: Der MEMS-Schalter ADGM1001 ermöglicht sowohl schnelle Digital- als<br />

auch DC-Tests (es ist hier nur der P-Kanal dargestellt)<br />

Wie werden HSIO-Pins<br />

getestet?<br />

Der Test von schnellen Ein-/Ausgangs-Schnittstellen<br />

(HSIO = High<br />

Speed Input Output) in einer Großserien-Produktionsumgebung<br />

ist eine<br />

riesige Herausforderung. Eine gängige<br />

Methode ein HSIO-Interface<br />

zu validieren ist eine Testarchitektur<br />

mit einer schnellen Rückkoppelschleife<br />

zu implementieren. Diese<br />

beinhaltet in einer einzigen Konfiguration<br />

sowohl schnelle digitale<br />

als auch DC-Testpfade.<br />

Um schnelle Rückkopplungstests<br />

auszuführen, wird generell eine pseudozufällige<br />

Bit-Sequenz (PRBS) mit<br />

hoher Geschwindigkeit vom Transmitter<br />

übertragen und auf der Empfangsseite<br />

aufgenommen, nachdem<br />

sie an das Load- oder Test-Board<br />

rückgekoppelt wurde, wie in Bild 3<br />

(linke Seite) zu sehen. Auf der Empfangsseite<br />

wird diese Sequenz analysiert,<br />

um die Bit-Fehlerrate (BER)<br />

zu berechnen.<br />

Funktion sicherstellen<br />

Parametrische DC-Tests, wie<br />

Durchgangsprüfung und Lecktest,<br />

werden an den Ein-/Ausgangs-Pins<br />

durchgeführt, um die Funktion des<br />

Prüflings sicherzustellen. Um diese<br />

Tests durchzuführen, müssen die<br />

Pins direkt mit einem DC-Messgerät<br />

verbunden werden, mit dem ein<br />

Strom eingeprägt und eine Spannung<br />

gemessen wird, um Fehler zu<br />

entdecken.<br />

Um sowohl einen schnellen Rückkoppeltest<br />

als auch einen parametrischen<br />

DC-Test an den Ein-/Ausgängen<br />

des Prüflings (DUT) auszuführen,<br />

gibt es mehrere Methoden, die<br />

man nutzen kann, um das digitale<br />

SoC zu testen. Beispielsweise kann<br />

man MEMS-Schalter, Relais oder<br />

zwei unterschiedliche Load-Boards<br />

einsetzen, eines für den schnellen<br />

digitalen und das andere für den<br />

DC-Test, was allerdings zwei unterschiedliche<br />

Testadapter erfordert.<br />

Relais nur bedingt geeignet<br />

Das Durchführen von schnellen<br />

digitalen und parametrischen DC-<br />

Tests mit Relais ist eine Herausforderung,<br />

weil die meisten Relais<br />

nicht über 8 GHz arbeiten, sodass<br />

die Anwender Kompromisse bei der<br />

Signalgeschwindigkeit und Testabdeckung<br />

eingehen müssen. Zudem<br />

sind Relais groß und belegen eine<br />

große Fläche auf der Leiterplatte,<br />

was die Ausmaße der Gesamtlösung<br />

insgesamt erhöht. Die zuverlässige<br />

Lebensdauer ist bei Relais<br />

ebenfalls immer ein Thema, denn<br />

sie arbeiten üblicherweise nur bis<br />

zu 10 Millionen Schaltzyklen, was<br />

die Betriebsdauer des Systems und<br />

die Lebenszeit des Load-Boards<br />

begrenzt.<br />

Zwei Testadapter für<br />

schnelle Rückkopplung<br />

Bild 3 zeigt ein Prüfverfahren mit<br />

zwei Testadaptern, um einen schnellen<br />

Rückkoppel- und einen parametrischen<br />

DC-Test durchzuführen. In<br />

diesem Bild ist auf der linken Seite<br />

der Aufbau für den schnellen digitalen<br />

Rückkoppeltest dargestellt,<br />

in dem der Transmitter des Prüflings<br />

über einen Koppelkondensator<br />

auf den Empfänger zurück<br />

gekoppelt ist. Auf der rechten Seite<br />

in Bild 3 ist der Aufbau des parametrischen<br />

DC-Tests zu sehen, für<br />

den die Prüflings-Pins für Parametertests<br />

direkt mit dem Testsystem<br />

verbunden sind. Bis jetzt war<br />

es aufgrund von Einschränkungen<br />

der verfügbaren Komponenten nicht<br />

möglich mit demselben Load-Bord<br />

schnelle Rückkoppel- und DC-Tests<br />

auszuführen.<br />

Herausforderungen<br />

beim Testen<br />

mit zwei Testadaptern<br />

• Handhaben von zwei Hardwaresätzen:<br />

Die Anwender müssen<br />

zwei unterschiedliche Load-Boards<br />

für den DC- und Rückkoppeltest<br />

handhaben und warten. Dies bringt<br />

einen signifikanten Mehraufwand<br />

mit sich, besonders, wenn man<br />

hohe Prüflingsstückzahlen testet.<br />

• Längere Testzeiten und höhere<br />

Testkosten: Zwei unterschiedliche<br />

Testadapter bedeuten auch, dass<br />

jeder Prüfling zweimal geprüft<br />

werden muss, wodurch sich die<br />

Umrüstzeit (indexing time) während<br />

jedes Tests verdoppelt, was<br />

letztlich die Testkosten steigert<br />

und den Testdurchsatz signifikant<br />

verringert.<br />

• Optimierung der Testzeit: Die<br />

Testzeit lässt sich nicht optimieren,<br />

wenn zwei unterschiedliche<br />

Hardwaresätze beteiligt sind.<br />

Höhere Kosten entstehen auch,<br />

wenn ein Bauteil im zweiten Test<br />

ausfällt. Der erste Test ist somit<br />

verschwendete Testzeit.<br />

• Anfälliger für menschliche Fehler:<br />

Da jeder Prüfling zweimal getestet<br />

wird, verdoppelt sich auch das<br />

Risiko von menschlichen Fehlern.<br />

• Doppelter Testaufbau: Die Testmethode<br />

mit zwei Testadaptern<br />

erfordert zwei Hardwaresätze,<br />

wodurch sich auch die Zeit für<br />

den Hardwareaufbau verdoppelt.<br />

• Logistischer Mehraufwand: Die<br />

Testmethode mit zwei Testadaptern<br />

erfordert mehr Prüflingstransporte.<br />

Es müssen Komponenten<br />

zwischen unterschiedlichen<br />

Testern und potenziell sogar zwischen<br />

Testhäusern befördert werden,<br />

was eine Herausforderung<br />

für die Planung und Logistik mit<br />

sich bringt.<br />

Lösung:<br />

34-GHz-Schalttechnik<br />

Die 34-GHz-MEMS-Schalttechnik<br />

von ADI bietet mit herausragender<br />

Schaltungsdichte in einem<br />

kleinen LGA-Gehäuse mit 5 x 4 x<br />

0,9 mm Kantenlänge, wie in Bild 4<br />

gezeigt, die Möglichkeit zur Durchführung<br />

sowohl von schnellen Digital-<br />

als auch DC-Tests. Um einen<br />

schnellen Digitaltest durchzuführen<br />

werden schnelle Signale von<br />

einem Transmitter durch den Schalter<br />

und zurück auf einen Empfänger<br />

geführt, wo nach dem Dekodieren<br />

die BER analysiert wird. Für<br />

parametrische DC-Tests verbindet<br />

der Schalter die Pins mit dem DC-<br />

Tester, auf dem Parametertests wie<br />

Durchgangs- und Lecktests ausgeführt<br />

werden, um die Funktion des<br />

Prüflings sicherzustellen. Während<br />

des parametrischen DC-Tests bieten<br />

die MEMS-Schalter auch die<br />

Option mit hoher Frequenz mit dem<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 27


Qualitätssicherung<br />

Bild 5: Vergleich der Ausmaße einer Rückkoppellösung mit Relais mit dem ADGM1001<br />

Testsystem zu kommunizieren, was<br />

in manchen Applikationen nötig ist.<br />

Vergleich<br />

Bild 5 zeigt die Lösung für einen<br />

schnellen Digitaltest und vergleicht<br />

eine davon mit Einsatz von Relais mit<br />

einer mit den ADGM1001-MEMS-<br />

Schaltern. Die Lösung mit den<br />

MEMS-Schaltern ist nahezu 50 %<br />

kleiner als die Relaislösung, da der<br />

ADGM1001 in ein LGA-Gehäuse mit<br />

5 x 4 x 0,9 mm Kantenlänge eingebaut<br />

und damit typischerweise<br />

20mal kleiner als ein Relais ist.<br />

Die hochfrequenten Kommunikationsstandards<br />

PCIe, PAM4, USB 4<br />

und SerDes treiben multiple Übertragungs-<br />

und Empfangskanäle, was<br />

eine intensive Verdichtung ohne ein<br />

kompliziertes Layout der Baugruppe<br />

erfordert, um die Variationen von<br />

Kanal zu Kanal zu mindern. Um<br />

die Anforderungen dieser aufkommenden<br />

hochfrequenten Kommunikationsstandards<br />

abzudecken, bieten<br />

MEMS-Schalter eine hohe Schaltungsdichte<br />

und einen erweiterten<br />

Funktionsumfang im Load-Board-<br />

Design für den Digitaltest.<br />

Relais sind üblicherweise groß und<br />

in ihrem Frequenzumfang begrenzt.<br />

Sie können Kommunikationsstandards<br />

mit höheren Frequenzen wie<br />

PCIe Gen 4/5, PAM4, USB 4 und<br />

SerDes mit erhöhter Schaltungsdichte<br />

nicht unterstützen. Denn die<br />

Mehrzahl der Relais arbeitet nicht<br />

über 8 GHz und ihre schlechte Einfügungsdämpfung<br />

beeinträchtigt<br />

die Signalintegrität und schränkt<br />

die Testabdeckung ein.<br />

Der ADGM1001<br />

Der SPDT-MEMS-Wechselschalter<br />

(single pole, double throw)<br />

ADGM1001 von ADI bietet eine<br />

klassenbeste Leistung von DC bis<br />

Bild 6: HF-Eigenschaften des ADGM1001<br />

34 GHz. Wegen seiner extrem geringen<br />

parasitären Effekte und weiten<br />

Technologiebandbreite, hat der<br />

Schalter nur minimale Auswirkungen<br />

auf Signale bis zu 64 Gbit/s und<br />

minimalen Kanal-Skew, Jitter und<br />

Laufzeitverzögerung. Dies erlaubt<br />

eine qualitativ hochwertige Datenübertragung.<br />

Er zeigt eine geringe<br />

Einfügungsdämpfung von 1,5 dB<br />

bei 34 GHz und einen kleinen RON<br />

von typisch 3 Ω. Zudem hat der Baustein<br />

eine exzellente Linearität von<br />

69 dBm und kann eine hohe HF-<br />

Leistung von 33 dBm handhaben.<br />

Er ist in ein kleines Plastik-SMD-<br />

Gehäuse eingebaut, hat eine einfache<br />

Niederspannungs-Steuer­<br />

28 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Qualitätssicherung<br />

Bild 7: Das LGA-Gehäuse mit 24 Anschlüssen und 5 x 4 x 0,9 mm Kantenlänge<br />

schnittstelle und benötigt 3,3 V Versorgungsspannung.<br />

Alle diese Eigenschaften<br />

machen den ADGM1001<br />

zu einem idealen Kandidaten für<br />

ATE-Anwendungen, denn er eröffnet<br />

die Fähigkeit, sowohl schnelle<br />

Digital- als auch parametrische<br />

DC-Tests mit nur einem einzigen<br />

Testadapter durchzuführen. Dies ist<br />

in Bild 4 dargestellt. Bild 6 zeigt die<br />

HF-Eigenschaften des ADGM1001.<br />

Bild 7 zeigt das LGA-Gehäuse mit<br />

24 Anschlüssen.<br />

Einfache Anwendung<br />

Der ADGM1001 ist einfach anzuwenden.<br />

Er kann betrieben werden,<br />

indem eine V DD von 3,3 V an Pin 23<br />

angelegt wird. V DD kann jedoch zwischen<br />

3,0 V und 3,6 V liegen. Der<br />

Schalter wird dann normalerweise<br />

über die logische Steuerschnittstelle<br />

(Pin 1 bis Pin 4) oder das<br />

SPI-Interface gesteuert. Alle für<br />

die Funktion des Schalters nötigen<br />

passiven Komponenten sind<br />

für die einfache Anwendung und<br />

Platzersparnis auf der Leiterplatte<br />

im Gehäuse integriert. Bild 8 illustriert<br />

das Blockdiagramm der Funktion<br />

des ADGM1001.<br />

Vorteile für den Test mit nur<br />

einem Testadapter<br />

• Hervorragende Leistung im schnellen<br />

Digital- und im DC-Test: Das<br />

Bereitstellen einer Bandbreite<br />

von DC bis 34 GHz ist heute die<br />

große Herausforderung für die<br />

Industrie. Der ADGM1001 bietet<br />

Bild 8: Blockdiagramm des ADGM1001<br />

bei den kritischen Parametern wie<br />

Einfügungsdämpfung, Linearität,<br />

HF-Leistung und Ron im Bereich<br />

von DC bis 34 GHz eine herausragende<br />

Leistung.<br />

• Reduzierung der Betriebskosten:<br />

1. Verringerter Hardwareeinsatz:<br />

Ein Test mit nur einem<br />

Testadapter benötigt auch<br />

nur eine Testhardware. Deshalb<br />

müssen Anwender nicht<br />

in zwei Testadapter und Testequipment<br />

investieren, was in<br />

einer deutlichen Verringerung<br />

der Betriebskosten resultiert.<br />

2. Tester-Verfügbarkeit: Der<br />

ADGM1001 bietet mit 100 Millionen<br />

Schaltzyklen eine im Vergleich<br />

zu Relais ausgezeichnete<br />

zuverlässige Langlebigkeit<br />

und verbessert damit die<br />

Verfügbarkeit der Tester, was<br />

letztlich wieder die Betriebskosten<br />

senkt.<br />

• Erhöhter Testdurchsatz: Der<br />

ADGM1001 erlaubt den Test<br />

mit nur einem Testadapter, was<br />

die Umrüstzeiten halbiert. Dies<br />

verkürzt die Testzeit signifikant,<br />

erhöht den Testdurchsatz und<br />

ergibt eine bessere Ausnutzung<br />

der Testsysteme.<br />

• Dicht gepackte und zukunftssichere<br />

Lösung: Der ADGM1001<br />

ermöglicht eine höhere Packungsdichte<br />

und einen erweiterten Funktionsumfang.<br />

Die MEMS-Schaltertechnik<br />

hat eine glänzende Zukunft,<br />

da sie Schalter liefert, die von DC<br />

bis zu hohen Frequenzen arbeiten.<br />

Sie erfüllen damit die Anforderungen<br />

der gerade aufkommenden<br />

neuen Kommunikationstechnologien.<br />

• Reduzierte Logistikkosten: Das<br />

Testverfahren mit einem Testadapter<br />

benötigt weniger Prüflingstransporte,<br />

was die Logistikkosten senkt<br />

und einen Mehraufwand bei der<br />

Planung vermeidet.<br />

• Weniger Prüflingsbewegungen:<br />

In der Testmethode mit einem<br />

Testadapter wird der Prüfling auf<br />

nur einem Adapter getestet, was<br />

die Prüflingstransporte und letztlich<br />

auch das Risiko menschlicher<br />

Fehler reduziert.<br />

Zusammenfassung<br />

Der ADGM1001 hat eine fortschrittliche<br />

Schalttechnik von DC<br />

bis 34 GHz, was eine Kombination<br />

von schnellen Digital- und parametrischen<br />

DC-Tests für SoCs ermöglicht.<br />

Seine Fähigkeiten erlauben<br />

die Testzeit zu verkürzen,<br />

Verbesserungen bei der Ausnutzung<br />

der Leiterplattenfläche (was<br />

zu größeren Prüflingsstückzahlen<br />

und damit höherem Testdurchsatz<br />

führt) und eine gesteigerte Verfügbarkeit<br />

(erhöhte Zuverlässigkeit) zu<br />

erreichen.<br />

Er ist die jüngste Erweiterung zur<br />

MEMS-Schalter-Familie von ADI, die<br />

auch weiterhin die Anforderungen an<br />

einen schnellen SoC-Test erfüllen<br />

werden. Die MEMS-Schaltertechnik<br />

hat eine glänzende Zukunft, da<br />

sie Schaltfunktionen von DC bis zu<br />

hohen Frequenzen ermöglicht und<br />

damit auch die Anforderungen künftiger<br />

Kommunikationstechnologien<br />

erfüllt. ◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 29


Qualitätssicherung<br />

Bilderkennung, Vorhersagen und Co.<br />

Wie sich Künstliche Intelligenz für die Qualitätsprüfung nutzen lässt<br />

Autorin:<br />

Katharina Preißinger<br />

IT-Anwendungsentwicklerin<br />

TQ-Group<br />

www.tq-group.com<br />

Lötstellen, Fehlteile oder eine<br />

falsche Polung können schnell<br />

zum Versagen elektronischer Baugruppen<br />

führen. Wozu das etwa im<br />

Bereich der Luftfahrt führen kann,<br />

mag man sich gar nicht vorstellen.<br />

Deshalb spielen hier, aber auch in<br />

anderen Branchen, Qualitätsprüfung<br />

und Sicherheit eine so eminente<br />

Rolle. In jüngerer Zeit kommen<br />

dabei immer öfter Verfahren<br />

der künstlichen Intelligenz zum Einsatz.<br />

KI hat gerade im Bereich der<br />

Bilderkennung und -verarbeitung<br />

in den letzten Jahren eine rasante<br />

Entwicklung genommen. Diese<br />

lässt sich sehr gut für die Qualitätsprüfung<br />

nutzen.<br />

Neue Systeme<br />

für automatische<br />

optische Inspektion<br />

Bei der Fertigung von Bauteilen<br />

kommen heute aufgrund hoher<br />

Produktionsstückzahlen und Größe<br />

der Bauelemente neue Systeme für<br />

automatische optische Inspektion<br />

(AOI) zum Einsatz, z. B. beim Bestücken<br />

von Leiterplatten für die Surface<br />

Mounted- oder Through-Hole-<br />

Technologie. Basierend auf Bildern<br />

sind sie in der Lage, schlechte Bauteile<br />

von guten zu unterscheiden.<br />

Dazu werden die Leiterplatten aus<br />

verschiedenen Winkeln gescannt.<br />

Die automatische Kontrolle<br />

erkennt die Positionen der Bauelemente<br />

durch optische Zeichenerkennung,<br />

da jedes Bauelement<br />

eine Signatur auf der Ober fläche<br />

trägt. Diese Signatur gleicht die<br />

AOI mit einer Datenbank ab, in<br />

der die Bauelemente mit entsprechender<br />

Position und Polarität<br />

gespeichert sind.<br />

Schlechte Teile herausfiltern<br />

Die Elemente lassen sich dabei<br />

in zwei oder drei Dimensionen<br />

betrachten, was vor allem bei geringem<br />

Kontrast zwischen Leiterplatte<br />

und Bauelement zum Einsatz kommt.<br />

AOI stellt sicher, dass z. B. die Lötstellen<br />

den jeweiligen Normen für<br />

Luftfahrt und Industrie entsprechen.<br />

Und sie erkennt, ob Bauelemente<br />

innerhalb des jeweiligen Toleranzbereichs<br />

versetzt sind oder fehlen.<br />

Basierend auf den aufgenommenen<br />

Bildern lassen sich die Bauelemente<br />

anschließend nachlöten<br />

oder ersetzen.<br />

AOI ermöglicht es also, bereits<br />

Inline schlechte Teile aus dem<br />

Arbeitsablauf herauszufiltern. Für<br />

optische Kontrollen an einzelnen<br />

Arbeitsplätzen gibt es als Alternative<br />

so genannte Stand-Alone-Systeme:<br />

einfache Kameras, die die Qualität<br />

der Baugruppen bestimmen können<br />

und sich optimal zur Traceability der<br />

Baugruppen eignen.<br />

Mehr Zeit für die Nacharbeit<br />

So bieten optische Kontrollsysteme<br />

aufgrund ihres breiten Anwendungsfelds<br />

ein großes Spektrum an Möglichkeiten<br />

zur Qualitätskontrolle und<br />

-sicherung. Auch das Technologieunternehmen<br />

TQ arbeitet damit in der<br />

Fertigung von SMD-Bauelementen,<br />

um beim Löten zu überprüfen, ob<br />

die Pins der Bauteile verbogen sind<br />

oder abstehen.<br />

Weitere häufige Fehler sind Kurzschlüsse<br />

und verdrehte Bauteile. Die<br />

Ergebnisse werden in einer Datenbank<br />

dokumentiert und gespeichert.<br />

Somit ist bereits vor der Fertigung<br />

bekannt, welche Bauelemente kritisch<br />

sind, und man kann dementsprechend<br />

mehr Zeit für die Nacharbeit<br />

einplanen.<br />

Abhängig davon, nach welchen<br />

Normen gefertigt wird, lassen sich<br />

Toleranzparameter für die Klassifizierung<br />

von Mängeln flexibel einstellen,<br />

so dass keine Mangelware ausgeliefert<br />

wird. Derzeit sammelt TQ Maschinendaten<br />

seiner Reflow-Öfen, die das<br />

Unternehmen zum Löten der SMD-<br />

Bauteile verwendet. Mit Regressionsalgorithmen<br />

ausgewertet gewährleisten<br />

die Daten eine kontinuierliche<br />

Produktion der Baugruppen.<br />

30 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Qualitätssicherung<br />

Fertigungsaufträge mit KI<br />

auf einzelne Linien verteilen<br />

Weitere Anwendungsbereiche<br />

von KI in der Produktion sind die<br />

genaue Vorhersage der Fertigungsdauer<br />

von Bauteilen und die Verteilung<br />

von Fertigungsaufträgen auf<br />

einzelne Linien.<br />

Der Elektronikdienstleister TQ verwendet<br />

dazu Daten aus seinem IIoT,<br />

also der Vernetzung von Fertigungslinien<br />

und Arbeitsplätzen. Datenauswertungen<br />

ergaben: Entscheidende<br />

Parameter sind die Bauteilgröße<br />

und die Zahl der Bauelemente<br />

auf der Leiterplatte. Aus einem Trainingsdatensatz<br />

mit bekannter Fertigungsdauer<br />

lässt sich damit die für<br />

die Bestückung einer Leiterplatte<br />

benötigte Zeit vorhersagen.<br />

Mittels Regression wird eine<br />

mathematische Beziehung zwischen<br />

den Eingangsparametern<br />

(z. B. Bauteilgröße und Zahl der<br />

Bauelemente) und der bekannten<br />

Fertigungsdauer hergestellt. Dabei<br />

erreicht das Unternehmen eine Übereinstimmung<br />

von über 80 Prozent<br />

mit der realen Dauer. Basierend auf<br />

der ermittelten Fertigungsdauer lassen<br />

sich anschließend Aufträge z. B.<br />

mittels Reinforcement Learning (RL)<br />

auf die Linien verteilen.<br />

Reinforcement Learning<br />

senkt Betriebskosten<br />

RL gewinnt als weiterer Ansatz<br />

zur Senkung der Produktions-,<br />

Betriebs- und Arbeitskosten durch<br />

KI eine immer größere Bedeutung.<br />

Der Begriff leitet sich von dem<br />

zugrundeliegenden Konzept ab,<br />

welches auf einem Belohnungssystem<br />

beruht und sich an menschlichem<br />

Lernen orientiert. Im Gegensatz<br />

zum überwachten Lernen sind<br />

keine zuvor gesammelten Daten<br />

notwendig, sondern lediglich die<br />

Definition eines Ziels.<br />

Im Wesentlichen besteht ein RL-<br />

Algorithmus aus einem Agenten und<br />

einer Umgebung. Der Agent interagiert<br />

mit dieser durch bestimmte<br />

Aktionen und ändert dabei ihren<br />

Zustand. Kommt er dadurch zum<br />

definierten Ziel, erhält er eine positive<br />

Verstärkung (Belohnung), anderenfalls<br />

eine negative (Bestrafung).<br />

In der Regel führt der Agent mehrere<br />

Aktionen durch, bevor er eine<br />

Belohnung oder Bestrafung erhält.<br />

Um die Belohnung zu maximieren<br />

und damit den optimalen Weg<br />

zum Ziel zu finden, muss der Agent<br />

verschiedene Aktionen miteinander<br />

kombinieren und entscheiden,<br />

welche Kombination die beste ist.<br />

Agent wird positiv<br />

oder negativ bewertet<br />

Anschauliches Beispiel ist ein<br />

Roboterarm, der sich an eine<br />

bestimmte Position bewegen soll,<br />

z. B. um eine Leiterplatte zu bestücken.<br />

Durch die positive oder negative<br />

Bewertung seiner Aktionen lernt<br />

der Agent, wie er den Arm bewegen<br />

muss, um schnellstmöglich zur<br />

Zielposition zu gelangen.<br />

RL lässt sich auch bei der Verteilung<br />

der Aufträge auf Produktionslinien<br />

verwenden. Durch die<br />

Belohnung einer lückenlosen Verteilung<br />

und eine Bestrafung von<br />

über lappenden Aufträgen erhält<br />

die Produktionssteuerung innerhalb<br />

kürzester Zeit einen Vorschlag<br />

für die zeitliche Einteilung der Aufträge.<br />

Ein direkter Austausch zwischen<br />

Entwicklung und Produktion<br />

gewährleistet eine kontinuierliche<br />

Optimierung des Algorithmus.<br />

Dadurch müssen die Aufträge nicht<br />

mehr umständlich per Hand verteilt<br />

werden, sondern werden zu Beginn<br />

des Arbeitstags für die kommenden<br />

Tage eingeteilt.<br />

Zusammen mit einem neuronalen<br />

Netzwerk können solche RL-Algorithmen<br />

eine Vielzahl an komplexen<br />

Aufgaben lösen, nicht nur bei der<br />

Qualitätskontrolle, sondern auch<br />

in Logistik, Montage und anderen<br />

Bereichen – ein weiterer Beitrag der<br />

KI, um Produktionsprozesse auf dem<br />

Weg zur Industrie 4.0 zu optimieren<br />

und effizienter zu gestalten. ◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 31


Qualitätssicherung<br />

Damit „Made in Germany“ auch morgen noch gilt<br />

So sichern Unternehmen die Qualität ihrer Produkte durch die Automatisierung mit Cobots<br />

566 Einspritzelemente werden vom Cobot bestückt und verschraubt.<br />

Autor:<br />

Andrea Alboni,<br />

General Manager Western Europe<br />

Universal Robots (Germany)<br />

www.universal-robots.com/de<br />

Qualitätssicherung ist einer der<br />

wichtigsten Bereiche in einem produzierenden<br />

Unternehmen. Schon<br />

bei kleinen Ungenauigkeiten können<br />

große Schäden am Produkt entstehen.<br />

Diese wirken sich im Worst<br />

Case auf deren Sicherheit aus und<br />

verursachen hohe Folgekosten. In<br />

vielen Betrieben wird die Qualität<br />

der Produkte immer noch manuell<br />

geprüft. Die monotone Tätigkeit ist<br />

jedoch für das menschliche Auge<br />

auf Dauer anstrengend und verleitet<br />

zu Fehlern.<br />

Um die Mitarbeitenden zu entlasten,<br />

können viele Aufgaben zur<br />

Qualitätsprüfung an kollaborierende<br />

Roboter, kurz Cobots, delegiert<br />

werden. Beim Automobilzulieferer<br />

Lear Corporation und dem<br />

Weltraumtransport­ Unternehmen<br />

Ariane Group unterstützen Cobots<br />

bereits seit einiger Zeit die Qualitätssicherung<br />

und tragen damit<br />

signifikant zu einer weniger fehleranfälligen<br />

Produktion bei.<br />

„Made in Germany“<br />

Die wirtschaftliche Situation in<br />

Deutschland ist stark abhängig<br />

von Außenhandelserfolgen. Mit<br />

Export wird rund ein Drittel des<br />

Brutto inlandsprodukts verdient.<br />

Deutschland profitiert dabei immer<br />

noch von der Herkunfts bezeichnung<br />

„Made in Germany“, das weltweit für<br />

quali tativ hochwertige und sichere<br />

Produkte gilt. Doch das Image<br />

beginnt zu bröckeln. Der allerorts<br />

zunehmende Arbeitskräftemangel<br />

macht es Unternehmen beispielsweise<br />

schwieriger, fertigungsübergreifende<br />

Qualitätssicherung zu<br />

gewährleisten.<br />

In einer aktuellen Studie des Marktund<br />

Sozial forschungsinstituts Insa<br />

Consulere geben 63 Prozent der<br />

Befragten an, dass immer mehr deutsche<br />

Unternehmen ihren Standort ins<br />

Ausland verlegen wollen. Ein Grund<br />

hierfür ist u. a. die angespannte Personalsituation.<br />

Um nicht abwandern<br />

zu müssen und trotzdem die<br />

gewohnte „Made in Germany“-Qualität<br />

aufrecht zu erhalten, ist es für<br />

Betriebe daher unerlässlich, Fertigungsschritte<br />

effizienter zu gestalten.<br />

Null-Fehler-Strategie<br />

Die eintönigen und mühsamen<br />

Aufgaben im Bereich der Qualitätsprüfung<br />

bieten sich dabei besonders<br />

für eine Automatisierung mit<br />

Cobots an. Ziel vieler Unternehmen<br />

ist es, damit eine Null­ Fehler-<br />

Strategie zu etablieren, bei der die<br />

32 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Qualitätssicherung<br />

Automobilzulieferer LearCorporation setzt auf Cobots<br />

Herstellung hochwertiger Produkte<br />

weniger Kosten verursacht als entstehende<br />

Folgekosten bei minderer<br />

Beschaffenheit. Gleichzeitig können<br />

sie ihre wertvollen Arbeitskräfte<br />

für weitere anfallende Tätigkeiten<br />

einsetzen.<br />

Vision-Systeme<br />

im Prüfprozess<br />

Besonders in Prüfprozessen<br />

kommen Cobots, ausgerüstet mit<br />

sogenannten Vision-Systemen,<br />

häufig zum Einsatz. Diese Systeme<br />

bestehen aus einer Kamera<br />

und einem Bildverarbeitungssystem,<br />

das je nach konkreter Anwendung<br />

zusätzlich mit Lasertechnologie<br />

ausgestattet ist. Mithilfe eines<br />

Vision-Systems kann der Cobot<br />

ein aufgenommenes Bild verstehen,<br />

wodurch Produktionsfehler<br />

wie beispielweise Unregelmäßigkeiten<br />

an der Oberfläche oder gar<br />

fehlende Teile optisch erkannt werden.<br />

Um dieses Verfahren umzusetzen,<br />

müssen für ein Beispielprodukt<br />

Merkmale, wie die genaue<br />

Größe, bestimmt und in das System<br />

eingetragen werden. Die Roboterarme,<br />

die mit den Kamerasystemen<br />

versehen sind, fahren dann nach<br />

einer ebenfalls vorab festgelegten<br />

Folge die Merkmale ab. Erkennt die<br />

Bildverarbeitungssoftware Abweichungen<br />

der eingegebenen Parameter,<br />

informiert es den Mitarbeitenden<br />

über eine notwendige Korrektur.<br />

Dadurch können Unternehmen<br />

signifikante Reduzierungen von<br />

Qualitätsmängeln erreichen, die mit<br />

dem Rückgang der Kundenreklamationen<br />

korrelieren. Immerhin können<br />

durch automatisierte Prüfvorgänge<br />

Mängel um bis zu 90 Prozent<br />

eher erkannt werden als bei<br />

einer rein menschlichen Prüfung.<br />

Der Cobot ist dabei nicht nur in<br />

der Fehlermeldung dem menschlichen<br />

Auge überlegen, sondern<br />

auch in der Geschwindigkeit des<br />

Prüfvorgangs.<br />

Automobilzulieferer<br />

setzt auf Cobots<br />

In einer Branche, in der Auftraggeber<br />

den Leitspruch „Das Beste<br />

oder nichts” haben, sind Qualitätsansprüche<br />

an die Zulieferer entsprechend<br />

hoch. Können Unternehmen<br />

einen gewissen Standard nicht liefern,<br />

werden Alternativen gesucht.<br />

Um die Qualität seiner Produkte zu<br />

sichern, setzt der Automobilzulieferer<br />

Lear Corporation, der auf Sitzsysteme<br />

und Auto elektronik spezialisiert<br />

ist, auf Automatisierung mit<br />

Cobots. Dabei übernehmen die flexiblen<br />

Helfer gleich zwei Prozesse:<br />

Eine aufwendige, aber monotone<br />

Schraubaufgabe sowie deren zeitgleiche<br />

Prüfung.<br />

Ein Cobot des dänischen Herstellers<br />

Universal Robots übernimmt nun<br />

täglich rund 8.500 Bohrungen. Ausgestattet<br />

mit einem Schraubendreher-Aufsatz<br />

verschraubt der Roboter<br />

den Sitz- und Lehnenrahmen<br />

miteinander. Zuvor überprüft der<br />

Roboter den Sitz mithilfe eines<br />

Vision-Systems. Dabei kann er im<br />

Raster von 50 x 50 mm die Lage<br />

der Schraube erkennen und sie mit<br />

bis zu 35 Newtonmetern in einem<br />

vorgegebenen Einschraubdrehwinkel<br />

festziehen. Zudem erkennt der<br />

Cobot das Fehlen von Schrauben<br />

und löst daraufhin einen Alarm aus.<br />

Mit einem Schraubendreher-Aufsatz wird die Schraube festgedreht<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 33


Qualitätssicherung<br />

Die Lötverbindungen werden in die Röhrchen des Einspritzkopfes gesteckt und verschraubt<br />

Der Cobot ist somit gleichzeitig<br />

für den Schraubvorgang als auch<br />

für die Endabnahme verantwortlich.<br />

Der Mitarbeitende sortiert dann das<br />

fehlerhafte Produkt aus und kann<br />

die fehlende Schraube ersetzen.<br />

Durch die frühe Erkennung im Fertigungsprozess<br />

verhindert der Cobot<br />

eine Weiterverarbeitung, schafft es,<br />

den Ausschuss zu reduzieren und<br />

damit hohe Qualitätsstandards zu<br />

erfüllen. Die Kombination aus Qualitätssicherung<br />

und Qualitätsprüfung<br />

in einem Prozess zeigt zudem die<br />

Vielfältigkeit der Einsatzmöglichkeiten<br />

von Cobots.<br />

Automatisieren mit Cobots<br />

ist keine Raketenwissenschaft<br />

Auch bei der ArianeGroup steht die<br />

Qualitätssicherung im Fokus. Das<br />

Unternehmen stellt Triebwerkskomponenten<br />

und Ventile für Weltraumfahrzeuge<br />

her. Da es in der Regel<br />

bei einem Raketenstart nur eine einzige<br />

Chance gibt, steht das Unternehmen<br />

unter einem besonders<br />

hohen Erfolgs- und Qualitätsdruck.<br />

Die zuständige Testabteilung<br />

muss für die entscheidenden<br />

Sekunden eine einwandfreie Funktionalität<br />

der verarbeiteten Bauteile<br />

sicherstellen. Damit auch wirklich<br />

alles glatt läuft, müssen flüssiger<br />

Sauer- und Wasserstoff in einem<br />

exakten Verhältnis in die Brennkammer<br />

der Triebwerke geleitet werden.<br />

Die Befüllung des Einspritzkopfes<br />

und der knapp 600 einzelnen<br />

Einspritzelemente muss deshalb<br />

optimal ausgeführt werden und<br />

zusätzlich mit Messinghülsen verschraubt<br />

werden. Diese monotone<br />

und zeitraubende Aufgabe wurde<br />

bisher rein manuell ausgeführt, da<br />

nur der Mensch über das dafür<br />

nötige Feingefühl verfügte. Mithilfe<br />

eines Cobots gelang es jedoch,<br />

den Prozess zu automatisieren:<br />

Ein Roboterarm mit integriertem<br />

Kraft-Moment-Sensor führt den<br />

Raketen-Einspritzkopftest durch<br />

und montiert nach dem Test sogar<br />

die verschraubten Elemente wieder<br />

ab. Da der Cobot kontinuierlich<br />

die programmierte Tätigkeit ausführt,<br />

äußerst präzise arbeitet, und<br />

dabei nicht ermüdet, kann die Ariane<br />

Group so eine optimal vorbereitete<br />

Testumgebung gewährleisten.<br />

Der abgelöste Mitarbeitende<br />

hat nun Kapazitäten, sich anderen<br />

Aufgaben zu widmen und ist nicht<br />

mehr für mehrere Stunden an diese<br />

Tätigkeit gebunden.<br />

Qualitätssicherung<br />

heißt Zukunftssicherung<br />

Cobots sind kostengünstige, flexible<br />

und vielseitig einsetzbare Werkzeuge,<br />

die es Unternehmen erleichtern,<br />

trotz Arbeitskräftemangel qualitativ<br />

hochwertige Produkte herzustellen.<br />

Besonders monotone und<br />

repetitive Aufgaben in den Bereichen<br />

Qualitätsprüfung und -sicherung<br />

sind prädestiniert für kollaborierende<br />

Roboter. Wie die Lear Corporation<br />

und die ArianeGroup setzen<br />

daher immer mehr Unternehmen<br />

auf die Automatisierung mit<br />

Cobots. Fertigungsschritte können<br />

so zuverlässig, genau und effizient<br />

ausgeführt werden. Das trägt letztlich<br />

dazu bei, fehlerfrei zu produzieren,<br />

den deutschen Außenhandel<br />

zu fördern und „Made in Germany“<br />

auch in Zukunft zu einem<br />

glaubhaften Gütesiegel zu machen.<br />

Wer schreibt<br />

Andrea Alboni ist General Manager<br />

Western Europe bei Universal<br />

Robots. Mit Leidenschaft und technischem<br />

Know-how setzt er sich in<br />

dieser Funktion für die Entwicklung<br />

und den Einsatz der kollaborativen<br />

Robotik ein. ◄<br />

Ein Roboterarm entnimmt bei ArianeGroup per Greifaufsatz<br />

die Lötverbindung<br />

34 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Großes Sichtfeld - hohe Geschwindigkeit<br />

Qualitätssicherung<br />

LMI Technologies veröffentlicht neue 3D-Sensor-Modelle der Gocator 2500 Serie mit breitem Sichtfeld<br />

LMI Technologies<br />

www.lmi3d.com<br />

LMI Technologies (LMI) gibt die<br />

offizielle Markteinführung der neuen<br />

Gocator 2540/50 3D-Linienprofilsensoren<br />

mit hoher Geschwindigkeit<br />

und großen Sichtfeldern bekannt.<br />

Die leistungsstarke Kombination<br />

aus schnellen Scanraten (bis zu<br />

10 kHz einschließlich Scanning und<br />

3D-Messung) und breiteren Sichtfeldern<br />

eignet sich für eine Vielzahl<br />

von Anwendungen in den Bereichen<br />

EV-Batterien, Gummi und Reifen,<br />

Straße und Schiene, Lebensmittelverarbeitung<br />

und mehr.<br />

Vielseitig einsetzbar<br />

Gocator 2540/50 Laser-Profilsensoren<br />

bieten die charakteristisch<br />

hohe Scangeschwindigkeit der<br />

2500 Serie mit dem Vorteil eines<br />

größeren Sichtfeldes für eine bessere<br />

Scanabdeckung. Diese kompakten<br />

3D-Smart-Sensoren liefern<br />

3D-Messung und Inspektion<br />

in hoher Geschwindigkeit für eine<br />

Vielzahl von Materialien einschließlich<br />

glänzender EV-Batterien und<br />

Unterhaltungselektronik Baugruppen<br />

aus bearbeiteten Metallen, verschiedene<br />

Bahnmaterialien, warmgewalzter<br />

Schienenstahl sowie kontrastarme<br />

Materialien wie schwarze<br />

Gummireifen.<br />

Merkmale im Überblick<br />

• Bis zu 10.000 Profile pro<br />

Sekunde einschließlich<br />

3D-Messung<br />

• Bis zu 518 mm Sichtfeld<br />

• Bis zu 0,064 mm X-Auflösung<br />

• 1,2 Mikrometer Z-Wiederholgenauigkeit<br />

• Einrichtung und Steuerung über<br />

Webbrowser oder SDK<br />

• Integrierte Werkzeuge, keine<br />

Programmierung erforderlich<br />

• Native Multi-Sensor-Netzwerke<br />

• Erweiterbar mit GDK und<br />

GoMax NX<br />

„Die Gocator 2540 und 2550 Profilsensoren<br />

erweitern die Vielseitigkeit<br />

unserer beliebten Hochgeschwindigkeitssensoren<br />

der 2500 Serie.<br />

Die Fähigkeit, mit bis zu 10 kHz zu<br />

scannen, messen und Kontrollentscheidungen<br />

zu fällen in Kombination<br />

mit breiteren Sichtfeldern, eröffnet<br />

Kunden die Möglichkeit, diese leistungsstarke<br />

Sensorreihe in neuen<br />

Inspektionsanwendungen einzusetzen,<br />

bei denen Geschwindigkeit und<br />

maximale Zeilenabdeckung einen<br />

erheblichen Leistungsvorteil darstellen“,<br />

sagt Mark Radford, CEO<br />

von LMI Technologies. ◄<br />

Juni 6/2022 Jg. 26<br />

Media Alert: Touchless-Technologien<br />

für Displays und POS-Systeme<br />

Data Modul, Seite 109<br />

Sonderteil Einkaufsführer:<br />

Bedienen und<br />

Visualisieren<br />

ab Seite 65<br />

Einkaufsführer<br />

Bedienen und Visualisieren <strong>2023</strong><br />

PC & Industrie 6/<strong>2023</strong> mit umfangreichem Einkaufsführer:<br />

Produkt e und Lieferanten, Firmenadressverzeichnis,<br />

deutsche Vertretung internationaler Unternehmen<br />

Einsendeschluss für Unterlagen: 14.04.<strong>2023</strong><br />

Anzeigen-/Redaktionsschluss: 19.04.<strong>2023</strong><br />

Infos und Download: www.beam-verlag.de/einkaufsführer<br />

Kontakt: info@beam-verlag.de<br />

Jetzt Unterlagen anfordern!


Qualitätssicherung<br />

Inline-Farbmessung – wichtiges<br />

Werkzeug für die Qualitätssicherung<br />

In der Regel werden die Teile erst<br />

nach der Produktion auf ihre Farbe<br />

hin überprüft. Das bedeutet in der<br />

Folge, dass nichts mehr geändert<br />

werden kann, wenn die Teile nicht<br />

in Ordnung sind. Das Ergebnis ist<br />

ein oft immenser Ausschuss oder<br />

eine schlechtere Qualität des Produktes.<br />

Durch eine kontinuierliche<br />

Messung direkt in der Produktionsstraße<br />

lassen sich erhebliche<br />

Kosten- und Ressourceneinsparungen<br />

erreichen.<br />

Autor:<br />

Dr. David Pryor,<br />

Geschäftsführer<br />

ColorLite GmbH<br />

info@colorlite.de<br />

www.colorlite.de<br />

Die Messung der Farbe als Qualitätsparameter<br />

von Produkten und<br />

Zulieferteilen ist seit mehreren Jahrzehnten<br />

weit verbreitet. Wird die<br />

Farbe bereits „am laufenden Band“<br />

kontrolliert und ggf. korrigiert, hat<br />

dies positive Auswirkungen auf die<br />

Herstellungskosten und die Schonung<br />

der Umwelt. Je nach Produkt<br />

sind unterschiedliche Messverfahren<br />

möglich.<br />

Warum Farbmessung?<br />

© AdobeStock_189783018<br />

Die Farbmessung ist ein wichtiges<br />

Instrument zur Gewährleistung<br />

einer effektiven Produktion.<br />

Produkte von Lieferanten können im<br />

Voraus geprüft werden, um sicherzustellen,<br />

dass die Farbe innerhalb<br />

der vorgegebenen Toleranzen liegt.<br />

Das Ziel fast jeder industriellen<br />

Produktion ist es, Produkte immer<br />

gleich herzustellen. Die Farbe<br />

ist eines der wichtigsten Qualitätsmerkmale.<br />

Unterschiede werden<br />

vom Betrachter sofort wahrgenommen.<br />

Normalerweise werden<br />

die Toleranzgrenzen so festgelegt,<br />

dass keine oder nur eine<br />

sehr geringe Abweichung toleriert<br />

wird. Bei einigen Produkten hat die<br />

Farbe auch Kennzeichnungs- und<br />

Sicherheitsfunktion, z. B. bei Herstellung<br />

bestimmter Kabel.<br />

Wie werden Farben<br />

gemessen?<br />

Die Farbmesstechnik wurde entwickelt,<br />

um objektiv und quantitativ<br />

den Farbunterschied zwischen<br />

einer Referenzfarbe als Standard<br />

und einer Objektfarbe als Probe<br />

zu bestimmen. Es ist möglich, die<br />

Farbe jedes beliebigen Produkts<br />

zu messen: Feststoffe, Pulver oder<br />

Flüssigkeiten.<br />

Farbe ist ein durch das menschliche<br />

Auge vermittelter Sinneseindruck<br />

und daher eine subjektive<br />

Größe. Aus diesem Grund bleibt<br />

die visuelle Farbbestimmung immer<br />

ungenau und schlecht reproduzierbar.<br />

Die Farbmetrik hingegen bietet<br />

die Möglichkeit, Farben auf der<br />

Grundlage international definierter<br />

Normen objektiv zu bestimmen und<br />

zu kontrollieren. Die Farbmetrik<br />

Bild 1: Farbraum<br />

Im Farbraum werden alle Farben eines Farbmodells, die durch eine<br />

farbgebende Methode tatsächlich ausgegeben werden können, dargestellt.<br />

36 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Qualitätssicherung<br />

Bild 2: Vier Messköpfe auf Linearschienen eines Systems von ColorLite<br />

tasten das Stahlband ab<br />

erfüllt die Aufgabe, die Farbreize des<br />

reflektierten Lichts eines beleuchteten<br />

Körpers mit Hilfe von Zahlen<br />

zu bestimmen.<br />

Ein Farbmesssystem besteht<br />

immer aus einer Beleuchtungsquelle<br />

und einem Spektralempfänger, die<br />

Winkelanordnung zwischen diesen<br />

beiden Komponenten wird durch<br />

die Messgeometrie beschrieben.<br />

Die spektrale Lichtverteilung<br />

der Probe wird mit einem Normlicht<br />

und mit drei Farbreizfunktionen<br />

des Auges gewichtet. Je<br />

nach ihrer Fähigkeit, elektromagnetische<br />

Strahlung in Informationen<br />

umzuwandeln, werden drei<br />

Zapfenzellen unterschieden, die<br />

jeweils rot-, grün- oder blauempfindlich<br />

sind. Dies führt dazu, dass<br />

eine Farbe mit drei Variablen X, Y<br />

und Z beschrieben wird. Für die<br />

meisten Anwendungen möchte<br />

man keine absoluten Werte, sondern<br />

Farbabweichungen bestimmen.<br />

Zu diesem Zweck hat die internationale<br />

Beleuchtungskommission<br />

CIE 1976 das Farbsystem L*a*b*<br />

oder CIELAB definiert. Die Helligkeit<br />

der Probe wird durch den L*-Wert,<br />

die a*- und b*-Werte beschreiben<br />

die jeweiligen Farbkoordinaten Rot<br />

- Grün und Blau - Gelb. Die Differenz<br />

zwischen diesen drei Werten<br />

wird zur Berechnung der Gesamt-<br />

Farbabweichung zweier Proben mit<br />

einem absoluten Wert delta-E verwendet.<br />

Bild 1 zeigt den Farbraum.<br />

Die oben beschriebene spektrale<br />

Farbmesstechnik ist eine weit verbreitete<br />

Methode zur Sicherstellung<br />

der Farbe als Qualitätsmerkmal.<br />

Diese Technik ist nicht zu verwechseln<br />

mit der in der Industrie<br />

verwendeten Technik zur Identifizierung<br />

von Produkten, bei der<br />

lediglich unterschiedliche Farben,<br />

z. B. rot oder gelb, unterschieden<br />

werden. Die industrielle Farbmesstechnik<br />

zur Qualitätskontrolle stellt<br />

wesentlich höhere Anforderungen<br />

an die Technik.<br />

Vorteile von Inline<br />

Farbmesstechnik<br />

Bedingt durch unterschiedliche<br />

örtliche Gegebenheiten und<br />

Beschaffenheit der Produkte können<br />

verschiedene Messverfahren<br />

zur Anwendung kommen. Bei der<br />

Inline-Messung wird die Messeinheit<br />

direkt über der Produktionsstraße<br />

platziert. Diese Möglichkeit<br />

erfordert z. B. einen ruhigen<br />

Bandlauf. Sind die Bedingungen<br />

nicht so ideal, sind auch Online-<br />

Systeme möglich. In diesem Fall<br />

wird ein Bypass mit einer kleinen<br />

Produktmenge am Band vorbeigeführt<br />

und auf diesem Abzweig<br />

gemessen.<br />

Automatisierte Messung<br />

Durch eine hohe Anzahl von<br />

Messungen lassen sich aus dem<br />

Durchschnitt viel genauere Werte<br />

und Trends ermitteln als aus Einzelmessungen.<br />

Auch die Tatsache,<br />

dass die Messung automatisiert ist,<br />

verringert die Wahrscheinlichkeit<br />

von Messfehlern. Das bedeutet,<br />

dass die Inline-bzw. Online-Messung<br />

genauer und zuverlässiger<br />

sein kann als die Messung von Proben<br />

im Labor, indem einige Proben,<br />

wie z. B. Granulat, vor der Messung<br />

aufwändig vorbereitet werden müssen,<br />

was eine zusätzliche Messunsicherheit<br />

bedeutet.<br />

Dokumentation<br />

Ein sehr wertvoller Vorteil ist<br />

natürlich die Tatsache, dass die<br />

Farbe der gesamten Produktion<br />

mit Inline-Messtechnik dokumentiert<br />

werden kann. So lassen sich<br />

auch Abweichungen erkennen, die<br />

nur temporär während der Produktion<br />

auftreten.<br />

Insbesondere im Bereich des<br />

Recyclings, wo die Farbe des Eingangsmaterials<br />

variiert, gewinnt die<br />

Inline-Messtechnik immer mehr an<br />

Bedeutung.<br />

Bei der herkömmlichen Offline-<br />

Farbmessung muss die Probe meist<br />

an einem anderen Ort gemessen<br />

werden. Während dieser Zeit läuft<br />

die Produktion weiter. Bei einer<br />

Abweichung kann erst nach längerer<br />

Zeit eine Reaktion erfolgen,<br />

mit den entsprechenden Konsequenzen.<br />

Kombinierter Einsatz<br />

Wird die Inline-Messtechnik in<br />

Kombination mit einer Rezeptursoftware<br />

und einem Dosiersystem<br />

eingesetzt, gewinnt diese Technologie<br />

noch mehr an Wert. In einem<br />

Regelkreis können die Zielfarben<br />

schon nach kurzer Zeit erreicht<br />

werden. Die Inline-Rezeptursoftware<br />

errechnet anhand von Kalibrierungsreihen<br />

automatisch, aus welchen<br />

Grundfarben die gewünschte<br />

Farbe erreicht wird und welche<br />

Korrekturen dann normalerweise<br />

notwendig sind. Die laufende Produktion<br />

wird überwacht, und eine<br />

Anpassung der Rezeptur ist kontinuierlich<br />

gegeben.<br />

Ausschluss möglicher<br />

Einflüsse<br />

In Produktionsbetrieben kann<br />

theoretisch rund um die Uhr, sieben<br />

Tage die Woche, produziert<br />

werden. Dementsprechend hoch<br />

sind die Anforderungen an die<br />

Robustheit und Langlebigkeit der<br />

Messtechnik. Für die kontinuierliche<br />

Messung über lange Zeiträume ist<br />

zudem eine automatische Kalibrierung<br />

wichtig, damit Veränderungen<br />

durch Temperaturschwankungen<br />

oder andere Umwelteinflüsse die<br />

Messwerte nicht beeinflussen.<br />

Im Gegensatz zur Offline-Messung,<br />

bei der die Probe normalerweise<br />

die Messgeräte berührt,<br />

gibt es bei der Prozessmessung<br />

keinen Kontakt. Daher müssen<br />

Umgebungslicht und Abstandsschwankungen<br />

berücksichtigt werden.<br />

Ersteres wird durch Messung<br />

des Umgebungslichts - zwischen<br />

zwei Blitzen, mit denen die Probe<br />

beleuchtet wird - ermittelt. Schwankungen<br />

im Messabstand sollten<br />

möglichst vermieden werden. Ist<br />

dies nicht möglich, können die<br />

Abweichungen durch Messung des<br />

Abstands kompensiert werden. Es<br />

ist jedoch besser, wenn der Messkopf<br />

automatisch auf den Probenabstand<br />

eingestellt wird.<br />

Bild 3: Messung von Kunststoff-Folien mit traversierendem Messkopf<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 37


Qualitätssicherung<br />

Bild 4: Gerät mit externem Messkopf zur Integration für Folienmessung<br />

Anwendungsbeispiele<br />

Die Anforderungen, die an Farbmesssysteme<br />

gestellt werden, sind<br />

abhängig von der Anwendung.<br />

Messung von Stahlblechen<br />

Bei der Farbmessung von Stahlblechen<br />

und -bahnen während der<br />

Produktion wird die Anforderung<br />

einer Überwachung über eine mehr<br />

oder weniger große Breite der Bahnen<br />

gestellt. Dies erfordert die Montage<br />

beweglicher Messköpfe auf<br />

einem vertikalen Schienenträger<br />

(Bild 2). Dabei wird kontinuierlich<br />

der Abstand zur Bahnoberfläche<br />

überwacht und automatisch geregelt.<br />

So ist das System unabhängig<br />

von Produktebenheiten optimal<br />

eingestellt, auch bei einem Rollenwechsel.<br />

Eine weitere Lineartraverse positioniert<br />

die Messeinheit horizontal<br />

parallel zur Bahn. Gleichzeitig<br />

wird die Oberflächentemperatur<br />

des Materials gemessen. So können<br />

durch Temperaturunterschiede<br />

verursachte Messfehler kompensiert<br />

werden.<br />

Über eine Feldbuskommunikation<br />

zu einem zentralen Server lassen<br />

sich Daten weltweit zur Prozessvisualisierung<br />

sowie zur Erstellung<br />

von Berichten und Auswertungen<br />

übertragen.<br />

Messung von Folien<br />

Eine weitere Anwendung von Farbmessung<br />

mit Traversen und beweglichen<br />

Messköpfen ist die Messung<br />

von Kunststoff-Folien (Bild 3). Hier<br />

ist die Messung der Folie im Durchlichtverfahren<br />

notwendig (Bild 4) Die<br />

Folie wird also von unten beleuchtet<br />

und das transmittierte Licht aufgefangen.<br />

Das System kann auch in<br />

Verbindung mit einem Farbdosierer<br />

zum automatischen Ausgleich und<br />

Regelung der Farbzufuhr zum Einsatz<br />

kommen<br />

Bild 5: Messkammer und Messkopf zur Messung von Schüttgütern<br />

Messung von Schüttgütern<br />

In der Compoundierung liegen<br />

viele der eingesetzten oder produzierten<br />

Materialien als Schüttgüter<br />

vor. Auch hier ist eine automatisierte<br />

Messung von z. B. Granulaten<br />

möglich.<br />

Der Messaufbau dieses Systems<br />

kann einfach parallel zum laufenden<br />

Prozess platziert werden. Über einen<br />

By-Pass wird pneumatisch Material<br />

dem Prozess entnommen und in die<br />

Messkammer geleitet. Der Messkopf<br />

ist diesem Fall seitlich angebracht<br />

(Bild 5). Ein Füllstandssensor<br />

überwacht den Füllstand. Im<br />

Anschluss wird automatisch eine<br />

Messung ausgelöst und anschließend<br />

das Material wieder dem Produktionsprozess<br />

zugeführt. Die<br />

Messeinheit wird mit einem Steuerungssystem<br />

verbunden und kann<br />

von dort bedient und auch an das<br />

Prozessleitsystem der Produktion<br />

angeschlossen werden.<br />

Messung an Kabeln oder am<br />

Strang<br />

Eine kontinuierliche Farbmessung<br />

bereits am Kunststoffstrang,<br />

bzw. Extrudat bei der Compoundherstellung<br />

oder Extrusion und an<br />

Kabeln verkürzt die Mess- und<br />

Reaktionszeiten.<br />

Für dieses Verfahren ist ein kleiner,<br />

kompakter Messkopf notwendig, der<br />

in Verbindung mit einem Spektralphotometer<br />

und automatischer Kalibriervorrichtung<br />

in Kombination mit<br />

einem Infrarot (IR)-Temperatursensor<br />

Messungen berührungslose Messungen<br />

möglich macht. Hier wird ein<br />

ruhiger Bandlauf durch Rollenführungen<br />

(Bild 6) erreicht und Messschwankungen<br />

durch Temperaturkompensationen<br />

ausgeglichen. ◄<br />

Bild 6: Rollenführung einer Farbmessung am Kunststoffstrang<br />

38 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Effizienz von Hochspannungsstrom-<br />

Umwandlungen messen<br />

HIOKI VT1005 - AC/DC-Hochspannungsteiler teilt Spannungen bis 5000 V<br />

Qualitätssicherung<br />

Der HIOKI VT1005 ist ein kompakter<br />

AC/DC-Hochspannungsteiler.<br />

Er teilt Spannungen bis 5000 V (5000<br />

V eff , ±7100 V Spitze DC bis 4 MHz) und<br />

gibt sie z. B. an einen Leistungsanalysator<br />

wie den PW8001, PW6001<br />

der PW3390 aus. Die Messgenauigkeit<br />

liegt bei ±0,08 % (DC), ±0,04 %<br />

Meilhaus Electronic GmbH<br />

www.meilhaus.com<br />

(50/60 Hz), ±0,17 % (50 kHz). Die<br />

Frequenzabweichung liegt bei ±0,1 %<br />

Amplitudenband 200 kHz typisch,<br />

±0,1° Phasenband 500 kHz typisch<br />

(nach Phasenkorrektur durch den<br />

Leistungsanalysator). Der Rauschwiderstand<br />

beträgt CMRR 80 dB typ.<br />

(100 kHz). Das Spannungsteilungs-<br />

Verhältnis beträgt 1000:1.<br />

Anwendungsbereiche<br />

Anwendung findet der VT1005 von<br />

HIOKI etwa im Bereich Bahn- und<br />

Stromversorgungsanwendungen.<br />

Hier werden Wechselrichter eingesetzt,<br />

die Hochspannungsstrom<br />

umwandeln. Um die Effizienz solcher<br />

Umwandlungen zu messen, müssen<br />

Spannungen von 1000 V und mehr<br />

gemessen werden. Der VT1005 teilt<br />

Spannungen bis 5000 V und gibt sie<br />

an einen Netzanalysator aus.<br />

Hochgenau messen<br />

Um Spannungen über 1000 V (AC)<br />

zu messen, reicht ein Leistungsanalysator<br />

im allgemeinen nicht<br />

aus. Der VT1005 von Hioki unterstützt<br />

den Leistungsanalysator<br />

bei Messungen bis zu 5000 V.<br />

Der VT1005 misst Spannungen<br />

über ein breites Frequenzband,<br />

und zwar mit einer Genauigkeit<br />

von 0,1 % oder weniger bei DCund<br />

kommerziellen Frequenzen<br />

(50/60 Hz). Darüber hinaus kann<br />

das Gerät die am häufigsten verwendeten<br />

Schaltfrequenzen (10 kHz<br />

oder weniger) und die Schaltfrequenzen<br />

von Wechselrichtern mit<br />

SiC-Leistungsbauelementen (von<br />

10 kHz bis 50 kHz) mit hoher Genauigkeit<br />

messen.<br />

Effizienz genau messen<br />

Im Gegensatz zu Hochspannungs-Differentialsonden,<br />

die zwar<br />

ebenfalls ein breites Frequenzband<br />

haben, innerhalb dieses Bandes aber<br />

Messfehler in der Größenordnung<br />

von mehreren Prozent aufweisen,<br />

ermöglicht der VT1005 die Erkennung<br />

von Effizienzverbesserungseffekten<br />

in der Größenordnung von<br />

0,1 %. Der HIOKI VT1005 hat eine<br />

ausgezeichnete Frequenzflachheit<br />

für die genaue Messung bei Frequenzen<br />

von der Grundwelle bis<br />

zu Schaltfrequenzkomponenten.<br />

Eingesetzt wird der Spannungsteiler<br />

dort, wo die Effizienz von Hochspannungsstromumwandlungen<br />

gemessen werden muss.<br />

Bewertung des<br />

Wirkungsgrades<br />

Typische Anwendungen sind etwa<br />

die Bewertung des Wirkungsgrades<br />

von Wireless Power Transfer (WPT)<br />

Systemen, die Bewertung des Wirkungsgrads<br />

von Wechselrichtern,<br />

die SiC-Leistungsbauelemente in<br />

Industrieanlagen verwenden, die<br />

Bewertung der Verluste in Transformatoren<br />

und Drosseln, die für den<br />

Einsatz in Hochspannungsstromkreisen<br />

ausgelegt sind, die Bewertung<br />

des Wirkungsgrads von Wechselrichtern,<br />

die SiC-Leistungsbauelemente<br />

in elektrischen Bahnen verwenden<br />

und die Bewertung des Wirkungsgrads<br />

von Solar-Wechselrichtern,<br />

die Hochspannungseingänge<br />

unterstützen. ◄<br />

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für einfache<br />

Inspektionsaufgaben<br />

Vision Engineering, Seite 6<br />

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39


Qualitätssicherung<br />

Fehlerfreie Prozesse<br />

durch systematische Fehlervermeidung<br />

Prozessorientiertes Qualitätsmanagement mit CAQ-Software CASQ-it<br />

Grundlagen des<br />

Qualitätsmanagements<br />

nach ISO 9001<br />

Qualitätsmanagement bedeutet<br />

mehr als die Qualität eines Endprodukts<br />

zu überprüfen. Es geht<br />

darum, mit geeigneten Maßnahmen<br />

Fehler systematisch und effizient zu<br />

vermeiden. Das beginnt in der Produkt-<br />

und Produktionsprozess-Entwicklung,<br />

reicht über die Beschaffung,<br />

Fertigung sowie Auslieferung<br />

und den Gebrauch bis zur Entsorgung.<br />

Diese Abläufe sollten systematisch<br />

in kontinuierliche Verbesserungsprozesse<br />

integriert werden,<br />

um Schwachstellen zu identifizieren<br />

und Maßnahmen zur Verbesserung<br />

zu ergreifen.<br />

Die Anforderungen an das QM<br />

sind in der Norm ISO 9001 zusammengefasst<br />

und orientieren sich an<br />

sieben Grundsätzen:<br />

• Kundenorientierung und nachhaltiger<br />

Erfolg: Kundenerwartungen<br />

werden erfüllt oder übertroffen<br />

• Führung: Führungskräfte agieren<br />

als Vorbilder und erkennen<br />

die Leistung der Mitarbeiter an<br />

Böhme & Weihs Systemtechnik<br />

GmbH & Co. KG<br />

www.boehme-weihs.de<br />

• Engagement von Personen: Engagierte<br />

und kompetente Mitarbeiter<br />

bilden die Basis der Organisation<br />

• Prozessorientierter Ansatz: Die<br />

Organisation ist nach den Prozessen<br />

ausgerichtet, die laufend<br />

verbessert werden, insbesondere<br />

an den Schnittstellen<br />

• Verbesserungsprozess: Die systematische,<br />

kontinuierliche Verbesserung<br />

ist die Grundeinstellung<br />

im Qualitätsmanagement<br />

• Faktengestützte Entscheidungsfindung:<br />

Entscheidungen werden<br />

auf Basis der Analyse von<br />

Daten und Kennzahlen transparent<br />

getroffen<br />

• Beziehungsmanagement: Die<br />

interessierten Parteien (Stakeholder)<br />

sind aktiv eingebunden,<br />

ihre Anforderungen werden<br />

zielgerichtet erkannt und<br />

berücksichtigt<br />

Anforderungen<br />

an CAQ-Systeme<br />

Die Umsetzung der Anforderungen<br />

aus den Normen und Richtlinien<br />

hat Einfluss auf die Organisation<br />

der Unternehmensabläufe, die<br />

im Qualitätshandbuch des Unternehmens<br />

vollständig beschrieben<br />

sein müssen. Dabei ist eine Vielzahl<br />

der Methoden und Verfahren ohne<br />

die Unterstützung eines CAQ-Systems<br />

kaum zuverlässig umsetzbar.<br />

Modularer Aufbau<br />

Aufgrund ihres modularen Aufbaus<br />

lassen sich moderne CAQ-<br />

Systeme in der Regel individuell<br />

für die speziellen Branchenund<br />

Unternehmensanforderungen<br />

zusammenstellen und auch schrittweise<br />

einführen. Andererseits sind<br />

die Module so aufeinander abgestimmt,<br />

dass sie sich zu Prozessabläufen<br />

zusammenfügen. So ist<br />

es gezielt möglich, Detailanforderungen<br />

des Qualitätsmanagements<br />

zu erfüllen oder ganze Prozessketten<br />

abzudecken.<br />

Die CAQ-Software CASQ-it<br />

Wie in den Richtlinien gefordert,<br />

hat das Qualitätsmanagement die<br />

Qualitätssteuerung des Entwicklungsprozesses<br />

und des Materialprozesses<br />

mit Unterstützung durch<br />

weitere Begleitprozesse zur Aufgabe.<br />

Die CAQ-Software CASQ-it<br />

aus dem Hause Böhme & Weihs<br />

umfasst alle Prozessschritte aus<br />

Qualitätsplanung, Qualitätssicherung<br />

und Qualitätsmanagement –<br />

vom Entwicklungsprozess über den<br />

Materialprozess bis zu den Begleitprozessen.<br />

Der Vorteil von CASQ-it<br />

liegt in genau dieser prozessorientierten<br />

Arbeitsweise, durch die sich<br />

die CAQ-Software flexibel an die<br />

Unternehmensprozesse anpasst<br />

und nicht umgekehrt.<br />

Prozessorientiertes<br />

Qualitätsmanagement<br />

CASQ-it steht für systematische<br />

Fehlervermeidung bereits im Entwicklungsprozess<br />

und eine ganzheitliche<br />

Qualitätsplanung. Schon in der<br />

ersten Phase der Produktentstehung<br />

unterstützen die CASQ-it Module die<br />

Projektsteuerung, Risikobetrachtung,<br />

Prozessplanung und das Prüfmittelmanagement<br />

bis zur Produktionsprozess-<br />

und Produktfreigabe.<br />

Materialprozess<br />

überwachen<br />

CASQ-it überwacht systematisch<br />

den Materialprozess, so dass Fehler<br />

frühzeitig aufgedeckt und abgestellt<br />

werden. Dabei berücksichtigt<br />

das CAQ-System die Besonderheiten<br />

der unternehmensspezifischen<br />

Fertigung (Einzel-, Kleinserien-,<br />

Serien-, Massenfertigung).<br />

So steuern Anwender mit CASQ-it<br />

verlässlich die Qualität und Effizienz<br />

ihrer Prozesse in der Beschaffung,<br />

Fertigung und Lieferung.<br />

Effizienz und Qualität<br />

in den Begleitprozessen<br />

CASQ-it sichert Effizienz und Qualität<br />

auch in den Begleitprozessen: Das<br />

CAQ-System unterstützt Unternehmen<br />

zuverlässig bei der Reklamations-<br />

und Fehleranalyse über integrierte<br />

Workflows zur Reklamations­<br />

40 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Qualitätssicherung<br />

bearbeitung. CASQ-it zentralisiert alle<br />

Maßnahmen und steuert die termingerechte<br />

Bearbeitung. Audits überwachen<br />

die Qualität der Prozesse in der<br />

Gesamt organisation. Zu sämtlichen<br />

Abläufen liefert CASQ-it belastbare<br />

Qualitätsinformationen als Kennzahlen<br />

und Auswertungen für die unternehmerischen<br />

Entscheidungen.<br />

Das CASQ-it Dashboard<br />

Mit dem CASQ-it Dashboard bietet<br />

Böhme & Weihs eine grafische Benutzeroberfläche,<br />

die Qualitätsdaten<br />

visualisiert und aufbereitet darstellt.<br />

Das erleichtert die Überwachung<br />

von Qualitätsdaten und -prozessen<br />

unterstützt so die Optimierung der<br />

Qualitätssicherung. Das CASQ-it<br />

Dashboard ermöglicht, Qualitätsdaten<br />

aus verschiedenen Quellen<br />

bzw. Modulen, auch werks- oder<br />

mandantenübergreifend, zu sammeln<br />

und aufzubereiten, um sie auf<br />

einen Blick darzustellen. Hierdurch<br />

werden Trends und Entwicklungen<br />

erkannt, die andernfalls möglicherweise<br />

übersehen worden wären.<br />

Das CASQ-it Dashboard wird<br />

bereits in der Standardausführung<br />

mit vielfältigen Berichten, Analysen<br />

und Auswertungen ausgeliefert,<br />

zudem können benutzerdefinierte<br />

Berichte generiert werden, die auf<br />

spezifische Anforderungen zugeschnitten<br />

sind. Hierdurch können<br />

Analysen und Auswertungen schnell<br />

und einfach durchgeführt werden.<br />

Warnungen und Alarme<br />

Sowohl in der Software CASQ-it<br />

selbst als auch in dem übergeordneten<br />

CASQ-it Dashboard werden<br />

Warnungen und Alarme generiert,<br />

wenn bestimmte Qualitätskriterien<br />

nicht erfüllt sind. So lassen sich<br />

Maßnahmen zur Fehlerbehebung<br />

schnell und gezielt einleiten, bevor<br />

weitere Schäden entstehen. Zudem<br />

hilft das Dashboard, die Kommunikation<br />

zwischen verschiedenen Abteilungen<br />

und Werken bzw. Standorten<br />

zu verbessern, indem es eine<br />

gemeinsame Plattform für die Überwachung<br />

von Qualitätsdaten bereitstellt.<br />

◄<br />

Gewinner des SPIE Prism Award <strong>2023</strong><br />

Flying Spot Scanner 310 von Precitec<br />

24 Unternehmen in acht Kategorien<br />

wurden am 1. Februar im Rahmen<br />

der SPIE Prism Awards-Gala<br />

während der Photonic West in San<br />

Francisco geehrt. Eines von ihnen<br />

war Precitec, das in der Kategorie<br />

Test und Messung für seinen<br />

Flying Spot Scanner (FSS) 310<br />

gewonnen hat.<br />

„Dass unser Flying Spot Scanner<br />

310 bei der diesjährigen Verleihung<br />

der Prism Awards gewonnen<br />

hat, ist für uns eine besondere<br />

Auszeichnung,” sagte Jean-Francois<br />

Pichot, Precitec Optroniks Vertriebsleiter.<br />

„Wir sind überzeugt,<br />

dass dieser innovative Scanner<br />

den Kunden einen Wettbewerbsvorteil<br />

bei Messungen, Inline-<br />

Inspektionen und Qualitätskontrollen,<br />

verschaffen wird. Er wird zu<br />

Recht als ´eine stille Revolution in<br />

der Welt der Halbleitermesstechnik´<br />

bezeichnet.”<br />

„Innovation im Bereich der<br />

Photonik“<br />

Der SPIE Prism Awards erkennt<br />

die „industrielle Innovation in der<br />

Photonik“ an, eine Beschreibung,<br />

die sicherlich auf die FSS310 zutrifft.<br />

In einem einzigen Scanvorgang<br />

können die Gesamtdickenabweichung<br />

(TTV), die Durchbiegung<br />

und die Verformung eines gesamten<br />

12-Zoll-Wafers gemessen und<br />

eventuelle Lücken erkannt werden<br />

- in nur 10 Sekunden pro Wafer bei<br />

Standardanwendungen.<br />

Einzigartige Merkmale<br />

Der FSS 310 kombiniert auf<br />

einzigartige Weise OCT mit dem<br />

Scannen eines großen Sichtfeldes<br />

und löst das Problem, dass<br />

ultrapräzise Messsysteme normalerweise<br />

sehr langsam arbeiten<br />

und extrem teuer sind. Der flexible<br />

und schnell bewegliche Messpunkt<br />

dieses Scanners mit einem<br />

breiten Sichtfeld ermöglicht eine<br />

berührungslose ROI-Prüfung in<br />

wesentlich kürzeren Zykluszeiten<br />

- ohne Einbußen bei der Genauigkeit.<br />

Der FSS 310 steigert erheblich<br />

Produktivität in der Halbleiterproduktion,<br />

da er einen Durchsatz<br />

von über 300 Wafern pro Stunde<br />

(einschließlich Bearbeitungszeit)<br />

ermöglicht. Der Schlüssel zu dieser<br />

Geschwindigkeit ist das eingebaute<br />

Abtastsystem, mit dem<br />

die langen Wege der Linearachsen<br />

durch kurze Drehbewegungen<br />

ersetzt werden. Dies verkürzt die<br />

Messzeiten erheblich und macht<br />

eine Präzisionsachse überflüssig.<br />

Breite Palette von<br />

Anwendungen<br />

Ein weiterer wichtiger Vorteil ist,<br />

dass der FSS 310 Messungen von<br />

Oberfläche und Rückseite von nur<br />

einer Seite eines Wafers aus ermöglicht.<br />

Er durchdringt die dominierenden<br />

Halbleitermaterialien<br />

(mit Ausnahme von Indiumphosphid<br />

und Metall) und kann sogar<br />

Objekte hinter oder auf der Rückseite<br />

eines Wafers messen. Diese<br />

Flexibilität spiegelt auch die breite<br />

Palette von Anwendungen wider,<br />

für die der FSS 310 geeignet ist.<br />

In Kombination mit Sensoren der<br />

Precitec CHRocodile 2 IT-Familie<br />

ermöglichen die frei programmierbaren,<br />

vollvariablen Scan-Trajektorien<br />

des FSS 310 Dicken- und<br />

Abstandsmessungen von z. B.<br />

Si, dotiertem Si, GaAs und SiC-<br />

Wafern. Der FSS 310 kann auch<br />

die Dicke von Beschichtungen<br />

von Halbleiterkomponenten messen<br />

(z. B. partielle Folierung von<br />

Wafern) sowie den Bogen einzelner<br />

Dies auf Wafern vor der Weiterverarbeitung.<br />

SPIE Prism Awards<br />

„Die Finalisten des Prism Award<br />

<strong>2023</strong> repräsentieren die innovativsten<br />

Technologien und Entwicklungen<br />

in der Optik- und Photonikindustrie“,<br />

sagte SPIE-CEO Kent<br />

Rochford. Die jährliche Gala zur<br />

Verleihung des Prism Awards wurde<br />

wieder von der SPIE, der internationalen<br />

Gesellschaft für Optik und<br />

Photonik, ausgerichtet, die seit<br />

1955 Ingenieure, Wissenschaftler,<br />

Studenten und Geschäftsleute<br />

zusammenbringt, um die lichtbasierte<br />

Wissenschaft und Technologie<br />

voranzubringen.<br />

Precitec Optronik GmbH<br />

www.precitec.com/de/optische-<br />

3d-messtechnik/<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 41


Qualitätssicherung<br />

Mit Künstlicher Intelligenz<br />

100 Prozent herausholen<br />

Wie der Einsatz von KI rückverfolgbare Qualität bis auf Bauteilstufe ermöglicht<br />

Eine Stanzteilprüfzelle mit dem integrierten optischen Prüfverfahren „Shape from Shading“<br />

Bei mit „Shape from Shading“ erstellten<br />

Prüfbildern sind auch feine Fehler wie<br />

Kratzer oder Riefen stabil auswertbar. Bei<br />

Texturbildern hingegen stören Farb- oder<br />

Helligkeitsunterschiede eine stabile Auswertung.<br />

Alle Bilder: Kistler Gruppe<br />

Hersteller von Stanzteilen müssen hohe Anforderungen<br />

erfüllen und ihre Qualitätskontrolle<br />

erheblich ausbauen. Hier kommen bereits seit<br />

einigen Jahren Technologien auf Basis von künstlicher<br />

Intelligenz (KI) zum Einsatz: Sie ermöglichen<br />

eine 100%-Qualitätskontrolle und machen<br />

diese gleichzeitig effizienter. Durch die Kombination<br />

von KI mit leistungsfähigen optischen Prüfsystemen<br />

und Kennzeichnungsverfahren sind<br />

Hersteller in der Stanzindustrie für die Erfordernisse<br />

des Marktes gerüstet.<br />

Autoren:<br />

Dr.-Ing. Oliver Schnerr,<br />

Stephan Bellem,<br />

Ferenc Bögner,<br />

Kistler Gruppe<br />

www.kistler.com<br />

Automatisierte<br />

100%-Qualitätskontrolle<br />

Die bisher vielfach praktizierte stichprobenhafte<br />

Überprüfung der Bauteile in der Stanzteilproduktion<br />

ist nicht nur aufwändig, sondern<br />

auch weit von einer lückenlosen Rückverfolgbarkeit<br />

entfernt. Doch es gibt bereits Lösungen,<br />

die die händischen Stichproben durch eine automatisierte<br />

100%-Qualitätskontrolle ablösen und<br />

damit rückverfolgbare Qualität bis auf Bauteilstufe<br />

bieten. Für einen möglichst hohen Nutzen<br />

ist es dabei essenziell, dass sich die entsprechenden<br />

Technologien – spezielle Beleuchtungs-,<br />

Bildaufnahme- und Kennzeichnungstechniken –<br />

in bereits vorhandene Maschinen und Anlagen<br />

integrieren lassen und gut mit der KI-basierten<br />

Anomaliedetektion zusammenspielen.<br />

Erkennen kleinster Anomalien<br />

Das optische Prüfverfahren „Shape from<br />

Shading“ nutzt eine besondere Beleuchtungsund<br />

Bildaufnahmetechnik und erkennt so kleinste<br />

Anomalien. Da es die Texturinformationen eines<br />

Prüfteils von seinen topologischen Eigenschaften<br />

trennt, ermöglicht es die exakte Kontrolle einzelner<br />

Bauteile in der Stanzindustrie. Mit diesem<br />

Verfahren können auch kleinste Anomalien der<br />

einzelnen Bauteile sichtbar gemacht werden,<br />

die mit anderen Verfahren unentdeckt blieben.<br />

Dazu wird das Prüfteil aus mehreren Richtungen<br />

beleuchtet und von einer Kamera aufgenommen.<br />

Auf den Bildern ist dadurch unterschiedliche<br />

Licht- und Schattenverteilung zu sehen.<br />

Aus diesen (realen) Einzelbildern berechnet die<br />

Software dann verschiedene topografische Bilder,<br />

die nur noch die 3D-Information der Prüfteiloberfläche<br />

wiedergeben. Dadurch ist die Qualitätsprüfung<br />

unabhängig von Oberflächenveränderungen<br />

des Prüfteils wie Farb- oder Helligkeitsunterschieden,<br />

die sich im Texturbild deutlich<br />

darstellen und eine stabile Auswertung verhindern<br />

würden. Mit dem „Shape from Shading“-<br />

Verfahren und klassischen Bildverarbeitungsmethoden<br />

können selbst Kratzer, Risse oder Dellen,<br />

die nur wenige Mikrometer hoch oder tief<br />

sind, sicher detektiert werden.<br />

Aufgrund der speziellen LED-Beleuchtung<br />

funktioniert das Verfahren sowohl bei dunklen<br />

als auch bei glänzenden Oberflächen sehr stabil.<br />

Eine ausgeklügelte Algorithmik für die Bewegungskompensation<br />

erlaubt die Anwendung des<br />

Verfahrens auch für bewegte Objekte, was den<br />

Einsatz in der automatisierten Prüftechnik mit<br />

hohen Teiledurchsätzen ermöglicht.<br />

Anomaliedetektion bei komplexen<br />

Texturen dank KI<br />

Bei der Überprüfung und Bewertung der aufgenommenen<br />

Bilder wird das KI-basierte Verfahren<br />

der Anomaliedetektion angewendet: Dabei handelt<br />

es sich um eine spezielle Technik, die auf<br />

tiefen neuronalen Netzen (DNN) basiert. Konkret<br />

kommen sogenannte Convolutional Autoencoder<br />

in Kombination mit einer Differenzbild­<br />

42 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Qualitätssicherung<br />

Zentral für die effiziente Gestaltung der Qualitätssicherung<br />

und der dazugehörigen umfassenden<br />

Dokumentation ist die exakte Beschriftung<br />

der einzelnen für korrekt befundenen Bauteile<br />

nach der Prüfung. So können Hersteller<br />

ihre Qualitätssicherung bis auf Bauteilebene<br />

umsetzen und umfassend dokumentieren. Da<br />

die Stanzindustrie Bauteile im Durchlauf markiert,<br />

also mit dem Verfahren „Marking on the<br />

fly“ arbeitet, muss das der optischen Überwachung<br />

nachgeschaltete Lasersystem besondere<br />

Anforderungen im Bereich Markiergeschwindigkeit<br />

erfüllen. Die in einer Kombination zur Qualitätssicherung<br />

von Kistler eingesetzte Beschriftungszelle<br />

LASERmark KLM 621 basiert beispielsweise<br />

auf aktuellen Faserlasern: Diese<br />

Zelle erfüllt die Ansprüche der wirtschaftlich<br />

kurzen Markierzeit, geringstmöglichen Positionstoleranz<br />

des Markierfeldes sowie der optimalen<br />

Kontrastverhältnisse. Im Verfahren „Marking<br />

on the fly“ erreicht die Laserzelle eine Leistung<br />

von bis zu mehr als 2.500 Teilen pro Minute.<br />

Die reproduzierbare Positionsgenauigkeit von<br />

< 0,01 mm wird durch den hochpräzisen Kistler<br />

Triggersensor gewährleistet. Durch die lückenlose<br />

Beschriftung beziehungsweise Codierung<br />

aller produzierten Teile ermöglicht sie die effiziente,<br />

vollständige Rückverfolgbarkeit der Teile.<br />

Das Lasermarkierungssystem von Kistler KLM 621 kann bis zu 2.500 Teile pro Minute mit einer<br />

Beschriftung versehen.<br />

generierung zum Einsatz, um ungewöhnliche oder<br />

unerwartete Abweichungen in Bildern von Prüfteilen<br />

sichtbar zu machen. Diese Art der Anomaliedetektion<br />

spielt ihre Stärke genau dort aus,<br />

wo die klassische Bildverarbeitung an ihre Grenzen<br />

stößt oder zumindest einen hohen Grad an<br />

Expertise erfordert: bei der Fehlererkennung in<br />

komplexen Texturen. Neuronale Netze sind aufgrund<br />

der Variabilität bei den Gutteilen und den<br />

nicht immer mathematisch abbildbaren Entscheidungskriterien<br />

zwischen IO- und NIO-Bauteilen<br />

häufig die einzige Option.<br />

Anlernen der Software<br />

Um die Anomaliedetektion nutzen zu können,<br />

muss die Software zunächst angelernt werden:<br />

Das Deep Neural Network wird zu Beginn mit<br />

Bildern von IO-Bauteilen gefüttert und „erlernt“<br />

deren Eigenschaften sowie die Fähigkeit, diese<br />

möglichst exakt zu rekonstruieren. Anwendern<br />

steht hier eine große Datenmenge zur Verfügung,<br />

da sie eine enorme Anzahl an IO-Bauteilen<br />

produzieren. Vorausgesetzt, dass die Anomalie<br />

gut zu erkennen ist, kann man das neuronale<br />

Netz mit Farb- oder Monochrombildern<br />

ebenso trainieren wie etwa mit Tiefen- oder<br />

Krümmungsbildern.<br />

Minimierung von Pseudoausschuss<br />

Die Methode der Anomaliedetektion macht<br />

sich die Tatsache zunutze, dass der trainierte<br />

Autoencoder keine abweichenden Bildinhalte<br />

und Strukturen rekonstruieren kann. Folglich<br />

wird die Rekonstruktion eines Prüfteils mit einer<br />

Anomalie diese nicht mehr enthalten, sondern<br />

wie das dazu passende Gutteil aussehen. Es<br />

bedarf dann nur noch einer Differenzbildung<br />

zwischen Eingangsbild und Ausgangsbild, um<br />

die tatsächlichen Anomalien zu erhalten.<br />

Diese können anschließend mit klassischen<br />

Bildverarbeitungsmethoden oder bei Bedarf<br />

mit einem weiteren neuronalen Netz klassifiziert<br />

werden. Ist eine solche Anomalie entdeckt,<br />

veranlasst die KI-Software eine entsprechende<br />

Aussortierung des Bauteils. Nach einigen Produktionsbatches<br />

können die Anwender die Software<br />

mit weiteren Bildern von IO-Bauteilen füttern,<br />

die eventuell andere Eigenschaften aufweisen<br />

als die Bauteile der ersten Runde. Damit<br />

verfeinern sie die KI weiter – und minimieren so<br />

auch den Anteil des Pseudoausschuss.<br />

Kombination aus klassischen und<br />

KI-basierten Verfahren<br />

Mit dem Einsatz Künstlicher Intelligenz in der<br />

Qualitätssicherung können Hersteller vor allem<br />

bei ungewöhnlichen oder nur sporadisch auftretenden<br />

Defekten große Fortschritte machen. Diese<br />

Defekte werden von den in klassischen regelbasierten<br />

Prüfverfahren im Vorhinein festgelegten<br />

Parametern oft nicht abgedeckt und Bauteile mit<br />

solchen Fehlern entsprechend nicht detektiert und<br />

nicht aussortiert. In Zukunft werden Hersteller<br />

daher aller Voraussicht nach eine Kombination<br />

aus klassischen regelbasierten und KI-basierten<br />

Verfahren einsetzen, denn das eine Verfahren<br />

kann das andere nicht ersetzen.<br />

Lasermarkierung und Dokumentation<br />

Dokumentation, Darstellung und<br />

Auswertung<br />

Neben den Qualitätsanforderungen selbst<br />

sind auch die Ansprüche an Detailgenauigkeit<br />

und Vollständigkeit der Dokumentation gestiegen:<br />

Eine umfassende und detaillierte Erfassung<br />

und Ablage der relevanten Daten für die produzierten<br />

und gekennzeichneten Teile ist auch für<br />

Hersteller in der Stanzindustrie Pflicht. Dabei<br />

ist eine Vernetzung aller relevanten Maschinen<br />

nicht nur die Grundlage für ein effizientes Datenmanagement<br />

und deren nachfolgende Analyse<br />

in der Prozessoptimierung, sondern auch die<br />

Basis für eine vollständige Rückverfolgbarkeit<br />

auf Bauteilebene.<br />

Kistler hat deshalb eine auf UMATI (universal<br />

machine technology interface) basierende<br />

OPC UA-Schnittstelle in alle Lösungen in der<br />

optischen Prüfautomation integriert. Die Vernetzung<br />

der Anlage mit den sie umgebenden<br />

Maschinen erleichtert die umfassende Prozessüberwachung<br />

zusätzlich: Das System hinterlegt<br />

die entsprechenden Dokumente der einzelnen<br />

Bauteile in einer Datenbank. So können Anwender<br />

ihre Qualitätsprüfung von einer Stichprobendatenbank<br />

hin zu einer vollständigen Prüfung<br />

und Nachverfolgbarkeit der hergestellten Bauteile<br />

weiterentwickeln. Je nach Anwendungsfall<br />

werden dabei sowohl Maschinendaten als auch<br />

Prüfergebnisse in Echtzeit dargestellt, analysiert<br />

und statistisch ausgewertet oder zur späteren<br />

Auswertung gespeichert. Anwender können<br />

so beispielsweise in Verbindung mit Analysesoftwaretools<br />

wie MaDaM und jBEAM Qualitäts-,<br />

Produktions- und Messdaten ortsunabhängig<br />

jederzeit analysieren und an der richtigen<br />

Instanz abrufen. Gleichzeitig können sie<br />

die Daten zur weiteren Prozessoptimierung in<br />

der Produktion nutzen. Fehlerquellen und unnötige<br />

Wege sind damit eliminiert.<br />

Anforderungen erfüllt<br />

Dank der genauen Prüfung der einzelnen Bauteile,<br />

die durch den Einsatz künstlicher Intelligenz<br />

fortlaufend verbessert wird, und die durch<br />

die individuelle Beschriftung und Dokumentation<br />

gesicherte Rückverfolgbarkeit der produzierten<br />

Teile können Hersteller die an sie gestellten<br />

Anforderungen erfüllen: Sie können nicht nur<br />

die Qualitätsansprüche einhalten, sondern auch<br />

ihre Produktion effizient gestalten. Gleichzeitig<br />

gewährleisten sie eine individuelle Rückverfolgbarkeit<br />

der von ihnen produzierten Bauteile. ◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 43


Qualitätssicherung<br />

Qualitätssicherung per Bildverarbeitung<br />

ibea GmbH<br />

www.ibea.de<br />

ibea, bekannt seit über 30 Jahren<br />

vor allem in der Verpackungs- und<br />

Bauindustrie, bietet mit verschiedenen<br />

Inspektionssystemen (Bildverarbeitung<br />

und anderen Prüfsystemen<br />

wie z. B. Klangkontrolle) die<br />

Sicherung höchster Produktionsqualität<br />

an. Zu den Standardprüfverfahren<br />

bzw. Bildverarbeitungsanwendungen<br />

gehören Kamerainspektion<br />

von Oberfläche, Textur, Faltigkeit,<br />

Geometrie, Form- und Maßhaltigkeit,<br />

Farbe, Rauigkeit, Lage- und Verdrehungsmessung,<br />

Dichtigkeit und<br />

akustische Inspektion durch Anregung<br />

über Klöppelsystem.<br />

Kundenorientiert<br />

ibea Inspektionssysteme unterscheiden<br />

sich von anderen Lösungen<br />

durch den äußerst kunden- und produktorientierten<br />

Hard- und Softwareaufbau.<br />

Des Weiteren bietet<br />

ibea als Systemintegrator einen<br />

professionellen Komplettservice<br />

inklusive Beratung, Schulung und<br />

Fernwartung.<br />

Perfekte Einstiegslösung<br />

Das Ein-Linien-Inspektionssystem<br />

CS (clever + smart) ist die perfekte<br />

Einstiegslösung im Metallverpackungsbereich.<br />

Mit ihm hat ibea<br />

das kompakte optische Inspektionssystem<br />

CUBE noch einmal<br />

wesentlich verkleinern können. Das<br />

neue kostengünstige CS-System<br />

besteht somit nur noch aus dem<br />

Imager, Drehgeber, Lichtschranke<br />

und einem Auswerfer, (Bedienereinheit<br />

als Option). Es ist dadurch<br />

als Plug-and-Play System besonders<br />

einfach bzw. ohne großen Aufwand<br />

in bestehende Produktionslinien<br />

zu integrieren und benötigt nur<br />

eine sehr kleine Montagefläche. Das<br />

System kann bis zu 800 Teile pro<br />

Minute inspizieren. Die bewährte<br />

Inspektionssoftware ermöglicht<br />

die Prüfung von runden oder quadratischen<br />

Metallverpackungen mit<br />

Durchmessern von bis zu 190 mm<br />

und Höhen von max. 300 mm.<br />

Automatische Einrichtung<br />

Das Highlight ist die automatische<br />

Einrichtung, die eine vollständige<br />

Anpassung für Standardprodukte<br />

(Lebensmittel- und Getränkedosen,<br />

Deckel, Verschlüsse etc.) mit<br />

nur einem Klick ermöglicht. Das<br />

CS-System ist extrem kompakt aufgebaut.<br />

Alle Bauteile wie Beleuchtung,<br />

Kamera und Rechnereinheit<br />

sind fest im Imagergehäuse verbaut.<br />

Ein drehgebergesteuertes<br />

Real Time System (RTS) regelt das<br />

Timing für Bildeinzug, Beleuchtung<br />

und Auswerfer. Zum Lieferumfang<br />

gehört eine Basis-Software.<br />

Voll netzwerkfähig<br />

Das System ist voll netzwerkfähig,<br />

d. h. Statistiken und Bilder können<br />

jederzeit übertragen werden und die<br />

gesamte Bedienung kann z. B. über<br />

Teamviewer und über das Internet<br />

erfolgen. Damit ist eine Beobachtung<br />

und Bedienung von jedem Ort<br />

der Welt möglich. Auch der Service<br />

kann dadurch vom Stammhaus ibea<br />

durchgeführt werden, so z. B. die<br />

Analyse im Fehlerfall.<br />

Selbsterklärend und intuitiv<br />

Das Bedienmenü ist selbsterklärend,<br />

sehr übersichtlich und<br />

ohne Schulungen erlernbar. Intelligente<br />

Features wie z. B. der Indikator<br />

Browser für die nachträgliche<br />

Inspektion von Fehlerbildern<br />

oder der verbesserte Automatikmodus<br />

beweisen das langjährige<br />

Know-how von ibea bei<br />

der Entwicklung von Qualitätssicherungssystemen.<br />

Sämtliche Systemkomponenten<br />

entsprechen hohen Industriestandards<br />

und sichern so die Stabilität<br />

in rauen Produktionsumgebungen<br />

für einen langjährigen, wartungsfreien<br />

24-Stunden-Betrieb. Als<br />

Bildverarbeitungskomponenten<br />

verwendet ibea ausschließlich<br />

hochwertige Kameras, Objektive<br />

und Beleuchtungsgruppen. ◄<br />

44 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Aus Forschung und Technik<br />

Tiefkühl-Elektronik für den Superrechner<br />

Fraunhofer-Technologie macht Quantencomputer industrietauglich<br />

Chipaufbau für die Auslese-Elektronik in Quantencomputern,<br />

© Fraunhofer IZM / Volker Mai<br />

Quantencomputer sind hoch energieeffiziente<br />

Superrechner. Damit<br />

diese in zukünftigen Anwendungen,<br />

wie etwa der künstlichen Intelligenz<br />

oder dem maschinellen Lernen, ihr<br />

volles Potenzial ausschöpfen können,<br />

läuft die Forschung an der dahintersteckenden<br />

Auslese-Elektronik<br />

auf Hochtouren. Forschende am<br />

Fraunhofer IZM arbeiten dafür an<br />

gerade einmal 10 Mikrometer dünnen<br />

supraleitenden Verbindungen<br />

und kommen damit der Umsetzung<br />

kommerziell nutzbarer Quantencomputer<br />

einen großen Schritt näher.<br />

Autorin:<br />

Olga Putsykina<br />

Fraunhofer IZM<br />

www.izm.fraunhofer.de<br />

Qubits<br />

Quantencomputer rechnen nicht<br />

mit Bits, sondern mit Qubits. Durch<br />

ihre besonderen Eigenschaften –<br />

Superposition und Verschränkung –<br />

können diese Teilchen weitaus mehr<br />

als nur die binären Zustände 1 oder<br />

0 annehmen. Diese Logik räumt dem<br />

Quantencomputer einen radikalen<br />

Vorsprung in puncto Schnelligkeit,<br />

Leistungsfähigkeit und möglicher<br />

Komplexität der Rechenoperationen<br />

ein. Dabei gilt: Je mehr Qubits dem<br />

Superrechner zur Verfügung stehen,<br />

desto schneller und hochwertiger<br />

fallen die Berechnungen aus.<br />

Vielseitig einsetzbar<br />

Die potenziellen Einsatzmöglichkeiten<br />

eines Quantencomputers<br />

sind äußerst vielfältig: Überall, wo<br />

komplizierte Verrechnungen massiver<br />

Datensätze, Simulationen oder<br />

Wahrscheinlichkeiten vorzunehmen<br />

sind, könnten sie Probleme in<br />

Sekundenschnelle lösen.<br />

Herausforderungen<br />

Doch der Quantensprung ins neue<br />

Technikzeitalter gestaltet sich keineswegs<br />

einfach: Bislang ermöglichten<br />

Quantencomputer der ersten<br />

beiden Generationen grundlegende<br />

Erkenntnisse zu den Funktionsweisen<br />

des Geräts. Funktionale Vorreiter<br />

bringen es im Betrieb aktuell<br />

auf beachtliche 5.000 Qubits,<br />

also 25.000 potenzielle Zustände<br />

für jedes einzelne Quantenteilchen.<br />

Doch das komplexe Geflecht sich<br />

überlagernder Qubits ist empfindlich,<br />

wodurch sich bisweilen Fehler in die<br />

Rechnungen einschleichen können.<br />

Deshalb muss eine Fehlerkorrektur<br />

die Lösungen perfektionieren, wofür<br />

wiederum das Vielfache der Qubits<br />

gebraucht wird, die für die eigentliche<br />

Rechnung notwendig waren.<br />

So visieren Forschende etwa eine<br />

Größenordnung von mindestens<br />

100.000 bis zu 1 Million Einheiten<br />

für ein einziges Gerät an.<br />

ICs in extremer<br />

Miniaturisierung<br />

Um eine so hohe Qubit-Dichte<br />

in einem System zu erzielen, müssen<br />

neue integrierte Schaltungen<br />

und Leitungen in extremer Miniaturisierung<br />

hergestellt werden. Gleichzeitig<br />

müssen diese für Temperaturen<br />

von bis zu -273 °C gewappnet<br />

sein; denn nur in solchen Umgebungen<br />

verlangsamen sich die Gitterschwingungen<br />

in den Festkörpern<br />

so weit, dass die Qubits länger<br />

verschränkt bleiben und damit<br />

leichter manipuliert oder ausgelesen<br />

werden können. Damit es nicht zur<br />

Eigen erwärmung durch elektrische<br />

Ströme kommt, werden bei tiefen<br />

Temperaturen verlustfreie Supraleiter<br />

eingesetzt.<br />

Neue Technologie<br />

Für eine effiziente Verbindungstechnik<br />

bei Tiefsttemperaturen<br />

mithilfe von Lotkontakten, den so<br />

genannten Bumps, entwickelten die<br />

Forschenden eine neue auf Indium<br />

basierende Technologie. Das Material<br />

ist unterhalb von 3,4 Kelvin supraleitend<br />

und erweist sich auch nah des<br />

absoluten Nullpunkts als robust. Zur<br />

Erzeugung von Elektronikstrukturen<br />

aus Indium wird es mithilfe eines<br />

speziellen Elektrolyten galvanisch<br />

abgeschieden. Hierfür musste das<br />

Indium von dem bei diesen Strukturbreiten<br />

üblichen Nickelsockel auf<br />

einen alternativen Sockel transferiert<br />

werden. Das Ersetzen dieser Basis<br />

war insofern notwendig, als Nickel<br />

durch seine Eigenschaften große<br />

Magnetfelder produziert, welche zu<br />

Störungen der Qubits führen würden.<br />

Mit dem neuen metallischen<br />

Übergang entsteht eine verträgliche<br />

Startschicht für die anschließende<br />

Indiumabscheidung. Diese<br />

Prozesse ermöglichen eine ungeschlagene<br />

Miniaturisierung für kryogene<br />

Verbindungen, beträgt doch<br />

der Rasterabstand der Leiterbahnen<br />

weniger als 10 Mikrometer. ◄<br />

Mit Fine-Pitch-Kontakten aus Indium und supraleitenden Metallisierungen<br />

wurde eine kompakte Aufbau- und Verbindungstechnik für die Rechner der<br />

Zukunft demonstriert. © Fraunhofer IZM<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 45


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Leistungsstarker Edge Computer<br />

basierend auf NVIDIA Jetson Orin<br />

Systemintegrator und Value-Added-Distributor Bressner Technology kündigt den kompakten Edge Computer<br />

BOXER-8652AI – basierend auf der NVIDIA Jetson Orin Plattform - für sein Produktportfolio an.<br />

Bressner Technology GmbH<br />

info@bressner.de<br />

www.bressner.de<br />

Bressner Technology gibt die Einführung<br />

des kompakten BOXER-<br />

8652AI Edge Computers bekannt,<br />

der auf Basis von NVIDIA Jetson<br />

Orin entwickelt wurde. Bressner<br />

ist ein führender Systemintegrator<br />

und Value-Added-Distributor von<br />

industrieller IT-Hardware, Komplettlösungen<br />

sowie Automatisierungstechnologien<br />

und arbeitet<br />

gemeinsam mit dem Hersteller<br />

AAEON Inc. daran, diesen leistungsstarken<br />

Embedded-PC in<br />

Kürze auf dem europäischen und<br />

internationalen Markt verfügbar<br />

zu machen.<br />

Kompakt und<br />

leistungsstark<br />

Der BOXER-8652AI ist ein<br />

platzsparender Computer, der<br />

speziell für anspruchsvolle<br />

Anwendungen im Bereich der<br />

künstlichen Intelligenz entwickelt<br />

wurde. Die Kombination<br />

aus dem NVIDIA Jetson<br />

Orin NX System-on-Module<br />

und dem robusten, lüfterlosen<br />

Design des BOXER-<br />

8652AI ermöglicht es Kunden,<br />

anspruchsvolle KI-Workloads<br />

für eine Vielzahl von Anwendungen<br />

auszuführen, wie z. B.<br />

bei der industriellen Inspektion,<br />

Computer Vision, Robotik, Sprachverarbeitung,<br />

intelligenten Überwachung<br />

und vielem mehr.<br />

Robust und lüfterlos<br />

Der BOXER-8652AI ist nicht nur<br />

performant, sondern widersteht<br />

auch Stößen bis zu 20G Spitzenbeschleunigung.<br />

Das lüfterlose Design<br />

und der Betriebstemperaturbereich<br />

von -20 °C bis +55 °C ermöglichen<br />

den Einsatz in rauen Industrie-<br />

Umgebungen. Der Em bedded-PC<br />

ist einfach zu integrieren und bietet<br />

eine Vielzahl von Konnektivitätsoptionen,<br />

einschließlich USB-,<br />

GbE LAN-, RS-232/422/485- sowie<br />

HDMI-Anschlüssen.<br />

„Wir freuen uns sehr, unseren<br />

Kunden den BOXER-8652AI Edge<br />

Computer auf Basis des NVIDIA<br />

Jetson Orin KI-Moduls anbieten zu<br />

können“, sagt Gabor Paxian, Senior<br />

Account Manager für Embedded<br />

Systeme bei Bressner Technology.<br />

„KI-basierte Anwendungen sind ein<br />

wichtiger Bestandteil der modernen<br />

industriellen Automatisierung. Der<br />

BOXER-8652AI wird unseren Kunden<br />

dabei helfen, komplexe Algorithmen<br />

anzuwenden sowie Daten<br />

effizient und zuverlässig in Echtzeit<br />

zu verarbeiten.“<br />

Die wichtigsten Funktionen:<br />

• NVIDIA Jetson Orin NX KI-<br />

Beschleuniger (bis zu 100 TOPS)<br />

• 8-Kern ARM Cortex-A78AE v8.2<br />

64-Bit Prozessor<br />

• 8 GB 256-Bit LPDDR5x 102,4 GB/s<br />

• 3x USB Typ-A 3.2 Gen 1 + 1x<br />

USB 2.0 Typ-A<br />

• 2x RJ-45 für Gigabit Ethernet LAN<br />

• Unterstützt 1x M.2 Key-E, 1x<br />

M.2 Key-B sowie 1x M.2 Key-M<br />

• Betriebstemperaturbereich von<br />

-20 °C bis +55 °C<br />

• Stromversorgung über<br />

12~24 V DC-Eingang ◄<br />

Embedded-PC mit acht USB und sechs COM<br />

compmall GmbH<br />

info@compmall.de<br />

www.compmall.de<br />

Robust, lüfterlos und viele Ports<br />

für COM und USB: So lässt sich<br />

der Embedded-PC FPC-8100, den<br />

compmall neu im Programm hat, kurz<br />

skizzieren. Mit der 10. Gen. Intel<br />

Core i9/i7/i5/i3 lässt sich Leistung<br />

und Energie verbrauch maximal<br />

skalieren.<br />

So bietet das Topmodell Core<br />

i9-10900E 10 Kerne, 20 Threads,<br />

2,80 GHz Grundtakt und 4,70 GHz<br />

Turbo-Takt frequenz, was die Verlustleistung<br />

auf 65 Watt ansteigen lässt.<br />

Auf der anderen Seite der Skala<br />

befindet sich der Core i3-10100TE,<br />

mit 4 Kernen, 8 Threads bei 2,30 GHz<br />

Grundtakt und 3,60 Turbo-Taktfrequenz<br />

bei einer Verlustleistung von<br />

35 Watt.<br />

Passend dazu zwei DDR4-SO-<br />

DIMM-Sockel, die 2933 MHz SDRAM<br />

bis 64 GB unterstützen. Die Intel<br />

UHD-Grafik 630 ist im Prozessor<br />

integriert.<br />

Displayausgänge<br />

sind HDMI, VGA und DVI-D.<br />

Je nach Chipsatz, zu wählen ist<br />

zwischen Intel H420E und Intel<br />

W480E, werden zwei oder drei unabhängige<br />

Monitore unterstützt. Die<br />

Wahl des Chipsatzes entscheidet<br />

zudem, ob die drei Ethernet-Port,<br />

einer davon mit 2,5 Gb, Intel Active<br />

Management Technology iAMT unterstützen.<br />

Mit W480E-Chipsatz lässt<br />

sich der Embedded PC fernwarten<br />

und administrieren.<br />

Viele Ports<br />

Besonders am FPC-8100 ist die<br />

hohe Zahl an COM- und USB-<br />

Ports – zwei konfigurierbare<br />

RS-232/422/485, vier RS-232, zwei<br />

USB 2.0 und sechs USB 3.2 Gen1.<br />

Zur Übertragung einfacher Parameter<br />

stehen 16-bit Digitale Ein-/Ausgänge<br />

zur Verfügung.<br />

46 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Hohe Skalierbarkeit mit Flexibilität<br />

TQ kündigt neue TI AM62x-basierte System-on-Modules an.<br />

IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

ren 2x Gigabit Ethernet mit TSN-<br />

Unterstützung, USB 2.0, CAN-FD,<br />

UART und CSI2. Abgerundet wird<br />

das Paket durch Arm Cortex-A53<br />

Cores (Quad/Dual/Single), Dual-<br />

Display-Funktionalität (LVDS/RGB)<br />

und eine optionale 3D-GPU.<br />

Upgrade möglich<br />

TQ-Group<br />

www.tq-group.com<br />

Mit den beiden Software-kompatiblen<br />

Modulvarianten TQMa62xx<br />

und TQMa62xxL kombiniert TQ<br />

hohe Skalierbarkeit mit Flexibilität<br />

für das Systemdesign und vereinfacht<br />

die Entwicklung anwendungsoptimierter<br />

Embedded-Systeme.<br />

Die Embedded-Module TQMa62xx<br />

(steckbar) und TQMa62xxL (lötbar)<br />

von TQ basieren auf der AM62x-Prozessorfamilie<br />

von Texas Instruments.<br />

Die AM62x-Prozessoren von TI sind<br />

Pin-zu-Pin-kompatibel, was es TQ<br />

ermöglicht, verschiedene Modulvarianten<br />

mit demselben Design<br />

anzubieten. Anwender können aus<br />

sechs MPU-Versionen wählen, um<br />

die Leistung und den Funktionsumfang<br />

für ihre Anwendung zu optimieren.<br />

Dank der beiden Optionen des<br />

steckbaren und auflötbaren Moduls<br />

haben Anwender die Wahl zwischen<br />

größerer Flexibilität oder kostengünstigerer<br />

Fertigung. Ein gemeinsames<br />

Evaluierungsboard hilft bei<br />

der Leistungsoptimierung und ermöglicht<br />

zudem einen frühen Start<br />

der Softwareentwicklung.<br />

„So verlieren Kunden keine Zeit,<br />

auch wenn die Systemarchitektur<br />

noch nicht endgültig definiert ist“,<br />

erklärt Andreas Willig, Produktmanager<br />

bei TQ-Embedded. „Das schafft<br />

Planungssicherheit und verkürzt<br />

gleichzeitig die Entwicklungszeit.“<br />

Vielfältiges<br />

Schnittstellenangebot<br />

Die Module bieten flexible Grafikleistung<br />

sowie skalierbare<br />

Rechenleistung und kombinieren<br />

diese mit einer Vielzahl von industriellen<br />

Schnittstellen: Dazu gehö­<br />

Die AM62x-Prozessorfamilie ist<br />

auch als Nachfolger der AM335x-<br />

Familie von TI positioniert. „Damit<br />

können wir unseren langjährigen Kunden<br />

einen Upgrade-Pfad anbieten,<br />

wenn sie mehr Rechen- und Grafikleistung<br />

benötigen, ohne dabei<br />

auf die bewährte Software- und<br />

Hardware-Umgebung verzichten<br />

zu müssen“, sagt Andreas Willig.<br />

Anwendungsbereiche<br />

Die TQMa62xx(L)-Module sind für<br />

die Entwicklung von Linux-Anwendungen<br />

konzipiert. Mit skalierbarer<br />

Arm Cortex-A53 Rechenleistung (bis<br />

zu vier Kerne) und eingebetteten<br />

Funktionen wie Dual-Display-Unterstützung<br />

und 3D-Grafikbeschleunigung,<br />

Safety & Security-Unterstützung<br />

sowie umfangreicher Peripherie<br />

sind die Module für eine breite<br />

Palette von Anwendungen attraktiv.<br />

Dazu zählen u.a. HMI, POS, Telematik,<br />

V2X-Kommunikation (Fahrzeug<br />

zu Infrastruktur) und Medizintechnik.<br />

◄<br />

Speicheroptionen<br />

und Erweiterungen<br />

An Speicheroptionen bietet der<br />

FPC-8100 zwei Laufwerke für<br />

2,5 Zoll-SATA3-HDDs/SSDs und<br />

einen CFast-Sockel, der von außen<br />

zugänglich ist.<br />

Erweitern lässt sich der Embedded-PC<br />

über Mini-PCIe, M.2 E-Key<br />

und M.2 B-Key. Diese sorgen für<br />

Konnektivität wie WLAN/4G/GPS,<br />

LTE/5G, für zusätzliche Speicherkarten<br />

und für die Integration weiterer<br />

Add-on-Karten.<br />

Die Eingangsspannung liegt zwischen<br />

9 und 36 VDC, die Betriebstemperatur<br />

mit 35-Watt-TDP- Prozessor<br />

zwischen -20 °C und 70 °C,<br />

mit 65-Watt-TDP-Prozessor<br />

zwischen -20 °C<br />

und 50 °C.<br />

Keyfeatures<br />

im Überblick<br />

• 10. Gen. Intel Core<br />

i9/i7/i5/i3<br />

• Sechs COM-Ports<br />

und acht USB-Ports<br />

• Ein 2,5 GbE und<br />

zwei GbE<br />

• Erweiterter<br />

Betriebs temperaturbereich<br />

◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 47


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Robuste Edge AI Workstations<br />

mit Raptor Lake-S Prozessoren<br />

Leistungsstark, robust, zuverlässig – und ab sofort mit den neuesten Prozessoren der 13. Intel Core i9/i7/i5/i3<br />

Generation erhältlich: PLUG-IN Electronic und Vecow präsentierten auf der embedded world neue Workstations<br />

für den industriellen Einsatz.<br />

und 208 Tensor-Cores unterstützt.<br />

Für die Anbindung zahlreicher Kameras<br />

und anderer Sensoren ist es mit<br />

GigE- und USB-Vision-Schnittstellen<br />

ausgestattet, optional mit M12-Konnektoren.<br />

Vier PCIe-Steckplätze und<br />

variable Speicheroptionen ermöglichen<br />

die individuelle Erweiterung und<br />

Konfiguration. Abgerundet wird das<br />

Gesamtpaket durch Funktionen wie<br />

Wake on LAN, TPM 2.0 und Unterstützung<br />

für Echtzeit-Anwendungen<br />

mit Intel TCC sowie TSN.<br />

IVX-1000:<br />

Zuverlässige Systeme<br />

für Bahnanwendungen<br />

PLUG-IN Electronic GmbH<br />

www.plug-in.de<br />

Die Edge AI Computersysteme<br />

der Serien ECX-3000/ECX-3000-<br />

PEG und IVX-1000 wurden konzipiert<br />

für Machine Vision und Robotersteuerungen,<br />

Advanced Driver<br />

Assistance Systems (ADAS),<br />

In-Vehicle Computing, mobile Kommunikation<br />

sowie andere rechenintensive<br />

IoT-Anwendungen. Sie bieten<br />

schnellste 10G-Ethernet-Konnektivität<br />

und unterstützen Echtzeit-Anwendungen<br />

wie Time Sensitive<br />

Networking (TSN).<br />

Raptor Lake-S<br />

Die unter dem Codename Raptor<br />

Lake-S bekannten Prozessoren der<br />

neuesten, 13. Generation von Intel<br />

arbeiten mit bis zu 24 Rechenkernen<br />

und einem Chipsatz der Intel<br />

600er-Serie. Sie verfügen über eine<br />

hybride Architektur für höchste Leistungsfähigkeit<br />

und erreichen damit<br />

eine um bis zu 34 Prozent höhere<br />

Performance als die Prozessoren<br />

der 12. Generation. In Kombination<br />

mit Intels aktuellster UHD<br />

Graphics 770 Ausstattung eignen<br />

sie sich für grafikintensive Anwendungen<br />

und ultraschnelle AI-Datenverarbeitung.<br />

ECX-3000: Kompakte<br />

Embedded Workstations<br />

Die Modelle der ECX-3000-Serie<br />

sind mit bis zu acht unabhängigen<br />

2.5 G- und optional zwei 10 G-LAN-<br />

Schnittstellen sowie COM-Ports,<br />

USB-Anschlüssen, DIOs und GPIOs<br />

ausgestattet und ermöglichen damit<br />

flexible Datenübertragungen mit<br />

höchster Geschwindigkeit. Vier<br />

frontseitig zugängliche SSD-Einschübe<br />

sorgen für variable Speichermöglichkeiten<br />

und der weite<br />

Eingangsspannungsbereich von<br />

9 V bis 50 V DC sowie der große<br />

Temperaturbereich von -40 °C bis<br />

75 °C ermöglichen den Einsatz der<br />

lüfterlosen Embedded-PCs auch in<br />

rauen Umgebungsbedingungen.<br />

ECX-3000-PEG:<br />

Flexible AI-Rechenpower<br />

Für höchste Rechenleistung und<br />

AI-Anwendungen wurde das System<br />

ECX-3000-PEG designed, das bis<br />

zu 6656 CUDA-Cores, 52 RT-Cores<br />

Ebenfalls mit der neuesten Prozessorgeneration<br />

verfügbar sind die<br />

Modelle der Vecow IVX-1000-Serie,<br />

die gemäß DIN EN50155:2017<br />

und EN45545-2 für Schienenfahrzeuge<br />

und Bahn-Anwendungen<br />

zertifiziert sind. Dafür verfügen sie<br />

unter anderem über einen extrem<br />

breiten Eingangsspannungsbereich<br />

von 16 V bis 160 V DC und Schutz<br />

vor Überspannungen bis 500 V. Die<br />

robusten PCs bieten acht unabhängige<br />

2.5 G-LAN-Anschlüsse, davon<br />

vier mit Unterstützung für PoE. Sechs<br />

von vorne zugängliche, verschließbare<br />

SSD/HDD-Trays ermöglichen<br />

eine Speicherkapazität von bis zu<br />

24 TByte und flexible RAID-Optionen<br />

für höchste Datensicherheit.<br />

Individuelle Konfiguration<br />

und Software-Ausstattung<br />

Alle Workstations mit den neuesten<br />

Intel Prozessoren sind bei<br />

PLUG-IN Electronic ab sofort lieferbar,<br />

auf Wunsch auch individuell<br />

konfiguriert und komplett montiert<br />

sowie optional mit leistungsfähiger<br />

Software für Edge AI Anwendungen,<br />

wie z. B. der Vhub OneStop<br />

AIoT Solution. PLUG-IN Electronic<br />

ist seit über 30 Jahren ein Partner<br />

von Industrie und Forschung und<br />

bieten neben Komponenten und<br />

Systemen auch kundenspezifische<br />

Entwicklungen und Modifikationen<br />

als Dienstleistung an. ◄<br />

48 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Mehr Leistung für IoT Edge-Anwendungen<br />

mit KI und Echtzeitberechnungen<br />

Das NANO-6064 von Portwell ist ideal für Gesundheitswesen, Einzelhandel, digitale Beschilderung<br />

und Automation.<br />

European Portwell Technology B.V.<br />

www.portwell.eu<br />

Portwell Europe kündigt das<br />

NANO-6064 an, ein Board für<br />

Embed ded-Systeme im Nano-<br />

ITX-Formfaktor (120 x 120 mm) mit<br />

energiesparenden Intel Atom- Prozessoren<br />

der Reihe x7000E, Intel-<br />

Prozessoren der N-Reihe und Intel<br />

Core i3-Hochleistungsprozessoren<br />

der N-Reihe mit KI-Beschleunigung<br />

und energieeffizienter Echtzeitberechnung.<br />

Optimiert für Deep-Learning-Inferenz,<br />

bessere Grafikfähigkeiten,<br />

Unterstützung von Hardware-Virtualisierung<br />

sowie Verwaltbarkeit<br />

und Sicherheit, bieten<br />

diese Intel-Prozessoren ein ausgeglichenes<br />

Verhältnis von Preis und<br />

Leistung. Damit wird das Portwell<br />

NANO-6064 ideal für die verschiedensten<br />

IoT-Edge-Anwendungen.<br />

Kompakt, lüfterlos<br />

und vielseitig<br />

Das Portwell NANO-6064 Nano-<br />

ITX Embedded-System-Board baut<br />

auf den Intel Atom-Prozessoren der<br />

Reihe x7000E, Intel-Prozessoren<br />

der N-Reihe und Intel Core i3-Prozessoren<br />

der N-Reihe mit ausgewählten<br />

SKU, die lüfterlose Ausführungen<br />

unterstützen, auf. Außerdem<br />

können die Anwender erstmals in<br />

einer Plattform der N-Reihe auf Intel<br />

Core i3 mit einer Turbo-Frequenz<br />

bis 3,8 GHz aufrüsten.<br />

Das besonders<br />

flache Design von<br />

NANO-6064 ermöglicht<br />

raumsparende<br />

Systemkonfigurationen<br />

in digitalen Displays<br />

und kompakten<br />

Workstations, z. B. in<br />

der digitalen Beschilderung<br />

und bei Steuerlösungen<br />

in der<br />

industriellen Automatisierung<br />

und im<br />

Gesundheitswesen.<br />

Zusammen mit der<br />

höheren Energieeffizienz<br />

dieser Intel-<br />

Prozessoren, ihrer<br />

Rechenleistung, ihrer<br />

Deep-Learning-Inferenz-Beschleunigung<br />

und der integrierten Intel UHD-Grafik<br />

eignet sich Portwell NANO-6064 für<br />

einen großen Anwendungsbereich,<br />

so z. B. für KI-gestützte Geräte im<br />

Gesundheitswesen und zur medizinischen<br />

Bildgebung, für POS-<br />

Systeme im Einzelhandel, digitale<br />

Beschilderung, IoT-Edge-Gateways<br />

sowie die Automatisierung in Büro<br />

und Industrie.<br />

Höhere Leistung,<br />

mehr Wert und<br />

lange Produktlebensdauer<br />

Das Portwell NANO-6064 mit<br />

den Intel Atom-Prozessoren der<br />

Reihe x7000E, Intel-Prozessoren<br />

der N-Reihe und Intel Core i3-Prozessoren<br />

der N-Reihe unterstützt<br />

einen Steckplatz für ein non-ECC<br />

DDR4 3200 MT/s SO-DIMM mit<br />

bis zu 16 GB. Außerdem bietet es<br />

Intel UHD-Grafik mit der Intel Xe-<br />

Architektur mit bis zu 32 EU und<br />

drei unabhängigen Displays über<br />

DisplayPort-, HDMI- und LVDS-<br />

Schnittstellen. Die vier USB 3.2<br />

Gen 2 Ports des NANO-6064 sorgen<br />

für eine effiziente Datenübertragung.<br />

Außerdem unterstützt es<br />

je einen Sockel für M.2 Key-E und<br />

M.2 Key-B für einfache flexible<br />

Systemerweiterungen, z. B. drahtlose<br />

Module und Speicher. Weitere<br />

Merkmale sind die 2,5 GbE<br />

LAN-Konnektivität über zwei RJ-<br />

45-Buchsen mit den Intel-Technologien<br />

Time Sensitive Networking<br />

(TSN) und Time Coordinated Computing<br />

(TCC) für bessere Echtzeitverarbeitung<br />

und höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten.<br />

Portwell strebt immer wieder nach<br />

höchster Leistung, und das Portwell<br />

Nano-ITX Embedded-System-Board<br />

NANO-6064 ist nur eines von vielen<br />

Produkten, die in seinen Werken<br />

entwickelt und hergestellt werden.<br />

Das Unternehmen arbeitet ständig<br />

daran, die Kundenbedürfnisse<br />

zu verstehen und ihre Anforderungen<br />

zu erfüllen. Außerdem bietet<br />

Portwell über 10jährigen Support<br />

dieses Produkts. ◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 49


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

SoMs mit neuesten Prozessoren<br />

von NXP, TI und ST<br />

Isolierte Cortex-M4 MCU<br />

Ebenfalls neu sind das phyCORE-<br />

AM64x SoM und der entsprechende<br />

Single-Board-Computer phyBOARD-<br />

AM64x Electra mit AM64-Prozessor<br />

von Texas Instruments. Das SoM<br />

verfügt neben dem Hauptprozessor<br />

über eine isolierte Cortex-M4<br />

MCU, die für Überwachung, Tests<br />

und Fehlermanagement genutzt werden<br />

können. Damit eignet es sich<br />

ideal für industrielle Kommunikationsanwendungen<br />

und Automatisierungslösungen<br />

mit hohen Anforderungen<br />

an funktionale Sicherheit.<br />

Phytec bietet das phyCORE SoM<br />

auf Wunsch mit Secure Boot und<br />

umfassenden weiteren hardwareund<br />

softwarebasierten Security-<br />

Features an.<br />

PHYTEC Messtechnik<br />

www.phytec.de<br />

Phytec präsentiert mit dem phy­<br />

CORE-AM68x/TDA4x ein industrietaugliches<br />

System-on-Module<br />

mit der auf der embedded world<br />

erstmals offiziell vorgestellten Prozessorgeneration<br />

von Texas Instruments.<br />

Sie bringt Technologien aus<br />

dem Automotive-Bereich in industrielle<br />

Anwendungen und wurde<br />

für selbstfahrende Roboter, Edge-<br />

AI- und Future-Technology-Anwendungen<br />

konzipiert. Außerdem zeigte<br />

der Embedded-Hersteller auf der<br />

embedded world Single-Board-<br />

Computer mit weiteren TI-Prozessoren,<br />

die beiden pinkompatiblen<br />

low-cost SoMs phyCORE-i.MX 93<br />

und phyCOR-STM32MP13x, eine<br />

neue Embedded-Vision-Kamera<br />

und sein umfassendes Lösungsangebot<br />

von flexiblen SoMs und<br />

Single-Board-Computern bis zu<br />

kompletten OEM-Elektroniken mit<br />

Gehäuse und Software.<br />

Von Automotive<br />

in die Industrie<br />

Die phyCOR-AM68x/TDA4x System-on-Modules<br />

und die darauf<br />

basierenden Phytec Single-Board-<br />

Computer bringen Technologien<br />

aus dem Automotive-Bereich in industrielle<br />

Anwendungen. Die Prozessoren<br />

und Embedded Systeme<br />

wurden für selbstfahrende Roboter,<br />

Edge-AI- und andere rechenintensive<br />

Technologien konzipiert. Das<br />

SoM verfügt neben den beiden Cortex-A72-Rechenkernen<br />

über dedizierte<br />

Hardwarebeschleuniger für<br />

Bild- und Videoverarbeitung, Vernetzung<br />

und Deep Learning. Das<br />

ermöglicht die effiziente Datenverarbeitung<br />

und damit höchste Performance<br />

in optimalem Verhältnis<br />

zu Kosten, Leistungsaufnahme und<br />

Wärmeentwicklung. Für Safety,<br />

Security und Device Management<br />

sind ebenfalls eigene Controller-<br />

Einheiten integriert.<br />

SBCs mit phyCORE-AM62x<br />

und phyCORE-AM64x<br />

Außerdem präsentiert Phytec den<br />

neuen Single-Board-Computer phy­<br />

BOARD-AM62x Lyra mit dem kürzlich<br />

vorgestellten phyCORE-AM62x<br />

SoM. Mit geringer Stromaufnahme,<br />

hoher Rechenleistung und universeller<br />

Einsetzbarkeit knüpft es an<br />

den Erfolg der phyCORE-AM335x-<br />

Familie an. Das SoM bietet bis zu<br />

vier ARM Cortex-A53 Rechenkerne<br />

und zahlreiche Multimedia-Schnittstellen<br />

sowie eine 3D-GPU für optimale<br />

Grafikleistung. Das serienoptimierte<br />

Modul läuft unter Linux und<br />

FreeRTOS und kann auf ein Carrierboard<br />

aufgesteckt oder aufgelötet<br />

werden.<br />

IoT-Gateway<br />

für OEM-Hersteller<br />

auf Basis des AM64x<br />

Auf Basis des phyCORE-AM64x<br />

zeigte Phytec auf der Messe außerdem<br />

das IoT-Gateway phyGATE-<br />

Pontis. Es richtet sich an OEM-<br />

Hersteller, die das Gerät unter eigenem<br />

Label anbieten und ist in einem<br />

robusten Blechgehäuse zur Tragschienenmontage<br />

untergebracht.<br />

Das kompakte Gateway ermöglicht<br />

industrielle Kommunikation,<br />

Steuerungen und Smart-Manufacturing-Anwendungen<br />

über zahlreiche<br />

Schnittstellen. Es kann per Erweiterungsbus<br />

über Protokollstacks wie<br />

EtherCAT, PROFINET, ETHERNET/<br />

IP etc. angebunden werden. Erste<br />

Muster sind voraussichtlich ab Mai<br />

<strong>2023</strong> lieferbar.<br />

Pinkompatible Module<br />

im low-cost-Bereich<br />

Ebenfalls erstmals auf der embedded<br />

world vorgestellt wurden<br />

die System-on-Modules phyCORE-i.<br />

MX 93 und phyCORE-STM32MP13x<br />

mit den neuesten Prozessoren von<br />

NXP und ST. Sie ergänzen das Portfolio<br />

extrem kostengünstiger Embedded<br />

Module und sind pinkompatibel<br />

zu den Modulen der phy­<br />

CORE-i.MX-6UL-Serie. Damit können<br />

Kunden für neue und bestehende<br />

Designs jeweils das optimale<br />

50 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Das phyGATE-Pontis ist ein industrielles IoT-Gateway für Anwendungen wie<br />

industrielle Kommunikation, Steuerungen und Smart Manufacturing.<br />

SoM auswählen – das vielfach<br />

bewährte phyCORE-i.MX 6UL, das<br />

noch kostengünstigere phyCORE-<br />

STM32MP13x oder das neueste phy­<br />

CORE-i.MX 93 mit zusätzlicher NPU<br />

für Machine-Learning. Außerdem<br />

können Produkte mit skalierbarer<br />

Leistung oder zusätzlicher Funktionalität<br />

im Lebenszyklus realisiert<br />

werden, ohne Änderungen an den<br />

Basisplatinen vornehmen zu müssen.<br />

Die Module sind zum direkten<br />

Auflöten auf die Basisplatine konzipiert.<br />

Erste Muster für Evaluierung<br />

und Funktionstests werden in Kürze<br />

verfügbar sein. Die Serieneinführung<br />

ist für Ende Q3/<strong>2023</strong> geplant,<br />

sobald die Prozessoren ebenfalls<br />

serienreif verfügbar sind.<br />

PHYTEC ist<br />

NXP Platinum Partner<br />

Als NXP Platinum-Partner profitieren<br />

Phytec-Kunden von optimalem<br />

Support und enger Zusammenarbeit<br />

bei der Entwicklung neuer Embedded<br />

Produkte. Auf der embedded world<br />

zeigte Phytec als ein Beispiel dafür<br />

sein Line-up an Lösungen vom SoM<br />

bis zum Komplettgerät mit der NXP<br />

i.MX 8-Prozessorserie – inklusive<br />

umfassender Softwareunterstützung<br />

und Services, von integrierten Kameraanbindungen<br />

und einem einzigartigen<br />

ISP-Kalibrierungsservice<br />

über Entwicklungsunterstützung für<br />

Hardware und Software bis hin zu<br />

Lösungen für Safety & Security,<br />

Fernwartung und -Updates.<br />

Embedded Kameraserie<br />

erweitert<br />

Im Bereich Embedded Vision<br />

stellte Phytec die neue Embedded<br />

Kamera VM-020 vor. Die 2,3 MPixel<br />

Full-HD-Kamera mit Global<br />

Shutter und MIPI CSI-2-Interface<br />

ergänzt die bestehenden Kameramodelle<br />

mit 1 MPixel und 5 MPixel<br />

Auflösung. Mit einer Framerate<br />

von 120 Frames pro Sekunde<br />

in voller Auflösung eignet sich die<br />

Kamera für schnelle und detailreiche<br />

Bilderfassungen in vielfältigen<br />

Anwendungen.<br />

Ansteuerung für<br />

Corning Liquid Lenses<br />

Als Besonderheit ist sie auch mit<br />

Ansteuerung für Corning Liquid<br />

Lenses erhältlich. Dies ermöglicht<br />

es, den Fokus über die I²C-<br />

Schnittstelle per Software einzustellen,<br />

sodass z. B. eine Auto fokus-<br />

Funktion realisiert werden kann.<br />

Wie alle Phytec Embedded Kameras<br />

ist die VM-020 preisoptimiert,<br />

industrietauglich und langzeitverfügbar.<br />

Sie ist wahlweise mit Farboder<br />

Monochrom-Sensor erhältlich,<br />

ab Q3/<strong>2023</strong> auch mit integriertem<br />

FPD-Link III-Interface. ◄<br />

Die neue 2,3 MPixel Full-HD-Kamera<br />

PHYTEC VM-020 mit Global Shutter<br />

und MIPI CSI-2 - Interface ist als<br />

Besonderheit auch mit Ansteuerung<br />

für Corning Liquid Lenses erhältlich.<br />

UL-zertifizierte Embedded-PCs<br />

Messen machen wieder richtig<br />

Spaß, das hat die embedded world<br />

<strong>2023</strong> bewiesen. Themen wie Lieferketten<br />

und Verfügbarkeit waren<br />

bei weitem nicht mehr so präsent,<br />

dafür stieß die UL-Zertifizierung<br />

auf großes Interesse.<br />

Auf vier Ausstellungsbereichen<br />

zeigte Cincoze seine breite<br />

Palette an robusten und innovativen<br />

Produktlösungen für vielfältige<br />

Anwendungen im industriellen<br />

Umfeld. Dazu gehören Panel-PCs,<br />

Embedded­ PCs, GPU-Computer<br />

und Industriemonitore.<br />

Cincoze Deutschland<br />

service@cincoze.de<br />

www.cincoze.de<br />

Viele der neuen Produkte hat Cincoze<br />

UL- und c-UL-zertifizieren lassen.<br />

Relevant ist dieses Prüfzeichen<br />

für Unternehmen, die nach Nordamerika<br />

exportieren – ein Markt,<br />

dessen Bedeutung für deutsche<br />

Maschinen- und Anlagen bauer<br />

immer mehr zunimmt.<br />

Generationenwechsel<br />

Die Embedded-PCs und Panel-<br />

PCs, die in Kürze auf den Markt<br />

kommen, zeichnen sich durch<br />

neue Prozessorgenerationen aus.<br />

Im Fokus steht die 12. Generation<br />

Intel Core oder Alder Lake,<br />

die durch die Aufteilung in Performance-<br />

und Effizienz kerne die Leistung<br />

optimiert.<br />

Gleichzeitig findet ein Wechsel<br />

beim Arbeitsspeicher statt von<br />

DDR4 auf DDR5 mit standardmäßig<br />

integrierter Fehlerkorrektur<br />

ECC. Der integrierte Chipsatz<br />

R680E aus der Embedded-Serie<br />

ist 15 Jahre ab Ersteinführung<br />

verfügbar, das heißt bis 2037 und<br />

dies gilt für das gesamte System,<br />

sodass die neuen Embedded-<br />

PCs DX-1200 und DS-1400 langzeitverfügbar<br />

sind. Auch bei den<br />

Panel-PCs findet mit den neuen<br />

PC-Modulen P2202 und P1201<br />

ein Generationenwechsel statt<br />

– in der i-Core-Klasse auf Alder<br />

Lake und in der Atom-Klasse auf<br />

Elkhart Lake. ◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 51


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Portfolio der System-on-Module erweitert<br />

Kontrons OSM-S i.MX8M Plus:<br />

Weltweit erstes System-on-Module auf 30 x 30 mm mit dual GbE-LAN und TSN-Funktionalität<br />

Neues SoM bietet deutlich mehr Funktionalität und kombiniert auf kleinstem Raum<br />

den leistungsstarken Quad Arm Prozessor i.MX8M Plus mit den Vorteilen der Open<br />

Standard Module Spezifikation (OSM)<br />

Kontron erweitert sein bestehendes<br />

30 x 30 mm OSM-Portfolio um das<br />

System-on-Module OSM-S i.MX8M<br />

Plus mit 1,6 GHz Quad Core- sowie<br />

einem AI-Prozessor, 64 GB eMMC<br />

und 4 GB LPDDR4-RAM. Dieses<br />

SoM ist das Erste, das im OSM<br />

Formfaktor Size S den i.MX8M<br />

Plus Prozessor mit zwei GbE- und<br />

zwei CAN-Schnittstellen bietet. Das<br />

direkt auflötbare Modul ohne Steckverbindungen<br />

lässt sich maschinell<br />

kostengünstig bestücken, testen und<br />

programmieren.<br />

Leistungsstark, kompakt,<br />

kostengünstig<br />

Das SoM ist leistungsstark, kompakt,<br />

kostengünstig und das erste<br />

Modul im Formfaktor S, das diese<br />

Vielzahl an Funktionen bietet. Es vereint<br />

alle Vorteile des i.MX8M Plus<br />

Prozessors und des OSM-Standards<br />

auf kleinstem Raum. Zudem bietet es<br />

höchste Performance für rechenintensive<br />

Applikationen und 3D-Grafikanwendungen<br />

sowie eine Vielzahl<br />

an Kommunikationsschnittstellen.<br />

Zahlreiche digitale I/Os und serielle<br />

Kommunikationsschnittstellen<br />

sowie PWM und zwei<br />

SDIO-Schnittstellen prädestinieren<br />

das Modul für Industrie<br />

4.0-Anwendungen. Die<br />

neueste Prozessor- (4x Arm<br />

Cortex-A53, 1x Arm Cortex-<br />

M7) und Speichertechnologie<br />

(LPDDR4) kann einfach<br />

und schnell für individuelle<br />

Board- und Applikationsentwicklungen<br />

eingesetzt<br />

werden. Die RISC (Reduced<br />

Instruction Set Computer)<br />

Prozessoren der Armbasierten<br />

CPU sind die perfekte<br />

Basis für kostensensitive<br />

Embedded-Anwendungen<br />

mit einer hohen<br />

Energieeffizienz bei gleichzeitig<br />

hoher Rechen- und<br />

Grafikleistung.<br />

Kompletter Rechner<br />

Das OSM-S i.MX8M Plus Modul<br />

ist ein kompletter Rechner, der Prozessor-<br />

und Grafikeinheit, Arbeitsund<br />

Programmspeicher sowie alle<br />

Signale gemäß dem OSM­ Standard<br />

zur Verfügung stellt. Der leistungsstarke<br />

NXP i.MX8M Plus SOC verfügt<br />

über eine integrierte Neural Processing<br />

Unit (NPU), einen 2,3 TOPS<br />

KI-Prozessor. Die Vorteile des Prozessors<br />

liegen in der universellen<br />

Programmierbarkeit, der schnellen<br />

Mustererkennung sowie einem geringen<br />

Energieverbrauch. Der i.MX8<br />

Anwendungsprozessor ist Teil der<br />

EdgeVerse­ Plattform von NXP.<br />

Diese stellt skalierbare und sichere<br />

Edge-Computing-Lösungen für leistungsfähige<br />

Edge-Anwendungen<br />

in den Bereichen IoT und Industrie<br />

4.0 bereit.<br />

Steuerung in Echtzeit<br />

Der integrierte Cortex-M7 Prozessorkern<br />

ermöglicht über die duale<br />

CAN-Schnittstelle sowie das duale<br />

GbE Steuerungen in Echtzeit. Ein<br />

LAN-Port unterstützt den Time Sensitive<br />

Networking Standard (TSN)<br />

für Echtzeit-Daten übertragung.<br />

Ein großer Vorteil der Kommunikationstechnologie<br />

TSN liegt in<br />

der weitreichenden Unabhängigkeit<br />

von der physikalischen Übertragungsschicht.<br />

Es werden kabelgebundene<br />

und Wireless Verbindungen,<br />

wie beispielsweise der<br />

neueste 5G Mobilfunkstandard,<br />

ermöglicht.<br />

Erste Kundenmuster des Systemon-Module<br />

OSM-S i.MX8M Plus<br />

werden Ende Q2/<strong>2023</strong> verfügbar<br />

sein.<br />

Kontron Europe GmbH<br />

www.kontron.de<br />

Sichere Kommunikation mit hohen Bandbreiten<br />

Kontron VX3940 40 Gigabit Ethernet L2/L3 Netzwerk Switch<br />

<br />

Kontron Europe GmbH<br />

www.kontron.de<br />

Kontron präsentiert den VX3940,<br />

einen vollständig gemanagten<br />

3U VPX Layer2/3 Gigabit Ethernet<br />

Switch für raue Umgebungen, der<br />

sichere Management-Schnittstellen<br />

und Verfügbarkeit mit VITA65- und<br />

SOSA-Profilen bietet.<br />

Der kompakte VX3940 überzeugt<br />

mit einer hohen Performance bei<br />

geringem Stromverbrauch, einer<br />

konstanten Line Rate für alle Paketgrößen,<br />

1/10/25G/40G/50G Uplink-<br />

Optionen und bis zu 32x 10Gb- oder<br />

8x 40Gb-Ports (oder einer Kombination<br />

aus beidem).<br />

Er wurde speziell für Langzeitanwendungen<br />

und raue Umgebungen<br />

konzipiert und eignet sich<br />

hervorragend für platzbeschränkte<br />

Anwendungen, z. B. im Flugverkehr<br />

oder in Militäranwendungen.<br />

Aufgrund seiner herausragenden<br />

Bandbreite und sicheren Kommunikationsfähigkeiten<br />

ist er ideal für<br />

den Einsatz als Gateway in Network-<br />

Centric Warfare (NCW) Applikationen<br />

geeignet.<br />

Einfache Verwaltung<br />

Der VX3940 kann über SNMP<br />

überwacht werden. Ein umfassendes<br />

Command Line Interface<br />

ermöglicht zudem die einfache<br />

Verwaltung und Fernkonfiguration<br />

über eine serielle oder Netzwerkschnittstelle.<br />

52 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Vielfältig einsetzbare Computing-Power<br />

auf Basis von AMDs Ryzen PRO 6000 Serie<br />

SBCs der NUCS-Familie von E.E.P.D.<br />

E.E.P.D. GmbH<br />

www.eepd.de<br />

E.E.P.D. präsentiert mit der PRO­<br />

FIVE NUCS-Familie industrielle Single-Board-Computer<br />

(SBC) gemäß<br />

embedded-NUC Standard. Die SBC<br />

basieren auf Prozessoren der AMD<br />

Ryzen PRO 6000 Serie und sind in<br />

unterschiedlichen Ausstattungsvarianten<br />

mit integrierter aktiver<br />

Kühllösung oder einem passiven<br />

Heatspreader verfügbar. Made in<br />

Germany, kompakt, leistungsstark<br />

und zuverlässig können die wartungsfreundlichen,<br />

praktischen<br />

SBC schnell und problemlos in verschiedenen<br />

Industrie- und Systemlösungen<br />

eingesetzt werden. Dazu<br />

Christian Blersch, Geschäftsführer<br />

von E.E.P.D.: „Bei der Entwicklung<br />

der SBC haben wir neben der<br />

hohen Leistungsfähigkeit auch den<br />

„praktischen Aspekt“ in den Vordergrund<br />

gestellt, so dass die Anwender<br />

einen möglichst geringen Aufwand<br />

bei der Integration der SBC<br />

in eigene Systeme haben. Durch<br />

die schnelle, einfache Implementierung<br />

fallen nur geringe Kosten<br />

an und die Kundensysteme sind<br />

umgehend einsatzbereit.“<br />

In mehreren Varianten<br />

verfügbar<br />

Die OEM/ODM-Varianten der<br />

SBC sind in den unterschiedlichsten<br />

Größen und Ausstattungsvarianten<br />

erhältlich und können dadurch ganz<br />

auf die Anforderungen des Kunden<br />

angepasst werden. Das gibt Spielraum<br />

für speziell angepasste Designs<br />

von Standardboards.<br />

„easy to integrate“-Version<br />

Die „easy to integrate“-Versionen<br />

haben keinen Lüfter oder Kühlkörper.<br />

Ein Heatspreader, der gleichzeitig<br />

als Montageplatte dient, verteilt<br />

die CPU-Wärme auf eine größere<br />

Kühllösung in der Applikation<br />

des Anwenders. Die Montageplatte<br />

ist innerhalb der E.E.P.D.<br />

„easy to integrate“ Lösungen kompatibel,<br />

sodass man sehr leicht zwischen<br />

den Leistungsklassen skalieren<br />

kann. Auch serviceseitig bringt<br />

diese Lösung große Vorteile, u. a.<br />

ist ein schneller Austausch möglich.<br />

„ready to use“-Version<br />

Ausgerüstet mit einer kompakten<br />

Kühllösung ist die „ready to use“-Version<br />

sofort einsatzbereit. Diese effizienten<br />

Lösungen erleichtern Entwicklern<br />

das Design von Embedded-Systemen.<br />

Die Boards lassen<br />

sich schnell und einfach in Kundenapplikationen<br />

integrieren. Ein weiterer<br />

Vorteil: Board-Prototypen bzw.<br />

Testmuster können sofort in Betrieb<br />

genommen werden.<br />

Mini- oder Mikro-Tower-PCs<br />

Die auf der NUCS-Familie basierenden<br />

Mini- oder Mikro-Tower-PCs<br />

sind energieeffiziente Lösungen, die<br />

hohe Multi-Core- und Grafik-Performance<br />

in einem sehr kleinen Formfaktor<br />

bieten. Die Systeme sind auf<br />

fünf Jahre Lebensdauer im extrem<br />

leisen 24/7-Dauerbetrieb ausgelegt.<br />

Egal ob aktiv oder passiv gekühlte<br />

SBC, Mini- oder Mikro-Tower-PC,<br />

mit seinen Systemen auf Basis der<br />

AMD Ryzen PRO 6000 Serie liefert<br />

E.E.P.D. höchste Performance<br />

für industrielle und professionelle<br />

IT-Anwendungen. Die Systeme<br />

zeichnen sich wie alle Produkte<br />

von E.E.P.D. durch höchste Qualität<br />

„Made in Germany“ aus. Sie<br />

werden bei E.E.P.D. in Deutschland<br />

entwickelt, produziert und auch der<br />

Support erfolgt von hier. ◄<br />

Zu den zahlreichen unterstützten<br />

Funktionen zählen IPv4-/optional<br />

IPv6-Weiterleitung (OSPF,<br />

RIP und VRRP) und Zeitsynchronisierung<br />

gemäß IEEE802.1AS und<br />

IEEE1588.<br />

Zudem ist der VX3940 für Time<br />

Sensitive Networking (TSN) ausgelegt.<br />

Zwei Varianten<br />

Erhältlich ist der VX3940 in zwei<br />

Varianten: luftgekühlt mit frontseitigem<br />

QSFP28-Cage zur Unterstützung<br />

von bis zu vier 25GbE- oder<br />

zwei 50GbE-Links (40Gbe- oder vier<br />

10Gbe-Links werden ebenfalls unterstützt)<br />

und als konduktionsgekühlter<br />

Einschub nach VITA 48.2 Typ 2,<br />

der gemäß VITA 47 bei Temperaturen<br />

bis zu 85 °C betrieben werden<br />

kann.<br />

Der VX3940 wurde von Kontron<br />

in Frankreich entwickelt und wird<br />

von dort aus technisch unterstützt.<br />

Der Ethernet Switch unterliegt<br />

nicht den Beschränkungen der International<br />

Traffic in Arms Regulations<br />

(ITAR). Ein detailliertes Datenblatt<br />

ist online verfügbar. ◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 53


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Industrielle Box-PC-Serie mit 6x GbE und MezIO<br />

Der deutsche Distributor Acceed hat eine neue Serie leistungsstarker industrieller Box-PCs für flexibel<br />

konfigurierbare Einsätze in der Automation, Sicherheitstechnik, Anlagensteuerung und Produktionstechnik<br />

in sein Portfolio aufgenommen.<br />

Acceed GmbH<br />

www.acceed.com<br />

Die Serie der Industrie-Box-PCs<br />

Nuvo-9000 steht für eine neue Generation<br />

leistungsorientierter One-forall-Plattformen.<br />

Für die Rechenleistung<br />

stehen sechs Intel-Prozessoren<br />

der 12. Generation (Alder<br />

Lake Core) zur Auswahl. Überzeugend<br />

ist die Vielzahl der möglichen<br />

Schnittstellen, darunter bis<br />

zu sechs Gigabit-Ethernet-Ports mit<br />

PoE, mehrere USB-Schnittstellen<br />

3.2 bis 20 Gbps, das MezIO-Interface,<br />

die PCI/PCIe-Kassette und<br />

der M.2-Sockel für den Anschluss<br />

einer SSD.<br />

Der Einsatzbereich ist klar auf industrielle<br />

Anforderungen ausgerichtet,<br />

unter anderem durch den zulässigen<br />

Betrieb im erweiterten Temperaturbereich<br />

von -25 bis +70 °C<br />

bei voller CPU-Last.<br />

Vielseitige Controller<br />

Die Controller der neuen Serie<br />

Nuvo-9000 sind universell einsetzbare<br />

Kraftpakete und mit ihrer individuellen<br />

Auswahl an Leistungsmerkmalen<br />

(CPU, Schnittstellen,<br />

patentierte Erweiterungskassette,<br />

projektspezifische MezIO-Module)<br />

an Vielseitigkeit kaum zu übertreffen.<br />

Als Basis stehen verschiedene<br />

Intel-Prozessoren (35/65 W TDP)<br />

i9, i7, i5, i3, Pentium oder Celeron<br />

zur Auswahl. Der Arbeitsspeicher<br />

ist bis 64 GB erweiterbar (DDR5<br />

SDRAM), für Festplatten stehen zwei<br />

interne SATA-Ports (2,5“ SSD/HDD)<br />

mit RAID-Unterstützung zur Verfügung,<br />

außerdem ein M.2-Sockel für<br />

NVMe-SSD.<br />

Widerstandsfähiges<br />

Gehäuse<br />

Das Design des lüfterlosen Vollmetallgehäuses<br />

aus widerstandsfähiger<br />

Aluminiumlegierung ist auf<br />

die hohen Anforderungen an die<br />

Betriebssicherheit in Produktion,<br />

Automation oder Gebäudetechnik<br />

ausgelegt. Neben stationären Einsätzen<br />

wird auch der Betrieb in Fahrzeugen<br />

durch hohe Vibrations- und<br />

Stoßfestigkeit unterstützt.<br />

Schnelle standardisierte<br />

Kommunikation<br />

Bis zu sechs Gigabit-Ethernet-<br />

Schnittstellen sorgen für große<br />

Bandbreite beim Datentransfer, zum<br />

Beispiel in Machine-Vision-Anwendungen.<br />

Mehrere USB-Anschlüsse<br />

3.2 bis Gen 2 (20 Gbps) sowie mehrere<br />

serielle Schnittstellen stehen<br />

für die schnelle und standardisierte<br />

Kommunikation mit Peripheriegeräten<br />

bereit.<br />

Anwendungsspezifische<br />

I/O-Funktionen<br />

lassen sich als individuelle Erweiterungen<br />

mit kostengünstigen Mezzanine-Karten<br />

(MezIO-Module mit<br />

seriellen Schnittstellen, digitalen<br />

I/O-Schnittstellen, LVDS-Ausgang,<br />

CAN-Bus, DTIO oder Speichererweiterung)<br />

umsetzen. Zusätzliche Ausbaumöglichkeiten<br />

bietet die patentierte<br />

Erweiterungskassette, die wahlweise<br />

mit PCI- oder PCIe­ Karten<br />

bestückt werden kann. Acceed bietet<br />

als besonderen Service die Komplettkonfektionierung<br />

mit Funktionsprüfung<br />

nach Kundenvorgaben auch<br />

in großen Stückzahlen an.<br />

Neben den üblichen Grafikausgängen<br />

DVI-D und VGA ist ein universeller<br />

DisplayPort vorhanden,<br />

der 4K2K-Auflösungen bis 4096 ×<br />

2304 Pixel unterstützt. Als Zubehör<br />

sind unter anderem Montageund<br />

Lüfterkits verfügbar, außerdem<br />

passende Netzteile verschiedener<br />

Leistungsstufen.<br />

Fazit<br />

Leistungsstärke und Robustheit<br />

(insbesondere die vom Hersteller<br />

hervorgehobene Immunität gegenüber<br />

ESD und Spannungsspitzen)<br />

sowie die außergewöhnliche Funktionsvielfalt<br />

machen die kompakten,<br />

lüfterlosen Box-PCs der neuen Serie<br />

Nuvo-9000 zur universellen Plattform<br />

für anspruchsvolle Applikationen,<br />

etwa auf den Gebieten Automation,<br />

Fabrikation, Bearbeitungszentren,<br />

Abfüllanlagen, Verpackung,<br />

Produktionskontrolle, Logistik, Bildverarbeitung,<br />

Robotersteuerung,<br />

Überwachung und Gebäudeautomatisierung.<br />

◄<br />

54 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Den Industrie-PC so einfach bedienen<br />

wie ein Smartphone?<br />

Prime Cube und Flecs zeigen optimale User Experience und Zeitersparnis beim Einrichten und Aktualisieren<br />

von Maschinensteuerungen<br />

„LINUX bietet viele Vorteile und<br />

ermöglicht schlanke Systeme. Leider<br />

liegen die Zugangshürden im<br />

Gegensatz zu Windows für viele<br />

Anwender immer noch sehr hoch.<br />

Prime Cube und FLECS bilden hier<br />

ein perfektes Team und ermöglichen<br />

einen einfachen Zugang zu unterschiedlichsten<br />

Automatisierungsapplikationen<br />

auf LINUX-Basis.<br />

Optimiertes LINUX-System<br />

Ab 1. März <strong>2023</strong> kooperiert<br />

die Schubert System Elektronik<br />

GmbH mit dem Startup FLECS,<br />

das ein innovatives Automatisierungstool<br />

zur einfachen Installation<br />

von Applikationen auf Maschinensteuerungen<br />

anbietet. Zunächst<br />

werden zwei Prime Cube Produkte<br />

im Shop erhältlich sein: Die Prime<br />

Box Pico, einer der kleinsten Box-<br />

PC im industriellen Umfeld sowie<br />

das Prime Panel Pico Einbau 15,6“.<br />

Automatische<br />

Aktualisierung<br />

Die Installation oder Aktualisierung<br />

von Applikationen auf der Steuerung<br />

(SPS) kostet den Maschinenhersteller<br />

viel Zeit und Geld. FLECS automatisiert<br />

diesen Prozess und bietet<br />

dem Maschinenbau die Möglichkeit,<br />

hardwareunabhängig Softwareprogramme<br />

(Apps) schnell und einfach<br />

für jede Automatisierungsaufgabe<br />

zu verwenden. Über den Application<br />

Layer werden Apps installiert,<br />

überwacht und auf einem aktuellen<br />

Stand gehalten. Das Service Mesh<br />

liefert zudem eine Kommunikationsschicht,<br />

die alle Apps miteinander<br />

sprechen lässt.<br />

Apps für die Konnektivität<br />

Vielfach müssen Maschinenhersteller<br />

und -betreiber ihre Maschinen<br />

und Anlagen erweitern und nachrüsten.<br />

Auch hier unterstützt FLECS<br />

durch eine Installation des Systems<br />

auf sogenannten Edge-Geräten und<br />

einem breiten Angebot an Apps für<br />

die Konnektivität mit Steuerungen<br />

unterschiedlicher Hersteller. Über<br />

das Service Mesh stehen die Daten<br />

der SPS den Apps, auf dem Edge-<br />

Gerät sofort zur Verfügung.<br />

Prime Cube liefert mit der Prime Box<br />

Pico oder dem Prime Panel ein optimiertes<br />

und schlankes LINUX-System.<br />

FLECS stellt über den Marketplace<br />

die entsprechenden Applikationen<br />

zur Verfügung. Der Anwender muss<br />

sich nicht mit komplexen Software-<br />

Installationen herumschlagen, sondern<br />

kann seine gewünschte Lösung<br />

intuitiv, ohne tieferes Know-how einfach<br />

mit einem Prime Cube System<br />

umsetzen.“ Alexander Matt, Teamleitung<br />

Product Management Prime Cube<br />

„Prime Cube liefert mit dem<br />

Linux-System eine perfekte Basis<br />

für FLECS. Durch die Kooperation<br />

von Schubert System Elektronik<br />

und FLECS gibt es für die Anwender<br />

keine Hürden mehr beim Einsatz<br />

eines sicheren und nachhaltigen<br />

Automatisierungssystems. Wir<br />

versprechen Ihnen: So einfach und<br />

schnell haben Sie Ihre Lösung noch<br />

nie aufgesetzt!“ erklärt Patric Scholz,<br />

Managing Director FLECS. ◄<br />

Schubert System Elektronik GmbH<br />

www.schubert-system-elektronik.de<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 55


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Skalierbare Leistung für raue Umgebungen<br />

Embedded Computer für mittlere bis hohe Leistungen<br />

duagon stellt mit der F27P eine<br />

neue CompactPCI PlusIO (PICMG<br />

Standard 2.30) Prozessor-Baugruppe<br />

vor, die auf der AMD Ryzen<br />

Embedded APU-Familie basiert.<br />

Durch unterschiedliche Prozessoren<br />

kann die Leistung der Baugruppe<br />

vom mittleren bis zum hohen<br />

Leistungsbereich skaliert werden.<br />

Die F27P unterstützt Dual-Coreund<br />

Quad-Core-CPUs, wie den<br />

AMD V1404I oder den AMD V1807B,<br />

mit einer Verlustleistung von mittleren<br />

12 W bis hin zu 54 W bei hoher<br />

Leistung. Mit ihrem Embedded­<br />

Design für raue Umgebungsbedingungen<br />

eignet sich die F27P etwa<br />

für den Bahnmarkt, die Industrieautomation<br />

oder den Strom- und<br />

Energiesektor.<br />

Die F27P ist gemäß der Spezifikation<br />

CompactPCI PlusIO (PICMG<br />

2.30) und kann in einem Hybridsystem<br />

zur Steuerung von CompactPCIund<br />

CompactPCI Serial-Peripheriekarten<br />

verwendet werden.<br />

Entwickelt für sicheres<br />

Multi-Core-Computing<br />

Für rechenintensive Aufgaben<br />

ist die F27P mit einem fest verlöteten<br />

DDR4 Arbeitsspeicher mit<br />

bis zu 32 GB und ECC ausgestattet.<br />

Zusätzlich ist ein permanenter<br />

eMMC-Speicher mit 32 GB verbaut.<br />

Ein nichtflüchtiger FRAM-Speicher<br />

kann kritische Laufzeitdaten dauerhaft<br />

speichern. Zusätzlich bietet die<br />

F27P einen m.2-Socket für einen<br />

NVMe-Speicher an. 2,5“-HDD/<br />

SSD und NVMe-Speicher können<br />

bei Bedarf auf einer Erweiterungskarte<br />

hinzugefügt werden.<br />

Für eine sicherheitsrelevante<br />

Überwachung verfügt die F27P<br />

über einen fortschrittlichen Board<br />

Management Controller (BMC), der<br />

Onboard-Spannungen und Temperatur<br />

überwacht und spezielle Aufgaben<br />

wie das Watchdog-Management,<br />

die Stromversorgungssteuerung<br />

und das Reset-Handling übernimmt.<br />

Ein Trusted Platform Module<br />

(TPM 2.0) bietet Unterstützung für<br />

eine Geräteauthentifizierung per<br />

Fernzugriff, ein Secure Boot und<br />

sichere Updates.<br />

Neues<br />

modulares Frontdesign<br />

Die F27P verfügt über drei RJ45-<br />

(Single-Slot) oder M12- (Dual-Slot)<br />

Ethernet-Frontanschlüsse auf 4 HP<br />

oder 8 HP. Durch die hohe Anzahl<br />

von Schnittstellen können Kosten<br />

für zusätzliche Baugruppen eingespart<br />

werden. Zu den weiteren<br />

Front-Eingabe/Ausgabe gehören<br />

zwei USB 3.2 Gen 1x1-Anschlüsse<br />

und ein DisplayPort-Anschluss.<br />

Optionale Erweiterungskarte<br />

Das Design umfasst eine optionale<br />

Erweiterungskarte für zusätzliche<br />

Anschlüsse. Neben einem 2,5 Zoll<br />

HDD-SDD-Speicher können mehrere<br />

USB- und UART-Schnittstellen<br />

unterstützen. So sparen Anwender<br />

vor allem bei Nachrüstungen Kosten<br />

und Platz. Auch mit der Erweiterungskarte<br />

bleibt die F27P eine<br />

kompakte CPU-Baugruppe im System.<br />

Im Hinblick auf ihre Modularität<br />

werden die angebotenen Prozessor-<br />

und Eingabe/Ausgabe-Optionen<br />

durch ein optimiertes thermisches<br />

Design unterstützt.<br />

Embedded-Design<br />

für raue Umgebungen<br />

Die F27P wurde für extreme Betriebstemperaturen<br />

von -40 °C bis<br />

+70 °C (Systemumgebung) sowie<br />

für Schock und Vibration in Anwendungen<br />

entwickelt, bei denen hohe<br />

Zuverlässigkeit und ein Dauerbetrieb<br />

erforderlich sind. Dies ist der<br />

Fall im Bahn-, Transport-, der Industrieautomation<br />

oder im Energiemarkt.<br />

Die CPU-Baugruppe ist<br />

als passiv gekühlte Ausführung, die<br />

eine Systemumgebungstemperatur<br />

von bis zu +70 °C unterstützt, und als<br />

Hochleistungsbaugruppe mit aktiver<br />

Kühlung für moderate Temperaturanforderungen<br />

erhältlich.<br />

Zusätzlich zu der F27P sind<br />

kunden spezifische BMC-, BIOS-,<br />

Life-Cycle-Extension- sowie Cyber-<br />

Security-Services verfügbar. Die<br />

Baugruppe ist langfristig verfügbar.<br />

duagon Germany GmbH<br />

www.duagon.com<br />

Hohe Schnittstellendichte, langzeitverfügbar und preiswert<br />

PicoSYS 3240 und 3240a – Embedded-PCs mit Intel Celeron J6412 Prozessor und vielen Schnittstellen<br />

ICO Innovative Computer<br />

GmbH<br />

www.ico.de<br />

ICO Innovativen Computer<br />

präsentiert die neuen Embedded<br />

Systeme PicoSYS 3240 und 3240a<br />

mit dem Intel Celeron J6412 Prozessor.<br />

Durch die Kombination aus<br />

langzeitverfügbarer Hardware, der<br />

hohen Schnittstellendichte und dem<br />

unschlagbaren Preis werden mit<br />

diesen Embedded-Box-PCs neue<br />

Maßstäbe gesetzt.<br />

Die Embedded-PCs PicoSYS<br />

3240 und 3240a arbeiten beide mit<br />

dem aktuellen Intel Celeron J6412<br />

Prozessor mit einer Takt frequenz<br />

von 2,00 GHz. Mit 4 Kernen und<br />

4 Threads und einer Burst-Frequenz<br />

von 2,60 GHz bei nur 10 W<br />

Verlustleistung stellt der Prozessor<br />

eine besonders energieeffiziente<br />

Lösung dar. Die Embedded-<br />

PCs umfassen 8 GB RAM, die nach<br />

Wunsch auf bis zu 32 GB erhöht<br />

werden können.<br />

Zusätzlich beinhalten die Embedded-Box-PCs<br />

128 GB Solid-State-<br />

Drives. Sie verfügen über M.2, Mini<br />

PCIe, SIM-Slot und zwei Gigabit<br />

LAN-Anschlüsse.<br />

WLAN kann bei beiden Embedded<br />

PCs optional ergänzt werden.<br />

Für die grafische Ausgabe dienen<br />

VGA, HDMI und DisplayPort-<br />

Anschlüsse.<br />

Serielle Schnittstellen<br />

Der wesentliche Unterschied<br />

zwischen beiden Embedded-<br />

PCs liegt in der seriellen Schnittstellenanzahl.<br />

Der PicoSYS 3240<br />

hat sechs serielle Schnittstellen,<br />

wobei sechs als RS232 und vier<br />

als RS485 nutzbar sind. Hingegen<br />

56 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Industrietaugliche Panel-PCs für anspruchsvolle<br />

Steuerungs- und Visualisierungsaufgaben<br />

Kontrons Panel-PC-Serie FlatClient ECO mit Low Power Intel Atom bzw. Celeron Prozessoren der 6. Generation<br />

Kontron setzt bei seiner FlatClient<br />

ECO Panel PC-Serie nun auch Intel<br />

Atom bzw. Celeron Prozessoren der<br />

6. Generation ein, die hohe Rechenund<br />

Grafikperformance bei geringer<br />

Leistungsaufnahme bieten.<br />

Die robusten Panel-PCs mit<br />

Vollmetall-Gehäuse sind mit ihrer<br />

kratzfesten und fugenfreien Front<br />

aus durchgängigem, gehärtetem<br />

Glas einfach zu reinigen. Die Displays<br />

mit Anti-Glare und Anti-Fingerprint<br />

Oberflächenveredelung in<br />

Größen von 10,1“ bis 23,8“ lassen<br />

sich dadurch auch unter schwierigen<br />

Beleuchtungsbedingungen<br />

gut ablesen und bieten mit WXGA/<br />

Full-HD Auflösung eine brillante und<br />

detailgenaue Visualisierung – beste<br />

Voraussetzungen für eine benutzerfreundliche<br />

und innovative Maschinenbedienung.<br />

Leistung und Schnittstellen<br />

Die neuen Modelle der FlatClient<br />

ECO Panel-PC-Serie sind mit Intel<br />

Atom x6212RE oder x6425RE bzw.<br />

Intel Celeron J6413 Prozessoren<br />

der 6. Generation ausgestattet.<br />

Die All-in-One Panel-PCs verfügen<br />

neben zwei DisplayPorts und zwei<br />

Ethernet-Schnittstellen mit 2,5 bzw.<br />

1 GbE auch über vier USB-3.2-Anschlüsse.<br />

Als Massenspeicher finden<br />

schnelle NVMe SSDs mit bis<br />

zu 1 TByte Verwendung, ebenso<br />

lassen sich schnelle Drahtlosverbindungen<br />

über WiFi 5/6 und Bluetooth<br />

integrieren.<br />

Äußerst robust<br />

Die kompakten FlatClient Panel-<br />

PCs erreichen mit ihrem geschlossenen,<br />

lüfterlosen Metallgehäuse<br />

und dem robusten Systemdesign<br />

eine verlängerte Lebensdauer sowie<br />

eine hohe Systemverfügbarkeit auch<br />

in rauen Industrieumgebungen und<br />

haben sich bereits tausendfach im<br />

industriellen Umfeld bewährt.<br />

Die Human Machine Interfaces<br />

(HMIs) sind entweder als Einbauversion<br />

oder als Gerät für die Tragarmbefestigung<br />

mit VESA verfügbar<br />

und lassen sich damit unkompliziert<br />

in verschiedenste Industrieumgebungen<br />

integrieren.<br />

Mit dem optional erhältlichen ‚QIWI-<br />

Toolkit‘ kann der Panel-PC in ein<br />

intuitiv bedienbares Web-Panel verwandelt<br />

werden, das einfach konfiguriert<br />

und gewartet werden kann.<br />

Display<br />

Das leicht zu reinigende, entspiegelte<br />

und kratzfeste Display bietet<br />

IP65 Schutz, sog. ‚Schmutzecken‘<br />

oder ‚Schmutzkanten‘ werden<br />

durch eine vollständig bündige<br />

Glasfront sowie durch abgeschrägte<br />

Gehäuse-Oberflächen<br />

vermieden.<br />

Der projiziert kapazitive Multi-<br />

Touch (PCAP) lässt sich auch mit<br />

Handschuhen bedienen, erkennt<br />

Tropfen (Drop Rejection) und aufgelegte<br />

Handballen (Palm Rejection)<br />

und sorgt so für eine sichere<br />

Bedienbarkeit.<br />

Kundenspezifische<br />

Lösungen<br />

können schnell und kostengünstig<br />

umgesetzt werden, von der Flexibilität<br />

bei Displaygröße, Rechenperformance<br />

und Speicherausbau,<br />

über anwendungsspezifische<br />

Toucheinstellungen, I/O-Anpassungen,<br />

sicherheitstechnische<br />

Härtung von BIOS und Betriebssystem,<br />

Softwareinstallation, individuelles<br />

Branding, angepasste Service-<br />

und Repairkits bis zur speziellen<br />

Verpackung.<br />

Kontron Europe GmbH<br />

www.kontron.de<br />

verfügt der PicoSYS 3240a über<br />

acht serielle Schnittstellen, von<br />

denen acht als RS232 und sechs<br />

als RS485 nutzbar sind. Optional<br />

können bei diesem Embedded System<br />

zwei RS232 Ports gegen zwei<br />

CAN-Bus-Anschlüsse ausgetauscht<br />

werden und bieten weitere Flexibilität<br />

für mehr mögliche Einsatzszenarien.<br />

Zusätzlich beinhalten<br />

beide Modelle zwei USB 2.0- und<br />

vier USB 3.2 Gen 1-Anschlüsse.<br />

Weitere technische Daten<br />

Die Embedded-PCs verfügen<br />

beide über externe Netzteile mit<br />

einer Leistung von 60 W und einem<br />

Terminal Block-Stromanschluss. Als<br />

Betriebssysteme können optional<br />

Windows 10 und Ubuntu installiert<br />

werden. Aufgrund der Einsetzbarkeit<br />

im erweiterten Temperaturbereich<br />

von -20 °C - 60 °C sind die<br />

Embedded-PCs auch für besonders<br />

raue Industrieumgebungen geeignet.<br />

Mit einer Größe von 234 x 150<br />

x 60 mm sind die Embedded-PCs<br />

besonders kompakt und können flexibel<br />

per Wallmounts montiert werden.<br />

Sie können schon in kleinen<br />

Stückzahlen in der hauseigenen<br />

Fertigung der ICO GmbH an individuelle<br />

Kundenwünsche angepasst<br />

werden. ◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 57


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Wireless Ultra-Low-Power Bluetooth Anwendungen<br />

mit modernsten Sicherheitsfeatures realisieren<br />

perfekt als Grundlage, auf<br />

der Entwickler aufbauen<br />

können“, erläutert Stephan<br />

Menze, Head of Global<br />

Innovation Management<br />

bei Rutronik.<br />

Hohes Maß<br />

an Sicherheit<br />

Rutronik Elektronische<br />

Bauelemente GmbH<br />

www.rutronik.com<br />

Rutronik System Solutions<br />

präsentiert das neue<br />

Base Board RDK3<br />

Die Board-Familie von Rutronik<br />

System Solutions erhält mit dem<br />

RDK3 Zuwachs. Das Base Board<br />

bietet Entwicklern im Bereich Konnektivität<br />

via Bluetooth einen perfekten<br />

Ausgangspunkt zur Entwicklung<br />

eigener Proof-of-Concepts und<br />

verkürzt dadurch die Markteinführung.<br />

Dabei kann das RDK3 in einer<br />

Vielzahl von IoT-Anwendungen und<br />

Zukunftsmärkten zum Einsatz kommen.<br />

Dazu zählen Advanced Robotics,<br />

Smart Building, Smart Factory<br />

und Healthcare. Herzstück des Base<br />

Boards bildet die PSoC 64 Secured<br />

MCU von Infineon, wodurch sich mordernste<br />

Sicherheitsfeatures implementieren<br />

lassen. Unterstützt wird<br />

diese Variabilität, in dem die Software<br />

von Rutronik System Solutions<br />

in die ModusToolbox von Infineon<br />

integriert ist.<br />

Arbeitsschritte und Objekte<br />

intelligent verbinden<br />

Die drahtlose, intelligente Vernetzung<br />

einzelner Elemente oder<br />

Arbeitsprozesse wird beispielsweise<br />

in den Bereichen Advanced Robotics,<br />

Smart Buliding, Smart Factory<br />

oder auch Healthcare immer wichtiger.<br />

Nur mithilfe von vernetzten<br />

Systemen lassen sich Arbeitsschritte<br />

und Objekte intelligent verbinden<br />

und interagieren miteinander. Die<br />

Folge sind Effizienzgewinne und<br />

die Ausschöpfung von Potenzialen.<br />

Das neue Base Board RDK3<br />

setzt genau hier an, indem es eine<br />

Komplett lösung für Wireless Low-<br />

Power-Bluetooth Verbindungen mit<br />

hohen Sicherheitsstandards bei<br />

extrem niedrigem Stromverbrauch<br />

bietet. Es versetzt so Hardwareund<br />

Firmwareentwickler in die Lage,<br />

in der Vorentwicklungsphase den<br />

Zeitaufwand sowie die Kosten zu<br />

reduzieren und trägt maßgeblich<br />

dazu bei, dass neue Applikationen<br />

wesentlich schneller auf den Markt<br />

gebracht werden können.<br />

Flexibel einsetzbare Lösung<br />

„Die Bedeutung von intelligenten<br />

Systemen, die mit dem IoT vernetzt<br />

sind, nimmt immer mehr zu.<br />

Mit dem RDK3 bieten wir in einem<br />

absoluten Wachstumsmarkt eine<br />

flexibel einsetzbare Lösung an.<br />

Unser neues Base Board von Rutronik<br />

System Solutions unterstützt<br />

Embedded-Entwickler im Bereich<br />

Wireless Low-Power Bluetooth Verbindungen<br />

eigene Entwicklungen<br />

schneller voranzutreiben und Kosten<br />

zu reduzieren. In Kombination mit<br />

den modernsten Sicherheitsfeatures,<br />

die durch die PSoC 64 MCU<br />

implementierbar sind, eignet es sich<br />

Die Anzahl von mit dem<br />

IoT vernetzten Systemen<br />

nimmt immer mehr zu.<br />

Wichtig sind hierbei der<br />

Schutz und die Sicherheit<br />

der Daten sowie<br />

der Kommunikation. Das<br />

RDK3 setzt daher auf die<br />

PSoC 64 Secured MCU<br />

von Infineon mit einer<br />

Platform Security Architecture<br />

(PSA). Der Dual-<br />

Core- Microcontroller verfügt<br />

über eine dreistufige Hardwareund<br />

Firmware basierte Isolation.<br />

Der Arm Dual- Cortex-M-Core SOC<br />

bietet einen sicheren M0+Kern und<br />

führt alle Sicherheitsfunktionen aus.<br />

Dieser ist physisch von den Benutzeranwendungen<br />

getrennt, die parallel<br />

auf dem Arm Cortex-M4 Kern<br />

ausgeführt werden.<br />

Dank der Eigenschaften der MCU<br />

von Infineon bietet das RDK3 wichtige<br />

Funktionen, die zum Aufbau<br />

und zur Authentifizierung sicherer<br />

Anwendungen verwendet werden<br />

können. Ein weiterer Vorteil des<br />

Base Boards ist, dass die Software<br />

von Rutronik System Solutions in<br />

der ModusToolbox von Infineon enthalten<br />

ist. Dadurch steht eine Entwicklungsumgebung<br />

zur Verfügung,<br />

wodurch Effizienzgewinne realisiert<br />

werden können.<br />

Problemlose Kombination<br />

mit den Adapter Boards<br />

Das neuentwickelte Base Board<br />

RDK3 verfügt über Arduino-Schnittstellen<br />

und kann ohne Weiteres mit<br />

den anderen Adapter Boards wie<br />

dem HMS Anybus, Text To Speech,<br />

RAB1 und RAB2 kombiniert werden.<br />

Zudem sind alle verwendeten Komponenten<br />

aus dem Produktportfolio<br />

von Rutronik. Dadurch ist die<br />

Verfügbarkeit sämtlicher Bauteile<br />

gesichert. ◄<br />

58 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Komponenten/Stromversorgung<br />

Sensorsteckverbinder in Edelstahl<br />

Umfassend gegen Korrosion geschützt<br />

Franz Binder GmbH & Co.<br />

Elektrische Bauelemente KG<br />

info@binder-connector.de<br />

www.binder-connector.de<br />

binder hat Komponenten zur Sensorverkabelung<br />

in den Bauformen<br />

M5, M8 und M12 im Programm,<br />

deren Gewinderinge – und weitere<br />

Bestandteile – aus Edelstahl gefertigt<br />

sind. Im Gegensatz zu herkömmlichen<br />

Steckverbindern, mit vernickelten<br />

Gewinderingen und Gehäuseteilen<br />

aus Zink-Druckguss oder<br />

Messing, eignen sie sich für den<br />

Einsatz unter Bedingungen, die ausdrücklich<br />

eine Medienbeständigkeit<br />

erfordern. Steckverbinder in Edelstahl-Ausführung,<br />

mit Bestandteilen<br />

aus sogenanntem VA-Stahl, widerstehen<br />

korrosiven Umgebungseinflüssen,<br />

wie dem Kontakt mit Chemikalien<br />

oder aggressiven Reinigungsmitteln.<br />

Anwendungen mit<br />

Korrosionspotenzial<br />

Der umgangssprachliche Begriff<br />

VA-Stahl (V für ‚Versuchsschmelze’<br />

und A für ‚Austenit’, eine Phase im<br />

Eisen-Kohlenstoff-Materialsystem)<br />

bezeichnet als Oberbegriff korrosionsbeständige<br />

Chrom-Nickel- oder<br />

Chrom-Nickel-Molybdän-Stähle. Sie<br />

werden im Maschinenbau für Komponenten<br />

eingesetzt, die gegen<br />

Wasser und Wasserdampf, Speisesäuren<br />

sowie schwache organische<br />

oder anorganische Säuren resistent<br />

sein müssen. Ihre typischen<br />

Einsatzfelder lassen sich industrieweit<br />

in zwei Kategorien unterteilen:<br />

• zum einen Anwendungen in allgemein<br />

anspruchsvoller Umgebung,<br />

in denen die Komponenten<br />

Feuchtigkeit ausgesetzt sind<br />

und mit aggressiven Medien in<br />

Kontakt treten können,<br />

• zum anderen Applikationen, die<br />

regelmäßigen Reinigungsvorgängen<br />

mit korrosiven Substanzen<br />

unterliegen.<br />

Beispiele finden sich in der Lebensmittel-,<br />

Pharma- und Kosmetikindustrie,<br />

etwa in Sensoren zur Füllstands-<br />

oder Durchflussmessung.<br />

Aber auch in hygienisch anspruchsvollen<br />

Medizinanwendungen werden<br />

Steckverbinder in Edelstahlausführung<br />

eingesetzt.<br />

Um den hohen Hygieneansprüchen<br />

dieser Applikationen gerecht zu werden,<br />

ergreifen Hersteller wie binder<br />

besondere konstruktive Maßnahmen:<br />

So sind keine oder nur wenige<br />

Hinterschnitte erlaubt, in denen sich<br />

Schmutz ablagern könnte. Außerdem<br />

sind glatte Oberflächen vorteilhaft<br />

sowie eine Sechskant- anstelle<br />

der sonst üblichen Rändelkontur.<br />

Zahlreiche Typen der M5-, M8-<br />

und M12-Bauformen von binder<br />

sind als Edelstahl-Varianten erhältlich:<br />

im M12-Segment etwa die Produktserien<br />

713/763 und 715/766 mit<br />

Flansch- und umspritzten Kabelteilen<br />

sowie konfektionierbaren Steckverbindern.<br />

Edelstahl-Varianten<br />

am Beispiel M12<br />

Flanschteile als Edelstahl-Ausführungen<br />

sind in der Baugröße M12<br />

in Form von Steckern oder Dosen,<br />

front- oder rückseitig verschraubbar,<br />

in unterschiedlichen Polzahlen<br />

und sowohl mit als auch ohne Litzen<br />

erhältlich. Diese Steckverbinder<br />

gibt es A- und B- und D-kodiert. Als<br />

Besonderheit hat binder hier auch<br />

Flanschteile mit Schutzkappen im<br />

Programm.<br />

Auch bereits umspritzte Kabelteile<br />

sind mit Gewinderingen aus<br />

Edelstahl – anstelle von Zink-Druckguss<br />

– verfügbar. In diesen Fällen<br />

weist der jeweilige Gewindering eine<br />

Sechskantkontur auf, über die sich<br />

das M12-Gewinde des Steckverbinders<br />

einfach befestigen und das<br />

Drehmoment aufbringen lässt. Die<br />

Edelstahl-Gewinderinge gibt es für<br />

Stecker wie auch für Dosen, gerade<br />

und gewinkelt. Um Steckverbindern<br />

in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie<br />

den vorgeschriebenen<br />

Schutz vor Reinigungsmitteln zu verleihen,<br />

werden für deren Kabel und<br />

Umspritzungen dementsprechend<br />

resistente Kunststoffe verwendet.<br />

Konfektionierbare Steckverbinder<br />

sind zum einen als ungeschirmte<br />

Komponenten aus Kunststoff ausgeführt,<br />

mit Gewinderingen aus VA-<br />

Stahl anstatt Zink-Druckguss. Da die<br />

meisten Teile des Steckverbinders<br />

aus beständigem Kunststoff bestehen,<br />

genügt es, den Gewindering<br />

aus Edelstahl zu verwenden, um<br />

eine hohe Medienbeständigkeit zu<br />

erreichen. Hier gibt es Kabelstecker<br />

und -dosen in A-Kodierung; 4-, 5-<br />

und 8-polig, gerade und gewinkelt<br />

sowie in Duo-Versionen. Zum anderen<br />

hat binder eine Variante komplett<br />

aus Edelstahl im Programm.<br />

M12 komplett aus Edelstahl<br />

Bei dieser Besonderheit im<br />

M12-Segment besteht nicht nur der<br />

Gewindering aus VA-Stahl, sondern<br />

auch das Gehäuse und die Druckschraube<br />

– und somit alle außen<br />

liegenden Teile. Diese komplette<br />

M12-Metallversion ermöglicht auch<br />

die elektromagnetische Schirmung<br />

des Steckverbinders und eignet<br />

sich somit zum Übertragen hochfrequenter<br />

Daten.<br />

Neben den Einzelteilen aus Edelstahl<br />

sind hier auch die Kabelklemmung<br />

und deren Abdichtung aus<br />

beständigen Materialien, nämlich<br />

das Klemmstück aus PTFE und die<br />

Dichtung aus Viton, gefertigt. Somit<br />

sind diese Steckverbinder sehr resistent<br />

gegenüber aggressiven, korrosiven<br />

Umgebungsbedingungen.<br />

Als konstruktive Maßnahme, die<br />

das Reinigen erleichtert, sind sie<br />

nahezu ausschließlich mit abgerundeten<br />

Oberflächen versehen.<br />

Diese M12-Edelstahl-Version gibt<br />

es als Kabelstecker und -dose, A-,<br />

B-und D-kodiert sowie mit den Polzahlen<br />

4, 5, 8 und 12. Es sind ausschließlich<br />

gerade Varianten mit<br />

einem Kabelabgang zwischen 3,0<br />

und 8,6 mm verfügbar. ◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 59


Komponenten/Stromversorgung<br />

Gehäuse macht mehr aus dem Raspberry Pi<br />

Gehäuse „u-maker Box“ – modular, einfach, designstark<br />

u-maker Box die Funktionalitäten ihres Mini-Einplatinencomputers<br />

aus und schöpfen das volle<br />

Potenzial der Platine aus. Die Erweiterung durch<br />

Weidmüller Software rückt die u-maker Box ins<br />

Blickfeld von Programmierern.<br />

Das modulare und dynamische Gehäuse für den Raspberry Pi 4: Die u-maker Box.<br />

Weidmüller<br />

info@weidmueller.de<br />

www.weidmueller.de<br />

Weidmüller erweitert sein Produktportfolio an<br />

Elektronikgehäusen für die industrielle Nutzung<br />

um das Raspberry-Pi-Gehäuse „u-maker Box“.<br />

Entwickelt speziell für den privaten Gebrauch, ist<br />

das Gehäuse auch im Industrieschaltschrank einsetzbar.<br />

Ob Modular-, Klein- oder Profilgehäuse,<br />

das neue, individuell gestaltbare Gehäuse system<br />

für den Raspberry Pi 4 überzeugt Anwender durch<br />

ein hohes Maß an Flexibilität, Einfachheit sowie<br />

ein modernes und nutzer orientiertes Design.<br />

Professionelles Raspberry-Pi-Gehäuse<br />

Macher und Do-it-yourself-Spezialisten verwirklichen<br />

weltweit ihre Ideen mit dem Mini­<br />

Einplatinencomputer Raspberry Pi. Das breite<br />

Spektrum der Anwendungsfälle reicht von einfachen<br />

Lösungen für Automatisierung im Smart<br />

Home bis hin zum eigenen Arcade-Automaten.<br />

Doch mit zunehmender Komplexität des Projekts<br />

steigen auch die Anforderungen an das Gehäuse.<br />

Es muss individuell erweiterbar sein und mit den<br />

Projekten des Machers mit wachsen können.<br />

Die u-maker Box bietet mehr als einfachen<br />

Schutz von sensibler Elektronik. Der modulare<br />

Aufbau ermöglicht flexible Anpassungsmöglichkeiten,<br />

sodass Macher ihre Projekte – egal<br />

welcher Komplexität – verwirklichen können.<br />

Die Kompatibilität des Gehäuses mit Actioncam-<br />

Zubehör ermöglicht ein breit gefächertes Spektrum<br />

an individuellen Anpassungsmöglichkeiten.<br />

Weiterhin bietet die u-maker Box Platz für die<br />

Integration ergänzender Platinen. Do-it-yourself-<br />

Macher bauen mit dem Raspberry-Pi-4-Gehäuse<br />

Vorteile<br />

Die u-maker Box verbindet ein ansprechendes<br />

Konzept mit Anwendernutzen. Anwender können<br />

die Box an ihrem Bedarf ausrichten. Konstruiert<br />

für den Macher, überzeugt sie durch ihr<br />

einfaches und dynamisches Design, das sich gut<br />

in das eigene Heim integrieren lässt.<br />

Das schwarze Kunststoffgehäuse basiert auf<br />

dem Baukastenprinzip und ist dank modularem<br />

Aufbau durchweg flexibel. Ein Extension-Kit<br />

ergänzt das Basis-Kit für den Raspberry Pi 4.<br />

In diesem sind ein erweiterndes Modul sowie<br />

einsteckbares Zubehör enthalten. Das ermöglicht<br />

die Anbringung verschiedener Elemente<br />

wie Platinen, Kabel, Lüfter und weiterer elektronischer<br />

Bauteile.<br />

Etagenweise Ausbaumöglichkeit<br />

Ein besonderes Merkmal der u-maker Box<br />

ist die etagenweise Ausbaumöglichkeit. Nach<br />

dem Stockwerkprinzip lässt sich das Gehäuse<br />

aufbauen. Die einzelnen Etagen können mit<br />

diversen Bauteilen wie beispielsweise weiteren<br />

Platinen gefüllt werden. Dabei beschränkt sich<br />

die u-maker Box nicht auf das Raspberry Pi 4;<br />

auch Platinen von Drittanbietern können problemlos<br />

integriert werden. Die Würfelform des<br />

Gehäuses schafft außerdem Raum für einen<br />

80-mm-Lüfter. Diese sind leistungsstärker und<br />

leiser als kleinere Varianten und somit ideal für<br />

den häuslichen Gebrauch.<br />

Durch das Extension Kit kann die u-maker Box<br />

etagenweiße ausgebaut werden.<br />

60 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Komponenten/Stromversorgung<br />

Die u-maker Box ist vielfältig einsetzbar.<br />

In der Entwicklung wie auch im Smart Home.<br />

Einfache Handhabung<br />

Bei vielfältigen Funktionen und Möglichkeiten<br />

wird eine einfache Handhabung der<br />

u-maker Box gewährleistet. Das Raspberry-<br />

Pi-Gehäuse ist werkzeuglos konfigurierbar<br />

und kann ohne Schwierigkeiten von Anwenderinnen<br />

und Anwendern direkt zusammengesetzt<br />

werden.<br />

Neodym-Magnete halten vom Gehäuse deckel<br />

bis zum Boden alle Module zusammen. Die leistungsstarken<br />

Magnete sichern die konstante<br />

Langzeitverbindung zwischen den einzelnen<br />

Bauteilen. Zusätzlich kann die u-maker Box dennoch<br />

mittels Standardschrauben be festigt werden.<br />

Im Innenraum der Box werden die Bauteile<br />

durch einfache Steckverfahren sicher festgemacht.<br />

Macher können auf diese Weise Anpassungen<br />

in der Box leicht und ohne Werkzeug<br />

durchführen. Flexibilität und Einfachheit zeichnen<br />

den Zusammenbau der u-maker Box aus.<br />

Weidmüller schafft durch langjährige Erfahrung<br />

mit Elektronikleergehäusen ein optimales Raspberry-Pi-Gehäuse<br />

für Do-it-yourself­ Spezialisten<br />

und Macher.<br />

Das Gehäuse für den Raspberry Pi 4 findet auch<br />

im Schaltschrank Verwendung.<br />

Pi-Gehäuse mit Vorlagen<br />

für den 3D-Druck<br />

Für seine u-maker Box bietet Weidmüller<br />

3D-Druckvorlagen an. Das Elektronikunternehmen<br />

stellt diese auf der Plattform Thingiverse<br />

zur freien Verfügung. Von dort lassen sie sich<br />

einfach herunterladen und direkt am 3D­ Drucker<br />

ausdrucken. Die Vorlagen enthalten Muster,<br />

die den Nutzungshorizont des Raspberry Pi<br />

erweitern. Von Halterungen für Elektronik über<br />

Montage mittel bis hin zu Rahmeneinsätzen für<br />

touchfähige Bildschirme liefern die Druckvorlagen<br />

zahlreiche Impulse für Anwendungen. Sie<br />

bieten gleichzeitig die Gelegenheit, die Vorlagen<br />

nach eigenem Bedarf zu verändern und anzupassen.<br />

Anwender und Anwenderinnen haben<br />

so die Möglichkeit, Zubehör verschiedenster Art<br />

und Anbieter mit der u-maker Box zu vereinen.<br />

Durchdurch können Macher bei der Installation<br />

auf ihren Bestand an Materialien zurückgreifen,<br />

ohne neue Komponenten erwerben zu müssen.<br />

Die Druckvorlagen ermöglichen es den Anwenderinnen<br />

und Anwendern, das volle Potenzial der<br />

u-maker Box auszuschöpfen und an ihre Applikationen<br />

anzupassen.<br />

Mit den 3D-Druckvorlagen können Halterungen<br />

bequem zuhause erstellt werden.<br />

Offenes Betriebssystem „u-OS“<br />

Als Partner für Smart Industrial Connectivity<br />

bietet Weidmüller im Bereich Industrial IoT und<br />

Automatisierung vielfältige Lösungen. Mit dem<br />

neuen, offenen Betriebssystem u-OS aus dem<br />

Hause Weidmüller lässt sich der Raspberry Pi 4<br />

nahtlos erweitern. Von der Datengewinnung zur<br />

Datenerfassung über die Vorverarbeitung und die<br />

Kommunikation unterstützt u-OS in der Industrie,<br />

aber auch im privaten Gebrauch. Das erweiterbare,<br />

webbasierte System lässt sich auch ohne<br />

Programmierkenntnisse leicht an individuelle<br />

Erfordernisse anpassen.<br />

Fazit<br />

Mit der u-maker Box gibt Weidmüller ein<br />

Gehäuse für den Raspberry Pi 4 heraus, das so<br />

wandelbar ist wie die Bedürfnisse der Anwender.<br />

Das moderne und modulare Design unterstützt<br />

einfaches Handling und vielseitige Einsatzmöglichkeiten.<br />

So bietet die u-maker Box höchste<br />

Funktionalität, die die Nutzer in die Lage versetzt,<br />

ihre Ideen umzusetzen. ◄<br />

Hohe Leistungsdichten und Wirkungsgrade<br />

WAYON Electronics Ltd., Partner der TRS-<br />

STAR GmbH und Hersteller von diskreten Leistungshalbleitern,<br />

ICs und Schaltungsschutzelementen<br />

präsentiert eine neue Familie<br />

robuster VDMOS-basierter 1500 V MOSFET<br />

für Anwendungen, die hohe Leistungsdichten<br />

und hohe Wirkungsgrade erfordern.<br />

Der WMx4N150D1 bietet einen typischen<br />

RDS(ON) von 5,5 Ohm bei Gatespannungen von<br />

VGS=10 V und eine sehr niedrige Gatecharge,<br />

optimiert für hohe Schaltfrequenzen und niedrige<br />

Ansteuerleistungen.<br />

Die Bauteile sind 100 % Avalanche getestet<br />

und in Industriestandard THT-Gehäusen<br />

wie beispielsweise TO-220, TO-247 und<br />

dem isolierten TO-3PF<br />

mit ver größertem<br />

Kriechabstand von<br />

typ. 5,4 mm erhältlich.<br />

Die Bauteile sind<br />

RoHS- konform und<br />

halogen frei.<br />

Hauptanwendungen<br />

sind Schaltnetzteile,<br />

Hilfsspannungsversorgungen,<br />

Ladegeräte<br />

und DC/DC-Wandler.<br />

TRS-STAR GmbH<br />

www.trs-star.com<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 61


Komponenten/Stromversorgung<br />

Passgenaue Kühllösungen<br />

für die Leistungselektronik<br />

CTX auf der PCIM Europe <strong>2023</strong><br />

Vom 9. bis 11. Mai <strong>2023</strong> präsentiert CTX Thermal<br />

Solutions auf der PCIM Europe sein umfassendes<br />

Produktprogramm an effizienten Kühllösungen<br />

für industrielle Elektronikanwendungen.<br />

Das Angebot reicht von kleinen SMD-Kühlkörpern<br />

über extrudierte und kaltfließgepresste<br />

Kühlkörper bis hin zu Hochleistungskühlkörpern<br />

mit besonders hoher Rippendichte sowie Heatpipe-Systemen<br />

und Flüssigkeitskühlkörpern.<br />

Extrudierte Kühlkörper<br />

Profilkühlkörper aus Aluminiumstranggusslegierungen<br />

sind der Klassiker unter den Kühllösungen.<br />

Sie führen Wärme über ihre große<br />

Oberfläche und natürliche Konvektion zuverlässig<br />

ab. CTX bietet von Standardprofilen bis hin<br />

zu applikationsspezifischen Strangkühlkörpern<br />

für jeden Anwendungsfall den optimalen Kühlkörper.<br />

Bei Bedarf können extrudierte Kühlkörper<br />

mit Lüftern oder Heatpipe-Systemen kombiniert<br />

werden.<br />

Kaltfließgepresste Kühlkörper<br />

mit lageunabhängigem Wirkungsgrad<br />

Diese Kühlkörper aus Reinaluminium (AL1070/<br />

AL1050) oder Reinkupfer (CU1100/CU1020)<br />

haben exzellente thermische und mechanische<br />

Eigenschaften. Aufgrund ihrer speziellen Rippenform<br />

und -anordung haben sie eine besondere<br />

Strömungs dynamik die nicht nur für sehr hohe<br />

Strömungsgeschwindigkeiten, sondern auch<br />

einen lageunabhängigen Wirkungsgrad sorgt.<br />

Forcierte Kühlung<br />

Hochleistungskühlkörper zeichnen sich durch<br />

eine besonders hohe Rippendichte und damit<br />

eine sehr große Oberfläche aus. In Kombination<br />

mit einem Lüfter für die forcierte Kühlung bilden<br />

sie besonders leistungsstarke Kühl systeme. Je<br />

nach Fertigungsverfahren unterscheiden sich<br />

Hochleistungskühlkörper in ihren physikalischen<br />

Eigenschaften. Daher richtet sich die Wahl des<br />

Verfahrens nach den Anforderungen der jeweiligen<br />

Applikation.<br />

Flüssigkeitskühlkörper<br />

für die aktive Kühlung<br />

Für Anwendungen, bei denen passive oder<br />

lüfter gestützte Kühllösungen an ihre Grenzen<br />

stoßen, bietet CTX anwendungsspezifische, effiziente<br />

Flüssigkeitskühlkörper an. Direkt am Hotspot<br />

montiert, transportieren die kompakten, leistungsstarken<br />

Kühlkörper die Wärme zügig ab.<br />

CTX Thermal Solutions GmbH<br />

info@ctx.eu<br />

www.ctx.eu<br />

100 W AC/DC-Brick mit integriertem EMV-Filter<br />

die elektromagnetische Verträglichkeit<br />

einzuhalten. Hier geht die<br />

CBM101-Serie von Cincon einen<br />

anderen Weg und integriert die Filterkomponenten<br />

bereits. Hierdurch<br />

ist sie von Haus aus konform nach<br />

EN 55032 Class B und stellt für<br />

Systemingenieure eine Komplettlösung<br />

dar.<br />

Weiter Betriebstemperaturbereich<br />

Neu im Programm von Emtron electronic<br />

GmbH ist die CBM101S-Serie<br />

von Cincon, ein voll gefilterter<br />

AC/DC-Brick mit 100 W. Sie liefert<br />

im Full-Brick-Format und einem<br />

nur 17 mm flachen Gehäuse eine<br />

außergewöhnliche Leistungsdichte.<br />

Hierdurch bietet sie eine ideale Allin-One<br />

Lösung für Anwendungen<br />

mit Platz- oder Höhenbeschränkung<br />

in einer Vielzahl von Anwendungen<br />

aus Industrie und Automatisierungstechnik,<br />

Test- und Messtechnik<br />

sowie der 5G-Infrastrukur.<br />

Integrierte<br />

Filterkomponenten<br />

Netzteile im Brick-Format müssen<br />

für gewöhnlich durch externe<br />

Filterkomponenten ergänzt werden,<br />

um die gesetzlichen Vorgaben für<br />

Das Netzteil punktet durch einen<br />

sehr weiten Betriebstemperaturbereich<br />

von -40 °C bis +85 °C, der die<br />

meisten rauen Umgebungen abdeckt.<br />

Selbst ohne optionalen Kühlkörper<br />

kann das Netzteil bis zu einer Umgebungstemperatur<br />

von 60 °C voll bela­<br />

62 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Kombinierter Hoch-Tiefsetzsteller<br />

mit smartem Umschaltverhalten<br />

Buck-Boost-Wandler von Elec-Con behebt Schwachpunkt klassischer Lösungen.<br />

Komponenten/Stromversorgung<br />

Elec-Con technology GmbH<br />

www.elec-con.com<br />

stet werden (55 °C für Eingangsspannung<br />

≤115 VAC). Mit zusätzlichem<br />

Kühlkörper kann das Einsetzen<br />

des Deratings sogar noch<br />

verbessert werden und das Netzteil<br />

bis zu einer Umgebungstemperatur<br />

von 75 °C unter Volllast<br />

betrieben werden (70 °C für Eingangsspannung<br />

≤115 VAC).<br />

Auch Lastspitzen in der<br />

Endapplikation, beispielsweise<br />

aufgrund von induktiven<br />

Lasten wie Motoren, trotzt die<br />

CBM101S-Serie. Mit 120 % Peak-<br />

Power für bis zu 5 Sekunden können<br />

kurzeitige Leistungsspitzen<br />

abgefangen werden.<br />

Und auch für die allgegenwärtige<br />

Energieeinsparung leistet das<br />

Der passiv gekühlte DCBB12c-120<br />

von Elec-Con ist ein von Grund auf<br />

neu entwickelter 120-W-Buck-Boost-<br />

Wandler mit 12 V Ausgangsspannung<br />

bei einem breiten Eingangsspannungsbereich<br />

von 7…42 V DC.<br />

Er setzt auf einem CIP-Mikrocontroller<br />

auf und bietet damit zwei<br />

entscheidende Vorteile: Smartes<br />

Umschaltverhalten, wenn die Eingangsspannung<br />

um die Ausgangsspannung<br />

pendelt - sowie die Möglichkeit,<br />

KI-Applikationen direkt und<br />

kostengünstig in der Stromversorgung<br />

zu implementieren.<br />

Netzteil seinen Beitrag. Im Leerlauf<br />

benötigt es maximal 0,5 W<br />

und im Betrieb wird ein Wirkungsgrad<br />

von bis zu 94,5 % erreicht.<br />

Die wichtigsten Fakten<br />

im Überblick<br />

• Kompaktes AC/DC-Netzteil<br />

im Full-Brick-Format und<br />

Höhe von nur 17 mm<br />

• Konform nach EN 55032<br />

Class B dank integrierter<br />

Filterkomponenten<br />

• Hoher Wirkungsgrad von bis<br />

zu 94,5 %<br />

• Leerlaufleistung < 0,5 W<br />

• Betriebstemperaturbereich:<br />

-40 °C bis +85 °C, Volllast<br />

Digital konfigurierbarer<br />

DC/DC-Wandler<br />

Der DCBB12c-120 ist ein digital<br />

konfigurierbarer DC/DC-Wandler<br />

ohne galvanische Trennung für<br />

den industriellen Einsatz als POL-<br />

Wandler, der Spannungsschwankungen<br />

zuverlässig von empfindlicher<br />

Elektronik wie IPCs, Sensoren<br />

oder Messgeräten fernhält. Eingesetzt<br />

wird er auch, um eine stabile<br />

12-V-Versorgung aus unterschiedlichsten<br />

Spannungsquellen bereitzustellen.<br />

Dank seines hohen Wirkungsgrads<br />

kann der Wandler bis<br />

+55 °C Umgebungstemperatur ohne<br />

Derating und ohne Zwangskühlung<br />

eingesetzt werden.<br />

diPSU-Familie erweitert<br />

Mit ihm erweitert Elec-Con konsequent<br />

seine diPSU-Familie (diPSU:<br />

digital konfigurierbare Stromversorgung)<br />

um einen mechanisch wie<br />

elektrisch kompatiblen Buck-Boost-<br />

Wandler. Der Vorteil für die Anwender:<br />

Kann ein bereits ein designter<br />

Tiefsetzsteller - beispielsweise<br />

wegen gelegentlich auf tretender<br />

Unterspannungen – den störungsfreien<br />

Betrieb eines IPC nicht<br />

bis zu 70 °C (mit Kühlkörper<br />

und Eingangsspannung von<br />

230 VAC)<br />

• Weiter Eingangsspannungsbereich<br />

von 90 bis 264 VAC<br />

• Niedriger Einschaltstrom<br />

< 8,5 A<br />

• Schutzklasse I<br />

• Zulassung nach IEC/UL/EN<br />

62368-1<br />

• Eingebaute Schutzfunktionen:<br />

Kurzschluss, Überlast,<br />

Überspannung, Übertemperatur<br />

• MTBF nach MIL-HDBK-217F<br />

> 600.000 Stunden<br />

Emtron electronic GmbH<br />

www.emtron.de/<br />

gewähr leisten, kann das System<br />

ganz einfach mit dem diPSU Buck-<br />

Boost-Wandler upgegradet werden.<br />

Be festigung und Leitungsführung<br />

bleiben unverändert. Ein aufwändiges<br />

Re-Design entfällt.<br />

Modernste<br />

CIP-Mikrocontroller<br />

Statt analoger Regelkreise nutzt<br />

der DCBB12c-120 die Möglichkeiten<br />

modernster CIP-Mikro controller (CIP:<br />

Core-independent peripherals, zu<br />

Deutsch also etwa Funktionsbausteine,<br />

die unabhängig vom Rechenwerk<br />

arbeiten) und bietet daher<br />

ein smartes Umschaltverhalten im<br />

kritischen Arbeits bereich, dessen<br />

Performance weit über Standardschaltungen<br />

hinausgeht.<br />

Ganz bewusst setzt die Schaltungstechnik<br />

des neuen Wandlers<br />

nicht auf einem üblichen Design<br />

auf, und erreicht damit gleichzeitig<br />

zwei Ziele: Zum einen ein äußerst<br />

stabiles und digital konfigurierbares<br />

Verhalten im kritischen Arbeitsbereich<br />

– sowie eine digitale Schnittstelle,<br />

mit der die Stromversorgung<br />

ihr Wissen für KI-Konzepte zur Zustandsüberwachung<br />

teilen kann.<br />

Damit ist der DCBB12c-120 in der<br />

Lage, selbständig Unregelmäßigkeiten<br />

oder Muster im Strom-Zeit-<br />

Verlauf der Last zu erkennen und<br />

über seine digitale Schnittstelle an<br />

ein übergeordnetes System zu kommunizieren.<br />

Ein Beispiel dafür ist die<br />

typische Veränderung im Strom-Zeit-<br />

Profil, verursacht durch den beschädigten<br />

Flügel eines CPU-Lüfters im<br />

versorgten Rechner.<br />

Extrem kompakt<br />

Wie alle Mitglieder der Produktfamilie<br />

diPSU von Elec-Con ist der<br />

DCBB12c-120 digital konfigurierbar.<br />

Dies reduziert die Lagerhaltung, da<br />

für unterschiedlichste Applikationen<br />

nur eine Hardware-Plattform vorgehalten<br />

werden muss. Mit Abmessungen<br />

von 79 x 44,5 x 20 mm<br />

sind die DC/DC-Wandler von Elec-<br />

Con etwa halb so groß wie eine<br />

„Tempopackung”; die Grundfläche<br />

ist um ein Viertel kleiner als eine<br />

Kreditkarte. ◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 63


Komponenten/Stromversorgung<br />

Chip-Angebot<br />

für sichere Authentifizierung erweitert<br />

Sechs neue sicherheitsorientierte Bausteine optimieren und skalieren Embedded-Sicherheit in zahlreichen<br />

Branchen darunter IoT, Consumer, Industrie und Automotive.<br />

eine Vielzahl von Endanwendungen<br />

geeignet sind.“<br />

Fünf neue Produkte<br />

Microchip hat sein bestehendes<br />

Angebot an CryptoAuthentication-<br />

ICs um fünf neue Produkte erweitert.<br />

Diese sind hardwarebasierte,<br />

sichere Speicher, die geheime<br />

Schlüssel vor Unbefugten verborgen<br />

halten:<br />

• ECC204: ECC-P256-Signatur und<br />

Hash-basierter Message Authentication<br />

Code (HMAC)<br />

• ECC206: 2-Pin parasitärer Strom,<br />

ECC-P256-Signatur und HMAC<br />

• SHA104: Client SHA256 MAC<br />

• SHA105: Host SHA256 CheckMAC<br />

• SHA106: 2-Pin parasitärer Strom<br />

und Client SHA256 MAC<br />

Microchip Technology Inc<br />

www.microchip.com<br />

Embedded-Datensicherheit hat<br />

nach wie vor hohe Priorität. Entwickler<br />

benötigen dafür geprüfte,<br />

benutzerfreundliche und kostenoptimierte<br />

Sicherheitslösungen, die<br />

den Best Practices der Branche<br />

entsprechen. Microchip Technology<br />

erweitert dafür sein Angebot<br />

an ICs für sichere Authentifizierung<br />

um sechs neue Bausteine in<br />

der Crypto Authentication- und CryptoAutomotive-Reihe.<br />

Sie erfüllen die<br />

Anforderungen der Common Criteria<br />

JIL (Joint Interpretation Library)<br />

für die sichere Schlüsselspeicherung<br />

und unterstützen zertifizierte<br />

Algorithmen gemäß der FIPS-Vorgaben<br />

(US Federal Information Processing<br />

Standard).<br />

Vertrauenswürdige<br />

Authentifizierung<br />

Die neuen ICs für sichere Authentifizierung<br />

senken die Einstiegshürde<br />

und ermöglichen Entwicklern von<br />

Produkten für neue Branchen und<br />

Anwendungen, eine vertrauenswürdige<br />

Authentifizierung umzusetzen.<br />

So lassen sich Fälschungen verhindern,<br />

die Qualitätskontrolle verbessern<br />

und Benutzerfreundlichkeit<br />

gewährleisten. Da Fälschungen in<br />

vielen Branchen immer häufiger<br />

vorkommen, kommt es darauf an,<br />

Embedded-Vertrauen/Trust in viele<br />

Designs zu integrieren.<br />

Trust Platform Design Suite<br />

Die Bausteine werden von der<br />

Trust Platform Design Suite unterstützt,<br />

einem speziellen Software-<br />

Tool, mit dem diese ICs mit der<br />

sicheren Schlüsselbereitstellung<br />

von Microchip ausgestattet werden.<br />

Der skalierbare Service stellt<br />

Verschlüsselungsressourcen für<br />

Projekte jeder Größe bereit – von<br />

einigen Dutzend Einheiten bis hin zu<br />

groß angelegten Einsätzen in einer<br />

Vielzahl von Branchen, z. B. Consumer-<br />

und medizinische Einwegprodukte,<br />

Automotive und Industrie,<br />

kabelloses Laden und Rechenzentren.<br />

Nuri Dagdeviren, Corporate<br />

Vice President der Secure Computing<br />

Business Unit bei Microchip,<br />

dazu: „Entwickler kostensensibler<br />

Anwendungen, die bisher nur über<br />

eine eingeschränkte oder gar keine<br />

sichere Authentifizierung verfügten,<br />

können diese wichtige Funktion<br />

nun mit den neuen ICs in unserem<br />

Sicherheitsportfolio hinzufügen.<br />

Wir arbeiten weiterhin daran, hochmoderne,<br />

kostenoptimierte Sicherheitsprodukte<br />

zu entwickeln, die für<br />

Der sechste neue Baustein ist<br />

für den Automotive-Bereich vorgesehen.<br />

Der TA010 mit ECC-<br />

Signatur und HMAC ist ein AEC-<br />

Q100-Grade-1-qualifizierter CryptoAutomotive-IC.<br />

Mit ihm können<br />

OEMs eine sichere Authentifizierung<br />

in ihr Design integrieren, ohne dass<br />

kostspielige Änderungen erforderlich<br />

sind. Damit lassen sich die Sicherheitsanforderungen<br />

für zukünftige<br />

Fahrzeuge erfüllen.<br />

Vollständig kompatibel<br />

Die Sicherheits-ICs von Microchip<br />

sind mit jedem Mikroprozessor<br />

(MPU) oder Mikrocontroller (MCU)<br />

kompatibel und können als Zusatzbausteine<br />

zu den AVR MCUs und<br />

Arm-Core-basierten MPUs und<br />

MCUs von Microchip verwendet<br />

werden. Sie bieten eine vielseitige<br />

Lösung, die kommende Industriestandards<br />

und -praktiken abdeckt.<br />

Entwicklungstools<br />

Die neuen ICs für sichere Authentifizierung<br />

werden durch die Trust<br />

Platform Design Suite, die integrierte<br />

Entwicklungsumgebung<br />

(IDE) MPLAB X, produktspezifische<br />

Evaluierungsboards und die CryptoAuthLib-Bibliothek<br />

von Microchip<br />

unterstützt. ◄<br />

64 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Dynamische Neigungssensoren<br />

mit Schaltausgang<br />

Komponenten/Stromversorgung<br />

Turcks Neigungssensoren mit fusioniertem MEMS- und Gyroskop-Signal für bewegte Applikationen jetzt auch<br />

mit Schaltausgang verfügbar<br />

NO- oder NC-Betrieb genutzt werden. Der QR20 mit<br />

Schaltausgängen eignet sich insbesondere dort, wo<br />

ein einfaches Schaltsignal in PNP- oder NPN-Logik<br />

bei Erreichen eines bestimmten Neigungswinkels ausreicht<br />

und eine messende Neigungswinkelerfassung<br />

überdimensioniert wäre.<br />

Hans Turck GmbH & Co. KG<br />

more@turck.com<br />

www.turck.com<br />

Turcks Neigungswinkelsensor QR20 generiert sein<br />

Signal aus der Fusion zweier Messprinzipien: einem<br />

Gyroskopsignal und einer MEMS-Beschleunigungsmessung<br />

(Micro-Electro-Mechanical Systems). So<br />

verbinden die Sensoren die Vorteile beider Messprinzipien.<br />

Die QR20 blenden Stöße und Vibrationen<br />

deutlich effektiver aus als Geräte mit herkömmlichen<br />

Signalfiltern. Gleichsam erreichen die ein- und zweiachsigen<br />

Neigungssensoren B1NF und B2NF eine<br />

bislang nicht gekannte Dynamik für bewegte Applikationen<br />

oder vibrierende Maschinen.<br />

Zwei Schaltfenster<br />

Die neuen QR20-Varianten schalten beim Erreichen<br />

eines Schwellwerts oder eines Schaltfensters.<br />

Es können zwei Schaltfenster parametriert und im<br />

LED-Wasserwaage erleichtert<br />

Inbetriebnahme<br />

Die „Wasserwagen-Funktion“ erleichtert die Montage<br />

der Geräte. Dabei zeigt eine LED mittels Blinkfrequenz<br />

an, wann der Sensor waagerecht positioniert<br />

ist. So kann der Sensor ohne Zubehör fehlerfrei<br />

und sicher montiert werden. Durch den Einsatz<br />

transluzenter Kunststoffe zur LED-Anzeige kann auf<br />

LED-Linsen als potenzielle Gehäuseschwachstelle<br />

verzichtet werden.<br />

Portfolio ergänzt<br />

Die Geräte eignen sich unter anderem für Positionier-<br />

und Hebeapplikationen. Turck ergänzt das bestehende<br />

Portfolio der vier IO-Link-Neigungswinkelsensoren<br />

um vier weitere Geräte: dem einachsigen B1N<br />

und dem zweiachsigen B2N für statische Einsätze und<br />

entsprechend dem B1NF und dem B2NF für dynamische<br />

Applikationen.<br />

Weitere Informationen<br />

https://www.turck.de/de/produktneuheiten-<br />

2860_dynamische-neigungssensoren-mitschaltausgang-45162.php<br />

Hochkompaktes OLED-Anzeigemodul für DMS-Kraftsensoren<br />

Als neue digitale Anzeigeeinheit<br />

für DMS-Kraftsensoren mit integriertem<br />

Messverstärker hat Inelta<br />

Sensorsysteme die Kabelelektronik<br />

IMK-2442-OLED eingeführt. Das mit<br />

nur 60x35x22 mm besonders kompakt<br />

dimensionierte Anzeigemodul<br />

mit OLED-Display lässt sich über<br />

Stecker und Buchse im M12-Format<br />

einfach in die Signalübertragung<br />

mittels Sensorkabel einbinden.<br />

Die mit allen Sensoren mit Stromausgang<br />

von 4…20mA kompatible<br />

Anzeigeeinheit gibt die Ausgangswerte<br />

von Kraftsensoren optional in<br />

Newton oder Milliampere an, kann<br />

aber auch bei LVDT-Sensoren die<br />

Bewegung in Millimetern anzeigen.<br />

Das Display aktualisiert die Anzeigewerte<br />

im 100ms-Takt. Damit eignet<br />

sich das Modul für alle Anwendungen,<br />

bei denen Messwertangaben<br />

in Newton, mA oder mm<br />

in Sensornähe benötigt werden,<br />

ohne die Anzeige direkt am Messfühler<br />

zu applizieren. Aufgrund des<br />

robusten Gehäuses aus eloxiertem<br />

Aluminium und der durch Verguss<br />

geschützten Elektronik hält die in<br />

Schutzart IP64 gefertigte Anzeigeeinheit<br />

auch anspruchsvollen Einsatzbedingungen<br />

in einem Temperaturbereich<br />

von -10 °C bis +60 °C<br />

dauerhaft stand. Zur Komplettierung<br />

des Angebots kündigt Inelta<br />

die Markteinführung einer weiteren<br />

Gerätevariante mit Spannungsausgang<br />

0…10 V an. Darüber hinaus<br />

bietet der Hersteller mit dem Modell<br />

IMK-DMS-OLED bereits eine hochkompakte<br />

Lösung für DMS-basierte<br />

Kraftsensoren ohne eigenen Messverstärker<br />

an. Diese Baureihe ist<br />

mit der kompletten Verstärkerelektronik<br />

für einen Kraftsensor<br />

mit DMS- Brückenschaltung ausgestattet<br />

und zeigt die am Kraftsensor<br />

anliegende Kraft in Newton<br />

sowie den Messbereich und<br />

das Kalibrierdatum an.<br />

Inelta Sensorsysteme<br />

GmbH & Co. KG<br />

www.inelta.de<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 65


Komponenten/Stromversorgung<br />

Optimale Wärmeableiteigenschaften<br />

kombiniert mit variablen Gehäuseparametern<br />

Die neuen SGV K-Gehäuse bestehen aus einer Aluminium<br />

Blechbiegeschale sowie zwei Seiten blechen,<br />

ebenfalls aus einem Aluminiumblech mit 2 mm Materialstärke.<br />

Die in der Blechbiegeschale integrierten<br />

Gewinde-Buchsen dienen der Befestigung einer<br />

Standard Mainboard-Platine, Montageplatte oder<br />

einer ungenormten Leiterplatte. Komplettiert wird das<br />

Gehäuse mittels eines Kühlkörpers. Bestimmt durch die<br />

Anwendung und das Design der Leiterplatten können<br />

die Befestigungs-Elemente auch auf der Kühl körper-<br />

Bodenseite angebracht werden. Optional angebotene<br />

Befestigungslaschen geben dem Anwender die<br />

Möglichkeit die Gehäuse der Serie SGV K ... für eine<br />

Tisch-, Wand- oder Deckenmontage sowie in einem<br />

Umfeld mit Vibrationsstörungen einsetzen zu können.<br />

Fischer Elektronik<br />

GmbH & Co. KG<br />

www.fischerelektronik.de<br />

Die stetig zunehmende Rechenleistungen und damit<br />

steigenden Verlustleistungen (Abwärme) von elektronischen<br />

Bauteilen gestaltet die Temperaturbegrenzung<br />

von technischen Systemen immer komplizierter<br />

und stellen große Anforderungen an das Kühlkonzept<br />

der verwendeten Gehäuse. Des Weiteren fordert der<br />

unterschiedliche Bauraum von elektronischen Systemen,<br />

Gehäuse mit ebenso unterschiedlichen Gehäusedimensionen.<br />

Optimierte Wärmeableit-Eigenschaften<br />

Fischer Elektronik bietet ab sofort seinen Kunden die<br />

neue Gehäuseserie SGV K an, welche über optimierte<br />

Wärmeableit-Eigenschaften sowie über frei wählbare<br />

Gehäuseparameter verfügt.<br />

Vier Größen verfügbar<br />

Die Gehäuseserie SGV K … ist standardmäßig in vier<br />

unterschiedlichen Größen sowie in den Oberflächenausführungen<br />

naturfarbig und schwarz eloxiert erhältlich.<br />

Zusätzlich haben die Kunden die Möglichkeit<br />

kunden spezifische Ausführungen über die Angabe<br />

der Gehäuseparameter (Höhe, Breite, Tiefe, Lage<br />

und Höhe der Gewindebuchsen) und des Kühlkörperprofile<br />

zu bestellen. Der Vorteil dieser Gehäuse-Serie<br />

ist, dass der Kühlkörper aus einem breiten Sortiment<br />

von Kühlkörperprofilen mit verschiedenen Breiten,<br />

Höhen, Kühlrippengestaltungen und unterschiedlichen<br />

Wärmeableitwerten gewählt werden kann. Die Blechbiegeschale,<br />

die Seitenteile als auch der Kühlkörper,<br />

können nach Kundenwunsch mechanisch bearbeitet,<br />

oberflächenbehandelt und bedruckt werden. Die<br />

SGV K-Gehäuse werden als zerlegter Bausatz inkl.<br />

Montagematerial geliefert. ◄<br />

Ultraweitbereichswandler von 20 bis 200 W<br />

verarbeiten maximal 8,5 bis 160 VDC<br />

Die bei HY-LINE Power erhältlichen DC/DC-PYx-Wandler von TDK-Lambda lösen Probleme<br />

mit extrem wechselnden Eingangsspannungen.<br />

Getaktete Netzteile können mittlerweile<br />

ohne Umschalten alles von<br />

100 bis 240 VAC verarbeiten, wenn<br />

auch teils mit reduziertem Wirkungsgrad.<br />

DC/DC-Wandler decken ähnliche<br />

Bereiche von 2:1 ab. Doch<br />

diese neuen leiterplattenmontierbaren<br />

Module können extreme Eingangsspannungsbereiche<br />

von bis<br />

zu 18:1 (8,5 bis 160 VDC) abdecken.<br />

Sie sind im 2x 1-Zoll- (20 W,<br />

50,8 x 25,4 x 10,2 mm), im Quarterbrick-<br />

(50 und 75 W, 57,9 x 36,8 x<br />

12,7 mm) sowie im Halfbrick-Format<br />

(200 W, 61,0 x 57,9 x 12,7 mm) verfügbar.<br />

Die Gehäuse sind silikonvergossen,<br />

um ein hohes Maß an<br />

Schock- und Vibrationsfestigkeit zu<br />

gewährleisten.<br />

Für raue<br />

Umgebungsbedingungen<br />

Beides ist vorteilhaft für Bahnanwendungen<br />

nach EN 50155<br />

und überall sonst, wo raue Umgebungsbedingungen<br />

und unstabile,<br />

stark wechselnde oder vorab nicht<br />

bekannte Versorgungsspannungen<br />

zur Verfügung stehen. Anwendungsbereiche<br />

sind beispielsweise<br />

Mobil- oder Industrieanwendungen,<br />

Messtechnik, Telekommunikation<br />

oder IT. So kann eine einheitliche<br />

Be stückung alle vorkommenden<br />

Einsatzfälle ohne Umbauten oder<br />

komplizierte Lagerhaltung unterschiedlicher<br />

Varianten abdecken.<br />

Hoher Wirkungsgrad<br />

Die Wandler haben dennoch einen<br />

Wirkungsgrad von bis zu 90 % und<br />

können bei Gehäusetemperaturen<br />

von -40 bis +100 °C betrieben werden.<br />

Ihre Montageplatte eignet sich<br />

zur Kontaktkühlung und kann entweder<br />

an Gehäuseteile oder Kühlplatten<br />

montiert werden oder als<br />

Schnittstelle zu Kühlkörpern zur<br />

Konvektions- oder Zwangsbelüftung<br />

dienen. Die Bausteine sind mit<br />

Nennausgangsspannungen von 5,<br />

12, 15, 24, 28 und 48 VDC verfügbar,<br />

teils auch mit dualen Ausgangsspannungen.<br />

Einige Module können<br />

zusätzlich über einen Bereich<br />

von -20 % bis +15 % justiert werden.<br />

Alle Modelle sind mit Überstrom-,<br />

Ausgangsüberspannungsund<br />

Übertemperaturschutz sowie<br />

einer Remote On/Off-Funktion aus­<br />

66 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Komponenten/Stromversorgung<br />

Umweltfreundliche Bedruckung<br />

durch neue Drucktechnologie<br />

Mehr Gestaltungsmöglichkeiten für Frontplatten und andere Komponenten durch UV-Digital Druck<br />

Die May Distribution, Distributor<br />

und Spezialist im Bereich Steckverbinder,<br />

Klemmen- und Gehäusetechnik,<br />

bietet die Erweiterung der<br />

Druckmöglichkeiten mit dem „UV-<br />

Digital Druck“ an. Die Produkteinführung<br />

ist Teil des kontinuierlichen<br />

Verbesserungs programms des<br />

gestattet. Teilweise verfügbar sind<br />

Remote Sense-Anschlüsse, Frequenzsynchronisation<br />

der Schaltfrequenz<br />

mit einer externen Taktfrequenz<br />

sowie die Möglichkeit,<br />

Elektrolytkondensatoren an den<br />

internen Zwischenkreis anzuschließen,<br />

um die Überbrückungszeit<br />

bei Netzunterbrechungen effizient<br />

zu verlängern.<br />

Die Isolation<br />

May-Partners nVent SCHROFF.<br />

So werden die Gestaltungsmöglichkeiten<br />

für Frontplatten und<br />

andere Komponenten stark erweitert<br />

und gleichzeitig wird ein positiver<br />

Beitrag für die Umwelt geleistet.<br />

Die neue Drucktechnologie<br />

ist ab sofort verfügbar.<br />

zwischen Eingang und Ausgang<br />

beträgt mindestens 2500 VDC, Die<br />

Sicherheit ist mit IEC/UL/CSA/EN<br />

62368-1 zertifiziert. CE- und UKCA-<br />

Kennzeichnung bestätigen die Einhaltung<br />

von Niederspannungsund<br />

RoHS-Richtlinien. Für Bahnanwendungen<br />

wurden die Wandler<br />

in einem typischen Prüfaufbau<br />

nach EN 50155 getestet. Mit Ausnahme<br />

des 20-W-Typs erfolgten<br />

zudem Prüfung und Bewertung<br />

nach EN 45545-2 (Brandlast), EN<br />

61373 (Schock & Vibration) und EN<br />

50121-3-2 (EMV).<br />

Vorteile<br />

• Die leuchtenden und deckenden<br />

Farben sorgen für ein beeindruckendes,<br />

hochauflösendes<br />

Druckbild und ermöglichen das<br />

vollflächige Bedrucken von Komponenten.<br />

• Mit einem optionalen weißen<br />

Unterdruck erscheinen die Farben<br />

noch lebendiger und der Einfluss<br />

des Druckmaterials (z. B.<br />

Alu-Frontplatte) wird minimiert.<br />

• Neben metallischen Oberflächen<br />

können ab sofort auch<br />

Kunststoffe, lackierte und pulver-beschichtete<br />

Oberflächen<br />

digital bedruckt werden.<br />

• Die Wärmebehandlung der Druckerzeugnisse<br />

entfällt, da die<br />

Aushärtung der Druckfarben<br />

durch UV-Licht erfolgt, was den<br />

gesamten Prozess umweltfreundlicher<br />

macht.<br />

• Greenguard Gold (UL 2818)<br />

zertifizierte Druckfarben erfüllen<br />

die strengen Standards für<br />

eine geringe Emission flüchtiger<br />

organischer Verbindungen (VOC)<br />

und stellen sicher, dass Druckerzeugnisse<br />

in sensiblen Umgebungen<br />

(z. B. medizinischen Einrichtungen)<br />

verwendet werden<br />

HY-LINE Power Components<br />

www.hy-line.de/power<br />

www.hy-line-group.com<br />

können, ohne die Luftqualität<br />

in diesen Räumen zu beeinträchtigen.<br />

Validierungsprozess<br />

Um sicherzustellen, dass die neue<br />

Drucktechnologie den branchentypischen<br />

und den Qualitätsanforderungen<br />

von nVent SCHROFF entspricht,<br />

wurde sie intensiven Tests<br />

unterzogen. Unter anderem wurden<br />

die folgenden Tests mit positivem<br />

Ergebnis durchgeführt:<br />

• Haftung der Druckfarbe<br />

• Widerstandsfähigkeit gegen<br />

mechanische Beanspruchungen<br />

(Kratzer, Bearbeitungs- und<br />

Einpressvorgänge)<br />

• Chemische Beständigkeit<br />

(Schweiß, Handcremes,<br />

verschiedene Lösungsmittel)<br />

• Widerstandsfähigkeit gegen<br />

spezifische Umweltbedingungen<br />

(Salzsprüh- und Klimatest)<br />

Der Kunde muss nicht tätig werden,<br />

denn die May-Experten wählen<br />

zum Zeitpunkt der Auftragsabwicklung<br />

die am besten geeignete<br />

Drucktechnologie aus, wobei<br />

die individuellen Kundenanforderungen<br />

sowie technische und wirtschaftliche<br />

Aspekte berücksichtigt<br />

werden.<br />

Bedruckte<br />

Frontplattenmuster<br />

May Distribution will überzeugen<br />

und bietet seinen Kunden<br />

bedruckte Frontplattenmuster an,<br />

um die Möglichkeiten und unterschiedlichen<br />

Effekte zu demonstrieren:<br />

3HE, 10TE Aluminium-<br />

Frontplatten, eloxierte Vorderseite,<br />

leitfähige Rückseite, die mit<br />

verschiedenen Methoden UV-digitalbedruckt<br />

sind.Bildunterschrift:<br />

Leuchtende, deckende Farben sorgen<br />

für ein beeindruckendes, hochauflösendes<br />

Druckbild und ermöglichen<br />

das vollflächige Bedrucken<br />

von Komponenten.<br />

May Distribution<br />

GmbH & Co KG<br />

www.may.berlin<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 67


Komponenten/Stromversorgung<br />

Intelligente Notstromversorgung<br />

mit LiFePO4-Batterietechnologie<br />

24V DC-USV-Lösung für 100 Stunden Langzeit-Backup<br />

Direktlink zu UPSI-2406D:<br />

https://www.bicker.de/upsi-2406d<br />

Direktlink zu Batteriepack<br />

BP-LFP-13250S:<br />

https://www.bicker.de/bp-lfp-13250s<br />

Bicker Elektronik GmbH<br />

info@bicker.de<br />

www.bicker.de<br />

Bicker Elektronik hat eine neue<br />

DC-USV-Lösung für die Langzeitüberbrückung<br />

vorgestellt. Die<br />

24V-Notstromversorgung ist mit der<br />

besonders sicheren und langlebigen<br />

LiFePO4-Batterietechnologie ausgestattet<br />

und bietet Backup-Zeiten<br />

von bis zu 100 Stunden. Bestehend<br />

aus der intelligenten Ladeund<br />

Steuereinheit UPSI-2406D und<br />

dem Batteriepack BP-LFP-13250S<br />

eignet sich die DC-USV-Lösung<br />

ideal zum Schutz von Embedded<br />

Industrie-PCs, Steuerungen, Antrieben,<br />

Sensoren, Messsystemen,<br />

Beleuchtungs- und Sicherheitstechnik<br />

und vielen weiteren Anwendungen.<br />

Bei Stromausfall, Spannungseinbruch<br />

oder Flicker lassen<br />

sich somit effektiv Systemausfälle<br />

und Datenverluste in sicherheitsrelevanten<br />

Applikationen vermeiden.<br />

Zusätzlich bietet die neue<br />

USV-Management-Software ‚UPScom‘<br />

mit Cross-Plattform-Technologie<br />

und intuitiver Benutzeroberfläche<br />

umfangreiche Funktionen<br />

für Monitoring, Parametrisierung<br />

und Messenger-Dienste.<br />

Langzeitüberbrückung<br />

bis zu 100 Stunden<br />

Der leistungsstarke LiFePO4-Batteriepack<br />

BP-LFP-13250S mit<br />

330 Wh ermöglicht Backup-Zeiten<br />

von bis zu 100 Stunden, zum Beispiel<br />

für Sensorapplikationen oder Notbeleuchtungssysteme.<br />

Die Lithium-<br />

Eisenphosphat-Batterietechnologie<br />

(LiFePO4) überzeugt mit über 6.000<br />

Lade- und Entladezyklen und einem<br />

erweiterten Temperaturbereich von<br />

-20 bis +55 °C. Das in den Batteriepack<br />

integrierte Hochleistungs-Batterie-Management-System<br />

(BMS)<br />

zur Optimierung von Lebensdauer<br />

und Sicherheit überwacht und steuert<br />

den kompletten Lade- und Entladevorgang<br />

jeder Batteriezelle des<br />

Energiespeichers. Das integrierte<br />

Cell-Balancing sorgt hierbei für<br />

eine ausgewogene und gleichmäßige<br />

Ladung aller Zellen, so dass die<br />

volle Kapazität des LiFePO4-Batteriepacks<br />

dauerhaft nutzbar bleibt.<br />

Der BP-LFP-13250S verfügt über<br />

ein UN 38.3 Transport-Zertifikat.<br />

Intelligente Lade- und<br />

Steuereinheit<br />

Die intelligente Lade- und Steuereinheit<br />

UPSI-2406D im robusten Aluminiumgehäuse<br />

für die DIN-Rail-<br />

Montage ist über zwei Leitungen<br />

mit dem Batteriepack verbunden.<br />

Neben der Energieübertragungsleitung<br />

(BAT PWR) werden auf der<br />

Datenleitung (BAT DATA) via I 2 C-<br />

Schnittstelle alle relevanten Betriebsdaten<br />

des Energiespeichers kontinuierlich<br />

überwacht und gesteuert. Bei<br />

Spannungseinbrüchen oder Stromausfall<br />

trennt ein MOSFET innerhalb<br />

weniger Mikrosekunden den Eingang<br />

ab und die angeschlossene<br />

Last wird unterbrechungsfrei aus<br />

dem Energiespeicher heraus versorgt.<br />

Im Backup-Betrieb stellt die<br />

UPSI-2406D eine konstant geregelte<br />

DC-Ausgangsspannung zur Verfügung.<br />

Die PowerSharing-Funktion<br />

sorgt dafür, dass die Eingangsleistung<br />

konstant gehalten und entsprechend<br />

angepasst auf Last und Batterie-Lader<br />

verteilt wird. Bei geringer<br />

Last am Ausgang fließt mehr Energie<br />

in den Lader und umgekehrt. Die<br />

Mindestlast-Erkennung überwacht<br />

im Backup-Betrieb die aus dem<br />

Energiespeicher zu versorgende<br />

Ausgangslast und trennt automatisch<br />

den Energiespeicher von der<br />

Lade- und Steuereinheit, wenn die<br />

Last am Ausgang einen bestimmten<br />

Grenzwert unterschreitet. Dies<br />

verhindert, dass der Energiespeicher<br />

unnötig entleert wird. Darüber<br />

hinaus verfügt die UPSI-2406D über<br />

eine USB- und RS232-Schnittstelle<br />

für die Datenkommunikation sowie<br />

einen Relaiskontakt.<br />

‚UPScom‘ mit Cross-<br />

Plattform-Technologie<br />

Die komplett neu entwickelte USV-<br />

Management-Software ‚UPScom‘<br />

steht kostenlos zum Download für<br />

Microsoft Windows und Linux bereit.<br />

Die Software ermöglicht während<br />

eines Stromausfalls das kontrollierte<br />

Herunterfahren und Ausschalten der<br />

angeschlossenen Geräte. Zur Einstellung<br />

und Vorprogrammierung<br />

aller Parameter des DC-USV-Systems<br />

sowie dem Echtzeit-Monitoring<br />

mit Ladezustandsanzeige wird das<br />

responsive WEB-UI in einem Web-<br />

Browser aufgerufen. Zu den einstellbaren<br />

Parametern zählen u. a. Load-<br />

Sensor (mA), Shutdown-Verzögerung,<br />

maximale Backup-Zeit, Mindestladekapazität<br />

vor Systemstart,<br />

Benachrichtigungen per E-Mail. Die<br />

68 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Komponenten/Stromversorgung<br />

USV-Management-Software ‚UPScom‘<br />

nutzt die neue WebAssembly<br />

(WASM) Architektur, welche in den<br />

meisten aktuellen Web-Browsern<br />

lauffähig ist. ‚UPScom‘ ist auf x86<br />

kompatiblen Systemen und auch auf<br />

den meisten ARM-64 basierenden<br />

Systemen unter Microsoft Windows<br />

und verschiedenen Linux-Distributionen<br />

lauffähig.<br />

Sichere Shutdown<br />

und Reboot-Funktion<br />

Bei einem „Power-Fail“ signalisiert<br />

die USV über das integrierte<br />

USB- oder RS232-Interface den<br />

Ausfall der Versorgungsspannung,<br />

so dass ein kontrollierter Shutdown<br />

des Computersystems eingeleitet<br />

und wertvolle Daten gesichert werden.<br />

Auch kann vor Herunterfahren<br />

des Systems ein Skript (Batch) ausgeführt<br />

werden, um eigene applikationsrelevante<br />

Prozesse zu verarbeiten.<br />

Die integrierte Reboot-<br />

Funktion der DC-USV leitet nach<br />

wiederkehrender Versorgungsspannung<br />

selbstständig den Neustart<br />

des versorgten IPC ein, ohne<br />

dass eine aufwendige Vorort-Intervention<br />

eines Service-Mitarbeiters<br />

notwendig wäre, z. B. bei vollkommen<br />

autarken Computersystemen<br />

an unzugänglichen Standorten.<br />

E-Mail-Messenger Dienst<br />

Die Software ‚UPScom‘ kann bei<br />

verschiedenen Ereignissen wie<br />

z. B. Verbindungsverlust zur USV,<br />

Herunterfahren des Systems oder<br />

Power-Fail entsprechende Event-<br />

E-Mails versenden. Diese Präventivmaßnahmen<br />

können Ausfallzeiten<br />

verringern oder gänzlich verhindern.<br />

Alle Produktvorteile<br />

auf einen Blick<br />

• DC-USV-Lösung für Langzeit-<br />

Backup bis 100 h<br />

• Leistungsstarke 24V-Notstromversorgung<br />

• LiFePO4-Batterietechnologie –<br />

sicher und langlebig<br />

• Über 6.000 Lade- und Entladezyklen<br />

• BMS Schutz- und Steuerfunktionen<br />

• Batterie-Startfunktion<br />

• Intelligente Eingangsstromerkennung<br />

• USB und RS232 Schnittstelle<br />

und Relaiskontakt<br />

• USV-Management-Software<br />

‚UPScom‘ inklusive<br />

• Reboot-Funktion für IPC-Systeme<br />

• Erweiterter Temperaturbereich<br />

-20…+55 °C<br />

• UN 38.3 Transport-Zertifikat ◄<br />

Kleine Kraftpakete für mehr Effizienz in der Gerätefertigung<br />

M12x1-Isolierkörper L-codiert, THR | Flanschgehäuse für die Front- und Hinterwandmontage<br />

Conec hat sein Portfolio der L-codierten Einbaukomponenten<br />

um axiale THR-Varianten mit<br />

Schirmblech erweitert und bietet damit eine<br />

kompakte leistungsfähige Lösung, um Automatisierungsgeräte<br />

mit Energie zu versorgen<br />

und gleichzeitig die Verwendung von geschirmten<br />

Kabeln zu ermöglichen.<br />

Neben Signalen und Daten, muss auch immer<br />

mehr Energie übertragen werden. Die Miniaturisierung<br />

in der Automation führt dazu, dass<br />

Geräte und Steuerungen in der Feldebene<br />

immer kleiner werden. Die Isolierkörper von<br />

Conec mit Schirmanschluss und O-Ring bieten<br />

den großen Vorteil, vollautomatisiert und<br />

im THR-Reflow Lötverfahren verarbeitet werden<br />

zu können. Die Effizienz in der Gerätefertigung<br />

im Elektronikbereich wird damit deutlich<br />

erhöht und die Fertigungskosten werden<br />

gesenkt. Die Steckverbinder werden grundsätzlich<br />

mit einer Ansaugfolie bzw. mit einer<br />

Ansaugkappe und auf Wunsch in Tape-and-<br />

Reel Verpackung ausgeliefert.<br />

Entsprechende Schutzkappen<br />

verfügbar<br />

Darüber hinaus sind jetzt auch entsprechende<br />

Schutzkappen für die M12 L-codierten Steckverbinder<br />

verfügbar. Der Schirmanschluss zwischen<br />

Isolierkörper und Flanschgehäuse erfolgt<br />

über ein gefedertes Schirmblech welches Toleranzen<br />

und Mikrobewegungen automatisch<br />

ausgleicht. Die Kontaktierung erfolgt sicher<br />

über zwei Kontaktzonen.<br />

50 % weniger Bauraum<br />

Die axialen M12 L-codierten Steckverbinder<br />

benötigen im Vergleich zu einem 7/8“-Steckverbinder<br />

ca. 50 % weniger Bauraum. Aufgrund<br />

der hohen Stromtragfähigkeit von bis zu 16 A<br />

sind sie in der Lage, auch über eine miniaturisierte<br />

Schnittstelle die Energieversorgung von<br />

Geräten sicher zu stellen. Dies ist notwendig,<br />

da auch die Geräte der elektrischen Antriebstechnik<br />

immer kompakter werden. Somit können<br />

nun mit dem M12x1 Stecksystem durchgängig<br />

Signale, Daten und Power übertragen<br />

werden und das mit geschirmten und ungeschirmten<br />

Kabeln. Die M12x1 L-Codierung ist<br />

nach IEC 61076-2-111 genormt.<br />

Optimaler Schutz<br />

Die L-codierten Isolierkörper mit O-Ring<br />

sind als Buchsen- und als Stiftausführung je<br />

in 4-polig und in 4-polig mit FE erhältlich. Passende<br />

Gehäuse sind für die Vorderwand- als<br />

auch für die Hinterwandmontage erhältlich,<br />

Schlüsselflächen sorgen dabei bei Bedarf für<br />

einen Verdrehschutz im Gehäuse.<br />

Die neuen Schutzkappen für die L-codierte<br />

Ausführung bieten einen optimalen Schutz vor<br />

Verschmutzungen im rauen Umfeld und sorgen<br />

somit stets für eine betriebsbereite Schnittstelle.<br />

Alle Varianten erfüllen den Schutzgrad IP67<br />

im gesteckten und verschraubten Zustand.<br />

Vorteile<br />

• Kompakte Bauform<br />

• Entspricht der Norm IEC 61076-2-111<br />

• Hohe Stromübertragung bis zu 16 A<br />

• Schutzklasse IP67<br />

• RoHS-konform<br />

• Einfache Montage<br />

• Inclusive Ansaugkappe bzw. Ansaugfolie<br />

• Tape and Reel Verpackung auf Anfrage<br />

Anwendungsfelder<br />

• Antriebstechnik<br />

• Automatisierungstechnik<br />

• Industrielle Schnittstellen<br />

• Maschinenbau<br />

• Montage- und Fertigungslinien<br />

• Prozessautomation<br />

• Servomotoren<br />

• Transportindustrie<br />

CONEC Elektronische Bauelemente<br />

GmbH<br />

info@conec.de<br />

www.conec.com<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 69


Cybersecurity<br />

Kommunikation und Interaktion<br />

durch Information<br />

Vier Fragen, die EDR und NDR für eine umfassende Cyberabwehr beantworten<br />

Angriffstypen<br />

Viele Angriffe starten meist immer<br />

noch mit einer einfachen Phishing-<br />

Mail. Nach einer Studie von Fore­<br />

Nova und Cyber Security Insiders<br />

aus dem Herbst 2022 starteten Ransomware<br />

in 58 % der Fälle durch eine<br />

Phishing-Mail, 52 % durch infizierte<br />

E-Mail-Attachements. Diese sorgen<br />

aber nur für die initiale Infektion<br />

eines Systems. Die Urheber gefährlicher<br />

Advanced Persistent Threats<br />

wenn Daten in unüblichen Mengen<br />

oder zu ungewöhnlichen Zeiten<br />

zwischen bekannten Systemen fließen.<br />

Ebenso zeigt sie unbekannte<br />

Assets im Netz – wie Schatten-IT<br />

oder einmal angelegte und eventuell<br />

wieder vergessene virtuelle<br />

Maschinen.<br />

Eine EDR wiederum sieht alle zentral<br />

verwalteten Endpunkte mit einer<br />

IP-Adresse, wie einen Windows­ PCoder<br />

Mac-Systeme im Büro, remote<br />

Ein Beitrag der Network Detection and<br />

Response: KI erkennt den ungewöhnlichen<br />

Aufbau von Verbindungen nach außen<br />

NDR erkennt die Exekution einer Datenexfiltration durch erhöhten Datenverkehr.<br />

Autor:<br />

Paul Smit<br />

Director Professional Services<br />

ForeNova Technologies B.V<br />

www.forenova.com/de<br />

Cyberangriffe, die Datenverluste<br />

oder längere IT-Ausfallzeiten<br />

verursachen, beruhen<br />

auf der Kenntnis der Hacker<br />

über die Gegebenheiten und<br />

das Geschehen in der Opfer-IT.<br />

Wer diese komplexen Attacken<br />

abwehren will, benötigt eine gut<br />

informierte und tief gestaffelte<br />

IT-Sicherheit. Diese sollte den<br />

Datenverkehr, die Endpunkte<br />

sowie Informationen aus beiden<br />

Bereichen im Blick haben.<br />

Eine Network Detection and<br />

Response (NDR) und eine Endpoint<br />

Dectection and Response<br />

(EDR) entfalten einen wirklichen<br />

Schutz in ihrer Kombination.<br />

Mit Interaktion und Koordination<br />

beantworten beide Systeme<br />

vier zentrale Fragen für<br />

die Cyberabwehr.<br />

(APTs) suchen anschließend nach<br />

kritischen Systemen sowie nach<br />

Informationen als Ansatzpunkte<br />

effizienter Attacken. Ihr Ziel ist es<br />

bei einer Ransomware-Attacke zum<br />

Beispiel, die größtmögliche Drohkulisse<br />

aufzubauen, damit Opfer ein<br />

Lösegeld bezahlen.<br />

Die Spuren gestaffelter Angriffe<br />

verteilen sich im ganzen Netzverkehr<br />

und auf verschiedene Endpunkte.<br />

Ihre Abwehr beruht vor<br />

allem auf Wissen und der kontinuierlicher<br />

Überwachung der gesamten<br />

IT. Eine Kombination aus NDR<br />

und EDR verbessert den notwendigen<br />

Wissensaustausch und beantwortet<br />

vier entscheidende Fragen:<br />

1. Was befindet sich wo?<br />

NDR sieht den Aufbau neuer Verbindungen<br />

mit bisher unbekannten<br />

IP-Adressen wie unbekannten externen<br />

Servern. Zudem erkennt sie,<br />

im Home Office oder unterwegs. Auf<br />

einem zentral verwalteten Arbeitsnotebook<br />

installiert, erkennt ein EDR-<br />

Agent die Quelle gefährlicher Prozesse,<br />

wenn ein Mitarbeiter remote<br />

arbeitet: Ist das Notebook oder das<br />

WLAN im Hotel oder zuhause für<br />

ein Risiko verantwortlich? Auch eine<br />

angemietete Cloud-Server-Instanz<br />

lässt sich überwachen, indem Administratoren<br />

einen Agenten auf dieser<br />

Unternehmens ressource in der<br />

angemieteten Cloud installierten.<br />

2. Was geschieht wo?<br />

Menschliche Beobachter sind mit<br />

der Analyse der Aktivitäten im Netz<br />

und auf den Endpunkten überfordert.<br />

Künstliche Intelligenz (KI) unterstützt<br />

daher beim Monitoring und der<br />

Interpretation der IT-Vorgänge. Sie<br />

definiert die normalen und damit<br />

erlaubten Modelle des Datenverkehrs<br />

oder der Endpunkt aktivitäten.<br />

70 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Cybersecurity<br />

Ein Endpunkt-Schutz kann eine zusätzliche<br />

Authentifizierung einführen.<br />

EDR kann durch Hot Patching verdächtige Prozesse blocken und damit noch nicht gepatchte<br />

Schwachstellen schließen.<br />

Daraus abgeleitet definiert sie zutreffend,<br />

schnell und effizient neue und<br />

damit eventuell illegitime Abläufe,<br />

die auf einen Angriff hindeuten. KI<br />

von EDR und von NDR beobachten<br />

komplementär die verschiedenen<br />

Bereiche.<br />

Muster erkennen<br />

NDR hilft, die Muster im Datenverkehr<br />

und damit die Wege der<br />

Hacker im System zu erkennen und<br />

als potenziell gefährlich einzustufen.<br />

Wichtig ist, auffällige Wege nachzuzeichnen.<br />

Denn Hacker tarnen<br />

ihre Aktivitäten und Seitwärtsbewegungen<br />

mit legitimen Tools,<br />

die ein Administrator nutzen würde.<br />

Trotzdem ziehen sie dabei durch ihr<br />

Verhalten ver räterische Spuren. Geht<br />

ein Tool etwa einzelne Systeme<br />

der Reihe nach durch, deutet dies<br />

darauf hin, dass ein Unbekannter,<br />

der sich in der IT nicht auskennt,<br />

nach Schwach stellen oder Informationen<br />

sucht. Ein Administrator, der<br />

Probleme lösen will, würde gezielt<br />

einzelne Systeme ansteuern, die<br />

er untersuchen will.<br />

Endpunktschutz<br />

Ein Endpunktschutz hilft unmittelbar<br />

bei der Exekution einer Attacke<br />

auf den Endpunkt, unterbindet also<br />

die Datenexfiltration oder den Verschlüsselungsprozess.<br />

EDR bietet<br />

zudem eine bessere Aufsicht<br />

der Endpunkte. Die Analyse von<br />

Prozessen, Verbindungen sowie<br />

von Aktivitäten der Nutzer oder<br />

von Prozessen, die vielleicht noch<br />

keine unmittelbaren Folgen zeigen,<br />

lässt sich oft erst durch die KI am<br />

Endpunkt interpretieren. Eine intelligente<br />

EDR unterscheidet zum Beispiel<br />

legitime vown illegitimen Kompressionen<br />

oder Verschlüsselungen<br />

von Informationen.<br />

3. Wann greift die Abwehr?<br />

Wer Endpunkt und Netzwerk<br />

beobachtet, erkennt verschiedene<br />

Zeitpunkte und Notwendigkeiten, vielstufige<br />

Angriffe abzuwehren. Eine<br />

Threat Intelligence einer EDR wehrt<br />

eine bekannte Phishing-Website in<br />

einer Mail ebenso ab wie eine Malware,<br />

deren Signatur bekannt ist. Die<br />

Dunkelziffer, wie viele Ransomware-<br />

Attacken so schon im Keim erstickt<br />

wurden, ist erfreulich hoch.<br />

Eine NDR erkennt sofort den Aufbau<br />

der Kommunikation zwischen<br />

einem infizierten System und einem<br />

bösartigen Command-and-Control-<br />

Server. Sie sieht langfristige Manöver<br />

der Hacker, die etwa auf eine<br />

weitere Schwachstellenanalyse oder<br />

eine Eskalation von Privilegien digitaler<br />

Identitäten hindeuten.<br />

Honeypot<br />

Von einer EDR als Honeypot-<br />

Lockvögel angelegte Dateien in<br />

Verzeichnissen veranlassen verräterische<br />

Prozesse wie ein Verschlüsseln<br />

oder ein Löschen dieser<br />

Köder-Dateien. EDR löst einen sich<br />

verratenden Angriff frühzeitig aus<br />

und stoppt ihn. Ebenso blockiert sie<br />

Systeme. Ein auf Grund der Analyse<br />

des Netzverkehrs durch NDR<br />

erstellter Notfallplan legt fest, welche<br />

Systeme eine EDR im Ernstfall<br />

blocken soll, um Infektionswege<br />

abzuschneiden.<br />

4. Wer übernimmt welche<br />

Maßnahmen?<br />

Eine NDR sieht durch die KIgestützte<br />

Definition von Angriffsmustern<br />

Gefahren frühzeitig kommen,<br />

doch sie benötigt die konkrete<br />

Hilfe vor Ort am Endpunkt. NDR und<br />

EDR tauschen nicht nur Informationen<br />

aus, sie arbeiten Hand in Hand.<br />

Die NDR veranlasst eine effiziente<br />

Mikrosegmentierung durch ihre<br />

Kenntnis des Datenverkehrs, die<br />

der Endpunkt auch ohne Firewall<br />

umsetzt. Sie bemerkt eine Datenexfiltration<br />

am Datenverkehr, die EDR<br />

stoppt diese. Ebenso alarmiert sie<br />

eine Firewall, um den Datenverkehr<br />

zu stoppen. NDR zeigt Schwachstellen<br />

auf, deren Ausnutzen eine EDR<br />

dann blockt – auch bevor ein Patch<br />

des Softwareanbieters bereitsteht<br />

oder eingespielt wird.<br />

Zusammenspiel erzeugt<br />

Sicherheit<br />

Nur ein Zusammenspiel der beiden<br />

Abwehrkomponenten erzeugt<br />

umfassende Sicherheit – einschließlich<br />

der Interaktion mit anderen<br />

Abwehrtechnologien wie SIEM oder<br />

einer Firewall. Zusammengestellte<br />

und im Kontext interpretierte Informationen<br />

aus mehreren Quellen<br />

erfassen das Gesamtgeschehen<br />

in der IT-Infrastruktur. Eine gestaffelte<br />

Abwehr bedeutet mehr, als nur<br />

viele Auffangnetze zu spannen. Sie<br />

erweitert den Schutzbereich, verbessert<br />

die Analyse von Angriffen und<br />

das Schließen einmal ausgenutzter<br />

Schwachstellen gegen zukünftige<br />

Angriffe. Sie beschleunigt die Reaktionszeit<br />

der Cyberabwehr.<br />

Abwehrhorizonte erweitern<br />

Durch das Zusammenspiel von<br />

EDR und NDR werden auch die<br />

Randbereiche der IT-Unsicherheit –<br />

nicht verwaltete IOT- oder OT-Geräte<br />

– zumindest etwas kleiner. Indirekt<br />

reduzieren sich die Gefahren oder<br />

möglichen Angriffsfolgen durch<br />

das Überwachen des Netzverkehrs<br />

und durch den Schutz der<br />

Endpunkte. Ein intakter Endpunktschutz<br />

oder eine Firewall senken<br />

das Risiko etwa eines nicht verwaltbaren<br />

Routers im Homeoffice. Die<br />

wirkliche nahtlose Integration dieser<br />

Systeme bleibt aber noch eine<br />

gemeinsame Aufgabe der IT-, OTund<br />

IoT-Architekten. EDR und NDR<br />

können Gefahren für die Systeme<br />

der IT senken: Durch das Erkennen<br />

ungewöhnlicher Prozesse auf<br />

dem Endpunkt und im Datenverkehr.<br />

Wer schreibt<br />

ForeNova Technologies B.V. ist<br />

ein Cybersicherheitsspezialist,<br />

der mittelständischen Unternehmen<br />

preiswerte und umfassende<br />

Network Detection and Response<br />

(NDR) anbietet, um Schäden durch<br />

Cyberbedrohungen effizient zu mindern<br />

und Geschäftsrisiken zu minimieren.<br />

◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 71


Cybersecurity<br />

Zunehmende Cyberkriminalität<br />

Welche Gegenmaßnahmen sind sinnvoll<br />

und helfen wirklich?<br />

Cyberangriffe haben für Hacker<br />

sowie für wirtschaftlich oder politisch<br />

motivierte Institutionen einen entscheidenden<br />

Vorteil: Um wertvolle<br />

Informationen und Geschäftsgeheimnisse<br />

zu stehlen, muss heutzutage<br />

nicht mehr in gesicherte Gebäude<br />

eingebrochen werden. Cyberkriminelle<br />

können aus sicherer Entfernung<br />

„im oder durch den Cyber-<br />

Raum“ ihren Angriff virtuell durchführen.<br />

Während gegen staatliche<br />

Akteure oft „kein Kraut gewachsen<br />

ist“, haben gewöhnliche Hacker zu<br />

viele Gegner, um lange unerkannt<br />

zu bleiben.<br />

© AdobeStock_57159281, Adobe Stock, santiago silver<br />

Autor:<br />

Robert Korherr,<br />

Geschäftsführer<br />

ProSoft GmbH<br />

www.prosoft.de<br />

Ransomware, Malware, Phishing<br />

und DoS-Attacken. Tagtäglich<br />

sehen sich Unternehmen, Organisationen<br />

und Einzelpersonen vielfältigen<br />

Cyberangriffen ausgesetzt<br />

und die Bedrohungslage nimmt laut<br />

BSI Lagebericht 2021 stetig zu.<br />

Die Liste möglicher Angriffsszenarien<br />

ist zwar übersichtlich, aber<br />

auch lang. Um allen Betroffenen<br />

eine bestmögliche Sicherheit zu<br />

gewährleisten, bedarf es ständig<br />

überprüfter und regelmäßig angepasster<br />

IT-Security-Maßnahmen.<br />

Denn IT-Sicherheit ist kein anhaltender<br />

Zustand, sondern ein fortlaufender,<br />

kontinuierlich an veränderte<br />

Bedrohungsszenarien und Angriffsvektoren<br />

anzupassender, Prozess.<br />

Vor dem Hintergrund des Russland-Ukraine-Konflikts<br />

warnt das<br />

Bundesamt für Sicherheit in der<br />

Informationstechnik (BSI) wiederholt<br />

vor einem erhöhten Risiko durch<br />

gezielte Cyberangriffe. Insbesondere<br />

Unternehmen, die unter die KRITIS-<br />

Verordnung fallen, sind gefährdet.<br />

Es kommt daher nicht von ungefähr,<br />

wenn die englische Sprache<br />

für diese Art der Kriegsführung mit<br />

Viren, Würmern und Trojanern oftmals<br />

den Begriff „Code War“ verwendet.<br />

Der Wettstreit zwischen Gut<br />

und Böse gleicht einem Hase-Igel-<br />

Wettlauf, bei dem sowohl Cyberkriminelle<br />

als auch Cyberabwehr-<br />

Experten versuchen, die Nase vorne<br />

zu haben. Beide Seiten entwickeln<br />

immer wieder geeignete Angriffsund<br />

Verteidigungsstrategien.<br />

Wertvolle Informationen<br />

erbeuten<br />

Vielfältige Cyberangriffe<br />

durch Malware<br />

Malware – zu Deutsch Schadsoftware<br />

– ist der Sammelbegriff für<br />

„bösartige“ Programme und Software,<br />

die nur einem Zweck dienen:<br />

Nutzern teils beträchtlichen Schaden<br />

zuzufügen! Egal ob Viren, Würmer,<br />

Trojaner oder Ransomware,<br />

alle Unterarten verfolgen ein Ziel:<br />

Unternehmen und Einzelpersonen<br />

zu schaden! Dabei arbeitet jede<br />

Schadsoftware anders.<br />

Computerviren<br />

© AdobeStock_65982251, ©Adobe Stock, weerapat1003<br />

haben meist einen hochgradig<br />

destruktiven Charakter. Es handelt<br />

sich dabei um einen Programmcode,<br />

der sich an eine Wirtsdatei<br />

andockt, das Betriebssystem infiltriert<br />

und sich dort selbstständig<br />

vermehrt. Sie verhindern die Ausführung<br />

von Betriebssystemen und<br />

Applikationen, infizieren oder löschen<br />

Dateien, beschädigen Hardware-<br />

72 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Cybersecurity<br />

© AdobeStock_169435664, Adobe Stock, arrow © AdobeStock_428658994, Adobe Stock, Dzmitry<br />

Komponenten und machen diese<br />

nutzlos. Viren hängen sich vornehmlich<br />

als Payload an Dateien<br />

an oder geben vor, eine harmlose<br />

Datei (Datei-Spoofing) zu sein.<br />

Computerwürmer<br />

Eine andere Bedrohung stellen<br />

Computerwürmer dar. Im Gegensatz<br />

zu Viren befallen sie meist keine<br />

Programme, sondern vornehmlich<br />

Speichermedien. Sie arbeiten zwar<br />

ähnlich wie ein Virus, aktivieren sich<br />

jedoch vollkommen selbstständig.<br />

Ohne Nachladen weiteren Schadcodes<br />

ist das Risiko von Würmern<br />

jedoch eher gering. Lediglich wenn<br />

ein eingeschleuster Wurm Schadcode<br />

nachladen kann, nimmt das<br />

Risiko zu.<br />

Ransomware<br />

Hinter klassischen Viren steckt<br />

oft eine rein politische Motivation,<br />

beispielsweise wenn Anlagen<br />

sabotiert werden sollen, wie 2010<br />

mit dem Computerwurm Stuxnet.<br />

Immer häufiger sind jedoch auch<br />

monetäre Ziele zu beobachten: Die<br />

finanzielle Bereicherung durch das<br />

„Abfischen“ von Zugangsdaten,<br />

das Umleiten von Zahlungsströmen<br />

und die Erpressung von Lösegeld<br />

(englisch: Ransom). Ransomware<br />

ist auf dem Vormarsch! Laut<br />

Global Threat Intelligence Report<br />

von NTT erreichte Ransomware bis<br />

Ende 2021 einen Anteil von zwölf<br />

Prozent bezogen auf alle Malware-<br />

Angriffe. Alleine zwischen 2017<br />

und 2021 wurden dabei Schäden<br />

in Höhe von ca. 20 Milliarden US-<br />

Dollar verursacht. Ransomware<br />

verhindert den Systemzugang und/<br />

oder verschlüsselt wichtige Daten.<br />

Für die Wiederfreigabe verlangen<br />

die Erpresser von den Opfern Lösegeld,<br />

das diese oft mit Kryptowährung<br />

zahlen müssen. Der Umgang<br />

mit Ransomware-Angriffen ist heikel.<br />

Man kann nicht sicher sein,<br />

dass das System nach Lösegeldzahlung<br />

auch tatsächlich wieder<br />

freigegeben wird.<br />

Welche Strategie<br />

bietet zuverlässigen Schutz<br />

vor Malware?<br />

Die nachweislich beste Abwehr<br />

von Malware bietet – wen wundert’s<br />

– eine zuverlässige Anti-Malware-<br />

Lösung. Doch wie erkennt man<br />

Malware? Jede Malware hat ein<br />

eindeutiges Muster, eine Viren-<br />

Signatur. Sobald eine neue Signatur<br />

bekannt ist und der Anti-Malware-<br />

Hersteller sie in der Blacklist seiner<br />

Software ergänzt hat, sind die Nutzer<br />

auf der sicheren Seite. Heuristik,<br />

also die Fähigkeit, Vorhersagen<br />

aufgrund von Wahrscheinlichkeiten<br />

zu treffen, hilft bei der Identifizierung<br />

neuer Schadsoftware.<br />

Bei täglich knapp 400.000 neuen<br />

Malware-Varianten (BSI Lagebericht<br />

IT-Sicherheit 2021) stoßen die<br />

Anti-Malware-Hersteller jedoch an<br />

ihre Grenzen. Hier hilft die Bündelung<br />

von mehreren Anti-Malware-<br />

Engines in einer einzigen Lösung.<br />

Durch Anti-Malware-Multiscanner<br />

entsteht eine Schwarmintelligenz,<br />

die Erkennungsraten von bis zu<br />

99,9 Prozent ermöglicht. Darüber<br />

hinaus bestehende Restrisiken, beispielsweise<br />

durch Zero-Day-Malware,<br />

lassen sich durch Datei-Desinfektion<br />

eliminieren. Datei-Desinfektion<br />

geht davon aus, dass jede<br />

Datei, in die sich Malware einbetten<br />

lässt, auch Schadcode enthält<br />

und desinfiziert diese Daten. Riskante<br />

Dateiformate werden in risikolose<br />

Dateitypen umgewandelt, ohne<br />

die Funktion zu beeinflussen. Das<br />

Risiko, Opfer von Cyberkriminalität<br />

zu werden, lässt sich so bereits<br />

deutlich reduzieren.<br />

Brute-Force-Attacken<br />

(von englisch „rohe Gewalt“) sind<br />

wie die Brechstange bei Einbrüchen.<br />

Nach dem Prinzip „Versuch<br />

und Irrtum“ wollen Cyberkriminelle<br />

mittels rechenleistungsstarker Computer<br />

und automatisierter Tools die<br />

richtige Kombination aus Name und<br />

zugehörigem Passwort ihrer Opfer<br />

knacken. Bei dieser Angriffsmethode<br />

sollen Zugänge durch wiederholte<br />

Eingabe von möglichen Nutzer-Passwort-Kombinationen<br />

aufgebrochen<br />

© AdobeStock_536033828, Adobe Stock, dizain © AdobeStock_550072336, Adobe Stock, Monti<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 73


Cybersecurity<br />

© AdobeStock_553004015, Adobe Stock, Maksym Yemelyanov<br />

werden. Immer leistungsfähigere<br />

Computersysteme und Passwörter,<br />

die meist schwach und vielfach<br />

auch noch für weitere unterschiedliche<br />

Accounts verwendet werden,<br />

machen Brute-Force-Attacken zum<br />

lohnenden Geschäftsmodell.<br />

Man-in-the-Middle-Angriffe<br />

Durch Man-in-the-Middle-Angriffe<br />

versuchen Cyberkriminelle als Mittelstation<br />

an einer Kommunikation<br />

zwischen Sender und Empfänger<br />

teilzunehmen. Bei dieser Form von<br />

Cyberkriminalität werden Kommunikationsinhalte<br />

mitgelesen oder<br />

manipuliert, indem sich Angreifer<br />

gegenüber dem Sender als Empfänger<br />

und gegenüber dem Empfänger<br />

als Sender ausgeben. Auf<br />

diese Weise kann der Man-in-the-<br />

Middle auch Zugangsdaten ausspionieren<br />

und verwerten.<br />

Phishing<br />

als Betrugsversuch zielt frontal<br />

auf das schwächste Glied in jeder<br />

Abwehrkette, den Menchen. Gut<br />

gefakte E-Mails mit einer Handlungsaufforderung<br />

von bekannten<br />

Absendern, wie etwa der eigenen<br />

Hausbank, führen oft dazu, dass<br />

ein Empfänger seine Zugangsdaten<br />

auf einer ebenfalls gefakten Webseite<br />

leicht preisgibt. Cyberkriminelle<br />

versenden solche gefakten<br />

Nachrichten willkürlich an eine<br />

Vielzahl von E-Mail-Accounts, in<br />

der Hoffnung, dass einige Empfänger<br />

auf diese E-Mail reinfallen,<br />

diese für „echt“ halten und<br />

wie vom Angreifer gewollt, entsprechend<br />

reagieren. Die wenig<br />

schöne Überraschung dieses<br />

nicht gezielt auf einzelne Empfänger<br />

ausgeführten Angriffs ist meist<br />

ein leeres Bankkonto.<br />

Spear-Phishing hingegen ist eine<br />

Betrugsvariante, die sich gezielt an<br />

bestimmte Personen oder Organisationen<br />

richtet. Die Opfer werden<br />

dabei über Wochen und Monate<br />

gezielt ausspioniert, Gewohnheiten<br />

und Präferenzen in Erfahrung<br />

gebracht und ein individuelles Persönlichkeitsprofil<br />

erstellt. Auf Basis<br />

der gesammelten Daten lassen sich<br />

maßgeschneiderte, personenbezogene<br />

Phishing-Angriffe realisieren.<br />

Die hohe Glaubwürdigkeit der<br />

Angriffe optimiert die Erfolgsquote<br />

dieses Betrugsversuchs für Cyberkriminelle.<br />

Schutz vor den Folgen<br />

gestohlener Identitäten<br />

Über Phishing, Brute-Forceund<br />

Man-in-the-Middle-Attacken<br />

gestohlene Anmeldeinformationen<br />

sind bei Logins, die<br />

durch eine Zwei-Faktor-Authentifizierung<br />

(2FA) beziehungsweise<br />

eine Mehr-<br />

Faktor-Authentifizierung<br />

(MFA) geschützt<br />

werden, nutzlos. Die<br />

FIDO-Alliance hat mit<br />

FIDO2 sogar einen<br />

Login-Standard entwickelt,<br />

der überhaupt<br />

kein Passwort benötigt<br />

und trotzdem extrem<br />

sicher ist. Dazu ist<br />

der Faktor „Haben“<br />

in Form eines Hardware<br />

Token Voraussetzung.<br />

Ein realistisches<br />

Restrisiko<br />

gestohlener Identitäten<br />

bleibt für den Nutzer, sofern<br />

er die identische Kombination aus<br />

Benutzername und Passwort auch<br />

für andere Accounts verwendet, die<br />

nur statische Anmeldeinformationen<br />

voraussetzen.<br />

Erhöhte Gefahr durch<br />

DoS- und DDoS-Attacken<br />

Denial of Service Angriffe (DoS)<br />

und Distributed Denial of Service<br />

Angriffe (DDoS) sind nicht neu, doch<br />

als Angriffsmethode immer noch<br />

gebräuchlich. Insbesondere in Jahreszeiten<br />

mit umsatzstarken Onlineaktivitäten<br />

im E-Commerce-Bereich<br />

(Black Friday, Cyber Monday, Vorweihnachtsgeschäft,<br />

Weihnachtsgeschäft)<br />

beobachtet das BSI einen<br />

Anstieg solcher Aktivitäten. Beim<br />

Versuch, vorhandene Systeme<br />

mit einer Vielzahl von Anfragen zu<br />

überlasten und damit außer Betrieb<br />

zu setzen, gibt es unterschiedliche<br />

Formen des Angriffs, wie beispielsweise<br />

Syn-Flooding, Ping-Flooding<br />

und Mail-Bombing. Der Schaden<br />

liegt bei allen Angriffsmethoden in<br />

der zeitweisen Nichtverfügbarkeit<br />

der IT-Systeme. Einige Unternehmen<br />

mögen dies verschmerzen können,<br />

doch für einen Online-Shop-<br />

Betreiber ist so eine koordinierte<br />

Attacke mitunter existentiell. Bis<br />

zur Wiederherstellung der Verfügbarkeit<br />

seines Shops können keine<br />

Online-Bestellungen abgewickelt<br />

und somit kein Geld verdient werden.<br />

Neben dem immensen finanziellen<br />

Schaden ist zudem die Reputation<br />

des Online-Shops bei mehrfacher<br />

Nichtverfügbarkeit ebenfalls<br />

beträchtlich beschädigt.<br />

© AdobeStock_564803102, Adobe Stock, marikova<br />

Schutz vor DoS / DDoS<br />

Einige der DoS-Angriffe nutzen<br />

Bugs und Sicherheitslücken gezielt<br />

aus. Patch-Management, also das<br />

zeitnahe Verteilen von Sicherheitsupdates,<br />

schützt allgemein vor Cyberangriffen.<br />

Außerdem lassen sich<br />

Angriffsflächen vermeiden, indem<br />

man verhindert, dass Web-Applikationen<br />

Zugriff auf Ports, Protokolle<br />

oder Applikationen erhalten, die für<br />

eine Kommunikation im größeren<br />

Umfang nicht ausgelegt sind. Dabei<br />

kann es sehr hilfreich sein, die Infrastruktur<br />

hinter CDN (Content Distribution<br />

Network) oder einem Load-<br />

Balancer zu platzieren, denn dies<br />

kann die Datenmengen zwischen<br />

Front- und Backend begrenzen.<br />

Fazit<br />

Gegen die üblichen Verdächtigen<br />

bei Cyberangriffen schützen<br />

die üblichen Verdächtigen in der<br />

Cyberabwehr:<br />

• Anti-Malware-Multiscanner plus<br />

Datei-Desinfektion bieten angesichts<br />

der hohen Anzahl täglich<br />

neuer Malware-Varianten den<br />

bestmöglichen Schutz, auch vor<br />

Zero-Day Attacken.<br />

• Die Angst vor gestohlenen Identitäten<br />

verliert ihren Schrecken<br />

durch die Absicherung mit einer<br />

Zwei- oder Mehr-Faktor-Authentifizierung.<br />

• Bei DoS oder DDoS Angriffen ist<br />

die Verkleinerung der Trefferfläche<br />

und die Entkoppelung von<br />

Front- und Backend sehr wirkungsvoll.<br />

◄<br />

74 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Robotik<br />

Digitallösung für Smart Industry<br />

Stäubli präsentiert Plattformlösung SCOPE auf der Hannover Messe <strong>2023</strong><br />

Halle 6, F58<br />

Stäubli Tec-Systems GmbH<br />

Robotics<br />

https://www.staubli.com/de/de/<br />

robotics.html<br />

Fernüberwachung, Monitoring,<br />

Fehleridentifikation, Visualisierung<br />

und Optimierung von Roboterflotten:<br />

Das alles lässt sich ganz einfach<br />

und effizient erledigen mit der<br />

neuen SCOPE-Plattform, die Stäubli<br />

auf der Hannover Messe <strong>2023</strong> erstmals<br />

vorstellt.<br />

Vernetzung<br />

und Konnektivität<br />

sind zentrale Themen in der industriellen<br />

Produktion und es ist nur folgerichtig,<br />

dass dieser Trend auch<br />

in der Robotik möglichst umfassend<br />

und effizient umgesetzt wird.<br />

Wie das praxisgerecht funktioniert<br />

und welche Vorteile das vernetzte<br />

Monitoring von Robotern bietet,<br />

zeigt Stäubli auf der diesjährigen<br />

Hannover Messe. Dort wird das<br />

Unternehmen die SCOPE-Plattform<br />

vorstellen.<br />

Das Akronym steht für „Smart,<br />

Connect, Optimize, Prevent and<br />

Enable.“ Das beschreibt präzise<br />

die Aufgaben der Plattform für das<br />

Monitoring von Roboterflotten. Auf<br />

der on-site Plattform werden die<br />

roboterspezifischen Daten aggregiert,<br />

aufbereitet, analysiert und<br />

visualisiert. Anwender der Plattform<br />

können auf einem zentralen<br />

Dashboard eine Vielzahl von relevanten<br />

Betriebsdaten jedes einzelnen<br />

Robotersystems einsehen. Das<br />

schafft unter anderem die Voraussetzung<br />

dafür, Unregelmäßigkeiten<br />

oder schleichende Änderungen im<br />

Prozess zu erkennen und entsprechend<br />

gegenzusteuern, noch bevor<br />

die Produktionsqualität sinkt, Komponenten<br />

Schaden nehmen oder<br />

gar Ausfälle drohen.<br />

Die in SCOPE gesammelten Echtzeitdaten<br />

können – Stichwort Vernetzung<br />

– auch an übergeordnete Systeme<br />

oder Datenbanken und Analyse-Tools<br />

weitergegeben werden.<br />

SCOPE ist in der Lage, Daten über<br />

MQTT, http und Websocket zu übermitteln.<br />

Somit ist auch die Ankopplung<br />

an das ERP-, SCM- oder MES-<br />

System des Anwenders möglich.<br />

Transparenz<br />

über die gesamte Flotte<br />

Der Nutzen von SCOPE ist offensichtlich:<br />

Die Betreiber von Roboterflotten<br />

haben zu jeder Zeit den<br />

Überblick über den Status sämtlicher<br />

Roboter. Künftig können sie<br />

diese Daten manuell auswerten und<br />

frühzeitig reagieren, wenn es erforderlich<br />

ist. Oder aber sie nutzen<br />

maschinelle Auswertungen für die<br />

vorausschauende Wartung – mit der<br />

Option, auch eigene KI-gesteuerte<br />

Optimierungsprozesse zu fahren.<br />

Einfach Aktualisieren<br />

Darüber hinaus können über<br />

SCOPE zukünftige Funktionalitäten<br />

und Updates schnell und mit<br />

geringem Aufwand geladen und in<br />

der Praxis genutzt werden. In allen<br />

Fällen haben die Anwender von<br />

Stäubli Robotern mit SCOPE das<br />

geeignete Werkzeug an der Hand,<br />

um Ausfallzeiten zu minimieren, die<br />

Produktivität ihrer automatisierten<br />

Fertigung zu optimieren und die<br />

Lebenszyklen der Produktionsanlagen<br />

zu verlängern. ◄<br />

#MakeYourAutomationWork<br />

Maschinen und Anlagen digital gedacht<br />

Automation mit Drive<br />

KEB Automation KG Südstraße 38 32683 Barntrup Tel. +49 5263 401-0 E-Mail: info@keb.de<br />

www.keb.de<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 75


IoT/Industrie 4.0/Smart Factory<br />

Digitale Werkzeugverwaltung<br />

mit integrierter Werkzeugvermessung<br />

Kelch und MySolutions bieten neue Optionen für die Smart Factory<br />

Werkzeugvoreinstellung per Tablet steuern<br />

Eine erfolgreiche Smart Factory<br />

definiert sich immer auch über einen<br />

effizienten Ressourceneinsatz –<br />

angefangen bei Betriebsmitteln und<br />

Werkzeugbauteilen bis hin zur konkreten<br />

Fertigungsplanung. Die langjährigen<br />

Kooperationspartner Kelch<br />

GmbH und MySolutions AG zeigen<br />

jetzt, wie eine vollständig vernetzbare<br />

Werkzeugverwaltung gelingen<br />

kann und welche Optionen daraus<br />

für die gesamte Smart Factory entstehen.<br />

Der optimal aufeinander<br />

abgestimmte Einsatz der Software<br />

MyXPert ToolManager von MySolutions<br />

mit den Werkzeugeinstellgeräten<br />

KENOVA set line V3 und<br />

KENOVA set line V9-S von Kelch<br />

lässt sich für eine nachhaltig optimierte<br />

Produktion nutzen, ohne<br />

dass bestehende Prozesse neu<br />

konzipiert werden müssen.<br />

Werkzeugverwaltungssoftware<br />

Kelch GmbH<br />

www.kelch.de<br />

Mit der Einführung der Werkzeugverwaltungssoftware<br />

MyXPert von<br />

MySolutions erhalten Betriebe direkte<br />

Prozesssicherheit ab dem ersten<br />

Einsatz. Mit der Software lassen<br />

sich alle benötigten Betriebsmittel<br />

und Einsatzwerkzeuge digital<br />

verwalten und bieten damit auch<br />

in Lean Production eine zuverlässige<br />

Grundlage für die Einsatzplanung.<br />

Bei einer gleichzeitigen Verwendung<br />

von Kelch-Werkzeugeinstellgeräten<br />

und Präzisionswerkzeugen<br />

mit der Betriebsmittelverwaltungssoftware<br />

von MySolutions<br />

sind die Kernkompetenzen der<br />

Ko operationspartner eindeutig geregelt.<br />

Wie alle Voreinstellgeräte der<br />

INDUSTRIAL und PREMIUM Line<br />

von Kelch sind auch das KENOVA<br />

set line V3 und das KENOVA set<br />

line V9-S in punkto Hardware und<br />

Software vollständig in Automatisierungsprozesse<br />

integrierbar.<br />

Nahtlose Integration<br />

von Drittsystemen<br />

Mit der Software von MySolutions lassen sich alle benötigten Betriebsmittel<br />

und Einsatzwerkzeuge digital verwalten, auch für die Lean Production.<br />

Die Datenbank-Module der Software<br />

sind durch den Einsatz des<br />

MyXPert Frameworks je nach Einsatzart<br />

ausbau- und integrierbar. In<br />

Kombination mit dem passenden<br />

MyXPert Terminal als flexibles und<br />

modulares Shopfloor-Managementsystem<br />

können die Produktionsmitarbeiter<br />

direkt an der Maschine alle<br />

fertigungsrelevanten Informationen<br />

zu Betriebsmitteln (Artikel, Werkzeuge,<br />

Vorrichtungen, Mess- und<br />

Prüfmittel u. a.) auf einer zentralen<br />

Benutzeroberfläche abrufen. Dabei<br />

ist es möglich, Daten und Informationen<br />

zu visualisieren und bei Bedarf<br />

direkt zurück an Drittsysteme zu<br />

senden: Das Framework ermöglicht<br />

die nahtlose Integration von<br />

Fremdsystemen wie CNC-Maschinen,<br />

manuellen und automatisierten<br />

Lagersystemen und weiteren.<br />

Damit gelingt die Optimierung des<br />

gesamten Ressourceneinsatzes im<br />

Produktionsprozess einschließlich<br />

der Werkzeugrüstung und Werkzeugvorbereitung.<br />

Eine innovative<br />

Ergänzung bietet das modulare Konzept<br />

THE BOX von MySolutions für<br />

eine automatische Lagerverwaltung:<br />

Das vertikale Lagersystem ist<br />

für die gewichtsunabhängige Lagerung<br />

von kleinen und mittelgroßen<br />

Artikeln konzipiert und optimiert die<br />

Bodennutzung im Lagerbereich.<br />

Tiefe Integration<br />

Durch die enge Zusammenarbeit<br />

der Kooperationspartner ist eine<br />

sehr tiefe Integration der Werkzeugdatenbank<br />

und der Software<br />

der Werkzeugeinstellgeräte gegeben.<br />

Damit profitieren Betriebe von<br />

der direkten Integration der benötigten<br />

Module und somit von einer<br />

einheitlichen Datenstruktur und<br />

Bedienober fläche. Weitere Entwicklungen<br />

sind nach Auskunft<br />

der Unternehmen bereits in Vorbereitung<br />

und werden das Portfolio<br />

durch zusätzliche Instrumente zur<br />

Qualitätssicherung ergänzen. ◄<br />

Wie alle Voreinstellgeräte der INDUSTRIAL und PREMIUM Line von Kelch ist<br />

auch das KENOVA set line V3 in punkto Hardware und Software vollständig<br />

in Automatisierungsprozesse integrierbar.<br />

76 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Einfache Konnektivität über offene<br />

Kommunikationsstandards sichern<br />

Messen/Steuern/Regeln<br />

Über standardisierte Schnittstellen kann die<br />

Messtechnik von PQ Plus in unterschiedlichste<br />

Systeme integriert werden. Dadurch können<br />

Messdaten mit Hilfe von verschiedenen Kommunikationsprotokollen<br />

übermittelt werden.<br />

Doch Schnittstellen gibt es viele verschiedene,<br />

jede mit ihrem eigenen Vorteil. Ein RS485-<br />

Anschluss ist zum Beispiel ein gängiger und<br />

kostengünstiger Kommunikationsweg, um Daten<br />

zwischen vielen Teilnehmern auszutauschen.<br />

Dabei kommt meist Modbus RTU als Kommunikationsprotokoll<br />

zum Einsatz. Mit einer Ethernet-Schnittstelle<br />

lassen sich Daten mittels Modbus<br />

TCP/IP schneller über das Netzwerk übertragen<br />

und können einfach von Drittsystemen<br />

empfangen und verarbeitet werden.<br />

Neben den genannten Schnittstellen bieten die<br />

Geräte von PQ Plus außerdem noch die Möglichkeit<br />

über M-Bus, UDP Push, SNMP und USB<br />

zu kommunizieren.<br />

Produktfilter<br />

Auf ihrer Homepage hat PQ Plus einen Produktfilter<br />

zur Auswahl der passenden Geräte mit<br />

den gewünschten Schnittstellen für alle Systeme:<br />

https://www.pq-plus.de/produkte/hardwarekomponenten/<br />

◄<br />

PQ Plus GmbH<br />

info@pq-plus.de<br />

www.pq-plus.de<br />

Mixed-Signal-Oszilloskope<br />

Die smarte Lösung für Service und Home-Office<br />

Logikanalysator + Protokollanalysator + DSO<br />

Digital: 2 GHz Timing – 200 MHz State Analyse<br />

Analog: 200 MHz bei 12-Bit Auflösung<br />

8-128 Kanäle – Digital & Analog simultan<br />

8 Gb Speicher – Streaming-Modus<br />

www.acutetechnology.de


Messen/Steuern/Regeln<br />

PCIe-Digitizer kombinieren ultraschnelle<br />

Geschwindigkeit, hohe Auflösung und<br />

marktführendes Streaming<br />

Überragende Kombination aus 10 GSample/s Geschwindigkeit + 12 Bit Auflösung<br />

+ 12,8 GByte/s Datenstreaming<br />

Spectrum Instrumentation GmbH<br />

info@spec.de<br />

www.spectrum-instrumentation.com<br />

Zwei extrem schnelle PCIe-Digitizerkarten<br />

von Spectrum Instrumentation krönen die<br />

Flaggschiff-Serie M5i des Unternehmens und<br />

bieten optimale Signalerfassung und Analyse<br />

für sämtliche Signale im GHz-Bereich. Die<br />

Ein- und Zweikanalkarten bieten eine beeindruckende<br />

Kombination aus ultraschneller Abtastrate<br />

von 10 GSample/s mit hoher 12-Bit-Auflösung<br />

und marktführendem Datenstreaming von<br />

12,8 GByte/s über den PCI e-Bus. Um diesen<br />

hohen Datendurchsatz zu erreichen, wird eine<br />

PCIe-Schnittstelle mit 16 Lanes, Gen3, benutzt.<br />

Die erfassten Daten können direkt an den PC-<br />

Speicher oder zur kontinuierlichen Signalverarbeitung<br />

an CPUs und GPUs gesendet werden.<br />

Die Karten verfügen außerdem über ein Front-<br />

End mit über 3 GHz Bandbreite sowie bis zu<br />

16 GByte (8 G-Samples) On-Board-Speicher.<br />

Die schnellsten und leistungsstärksten Digitizer in<br />

der Firmengeschichte von Spectrum Instrumentation<br />

sind ideal für alle Ingenieure und Wissenschaftler,<br />

die mit anspruchsvollen Signalen im<br />

GHz-Bereich arbeiten.<br />

16-mal höhere Auflösung<br />

Mit einer Auflösung von 12 Bit bieten diese<br />

innovativen Digitizer einen besseren Dynamikbereich<br />

als die meisten herkömmlichen Testinstrumente.<br />

Beispielsweise liefern sie eine<br />

16-mal höhere Auflösung als viele digitale Oszilloskope,<br />

die normalerweise 8-Bit-Analog/Digital-<br />

Wandler verwenden. Die zusätzliche Auflösung<br />

ermöglicht Messungen mit besserem Signal/<br />

Rausch­ Verhältnis (SNR) und höherer Genauigkeit.<br />

Benutzer können damit auch feine Signaldetails<br />

erfassen und charakterisieren.<br />

Vielseitig einsetzbar<br />

Die Karten sind für eine Vielzahl von Signalen<br />

ausgelegt, wie sie beispielsweise in der Kommunikationstechnik,<br />

Halbleiterprüfung, Spektro skopie,<br />

in optischen Systemen und in der Quantenphysik<br />

zu finden sind. Die Front-End­ Schaltung hat<br />

eine Bandbreite von über 3 GHz mit programmierbaren<br />

Vollskalen-Bereichen von ±200 mV<br />

bis ±2,5 V und variablem Offset. Aufzeichnungen<br />

können im Single-Shot- oder Multiple-Waveform-<br />

Modus durchgeführt werden.<br />

78 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Die Mehrfachaufzeichnung unterteilt den integrierten<br />

Speicher in Segmente und ermöglicht<br />

die Erfassung zahlreicher Ereignisse, selbst<br />

bei sehr hohen Triggerraten. Dies ist perfekt<br />

für z. B. das Testen von seriellen Bussen oder<br />

von Stimulus-Response-Systemen wie LIDAR<br />

und RADAR. Für zusätzliche Flexibilität kann<br />

der integrierte Speicher als Ringpuffer verwendet<br />

werden, der ähnlich wie ein herkömmliches<br />

Oszilloskop funktioniert, oder als FIFO-Puffer<br />

für das kontinuierliche Streamen von Daten in<br />

die PC-Umgebung.<br />

Viele Triggermodi verfügbar<br />

Um auch anspruchvollste Signale zu erfassen,<br />

stehen eine Vielzahl von Triggermodi für<br />

die Kanäle oder die externen Triggereingänge<br />

zur Verfügung. Zu diesen Modi gehören konventionelles<br />

Flankentriggern sowie ausgefeiltere<br />

Methoden wie Window, Re-Arm, Or/And<br />

(logisch), Software und Delay. Die Triggerung<br />

erfolgt extrem präzise, da die Wellenform daten<br />

zusammen mit ihren relevanten Trigger-Zeitstempelinformationen<br />

gespeichert werden. Auf<br />

der Frontplatte finden sich SMA-Anschlüsse für<br />

die Kanaleingänge, vier multifunktionale digitale<br />

I/O-Leitungen sowie Ein- und Ausgänge für<br />

Clock und Trigger. Die zusätzlichen Takt- und<br />

Triggeranschlüsse ermöglichen es, die Karte<br />

mit zusätzlichen Digitizern oder anderen Messgeräten<br />

zu synchronisieren.<br />

PC als leistungsstarkes<br />

Messinstrument<br />

Die Karten können fast jeden PC in ein leistungsstarkes<br />

Messinstrument verwandeln.<br />

Dies eröffnet großartige neue Möglichkeiten für<br />

alle Anwender, die die neueste CPU- und GPU-<br />

Hardware für die Signalverarbeitung und Analyse<br />

verwenden wollen. Die Digitizerkarten werden<br />

mit allen Tools geliefert, die für die Verwendung<br />

mit einem Windows- oder Linux-Betriebssystem<br />

erforderlich sind. Mit Hilfe des beiliegenden Software-Development-Kits<br />

(SDK) können die Karten<br />

mit fast jeder gängigen Sprache programmiert<br />

werden. Dazu gehören C, C++, C#, Delphi,<br />

VB.NET, J#, Python, Julia, Java, LabVIEW und<br />

MATLAB. Das SDK enthält alle erforderlichen<br />

Treiber sowie Programmierbeispiele. Für Benutzer,<br />

die keinen eigenen Code schreiben wollen,<br />

bietet Spectrum die leistungsstarke Messsoftware<br />

SBench 6 Professional an. Diese bietet<br />

vollständige Kartenkontrolle sowie eine Vielzahl<br />

von Funktionen zur Datenanzeige, Analyse,<br />

Speicherung und Dokumentation.<br />

Direktes Streaming<br />

Ein großartiges Feature aller PCIe-Karten<br />

von Spectrum Instrumentation ist ihre Fähigkeit,<br />

Daten direkt zu und von einer CUDA-<br />

GPU zu streamen. Möglich ist dies dank des<br />

SCAPP-Pakets (Spectrums CUDA Access for<br />

Parallel Processing), das als kostengünstige<br />

Option erhältlich ist. SCAPP enthält die Treiber<br />

Messen/Steuern/Regeln<br />

für die CUDA-GPU-Unterstützung und ermöglicht<br />

es den Benutzern, ihre eigenen Verarbeitungsroutinen<br />

zu entwickeln. Um den Einstieg zu<br />

erleichtern, enthält das Paket Arbeitsbeispiele,<br />

die als Grundlage dienen und modifiziert werden<br />

können. Die Kombination aus PCIe-Digitizer,<br />

SCAPP und einer CUDA-GPU ist perfekt<br />

für datenintensives Processing, wie beispielsweise<br />

bei der kontinuierlichen Mittelwertbildung<br />

zur Rauschunterdrückung oder MPoint-FFTs für<br />

die Spektralanalyse.<br />

On-board Block Averaging<br />

Eine weitere Option für die neuen Karten<br />

ist das on-board Block Averaging (Option<br />

M5i.33xx-spavg). Diese Summenmittelung ist<br />

ein sehr nützliches Werkzeug, um unerwünschtes<br />

Signalrauschen zu reduzieren. Gleichzeitig<br />

kann es die standardmäßige 12 Bit Auflösung<br />

der M5i-Digitizer vergrößern und damit eine<br />

höhere Dynamik und ein besseres SNR liefern.<br />

Für die Mittelung der Wellenformen wird<br />

die fortschrittliche FPGA-Technologie der Karte<br />

genutzt, dies ist selbst bei der höchsten Abtastrate<br />

von 10 GS/s möglich. Das Ergebnis ist eine<br />

der schnellsten Block-Averaging-Lösungen auf<br />

dem Markt mit der Möglichkeit, bis zu 15 Millionen<br />

Ereignisse pro Sekunde zu mitteln - basierend<br />

auf der extrem kleinen Totzeit von unter<br />

40 ns zwischen einzelnen Segmenten.<br />

Oliver Rovini, Chief Technical Officer bei<br />

Spectrum, erklärt: „Diese neuen Digitizerkarten<br />

sind für uns ein bedeutender Schritt in<br />

die Zukunft. Indem wir schnellere Abtastraten<br />

und eine höhere Bandbreite anbieten, können<br />

wir jetzt einen breiteren Markt ansprechen. Dies<br />

hilft vielen Ingenieuren und Wissenschaftlern, die<br />

Wellenformen im GHz-Bereich oder sehr schnelle<br />

Pulse im Sub-Nanosekundenbereich erfassen<br />

und charakterisieren müssen. Wir haben unsere<br />

neuen Messkarten so konzipiert, dass sie zum<br />

einen einfach zu bedienen sind, zum anderen<br />

sehr flexibel eingesetzt werden können, auch für<br />

extreme Signale. Dabei kann es sich beispielsweise<br />

um einen schwachen Puls eines reflektierten<br />

Lasers handeln, oder um High-Speed-<br />

Kommunikationssignale mit einer ausgeklügelten<br />

Modulationstechnik.“<br />

Zusatzleistungen<br />

Wie für alle Produkte bietet Spectrum auch für<br />

die neuen Karten M5i.3350-x16 (Einkanal) und<br />

M5i.3357-x16 (Zweikanal) eine 5-jährige Gewährleistung,<br />

kostenlose Software- und Firmware-<br />

Updates sowie Support direkt vom Entwicklerteam<br />

- für die gesamte Lebensdauer des Produkts.<br />

Die M5i.33xx-Serie umfasst fünf verschiedene<br />

Modelle mit Abtastraten von 3,2 oder 6,4<br />

oder 10 GS/s, Bandbreiten von 1, 2 oder 3 GHz<br />

und einem oder zwei Kanälen.<br />

Link<br />

zum Produktvideo (5min):<br />

https://youtu.be/nLJJdqg26P4 ◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 79<br />

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Software/Tools/Kits<br />

Low-Code Manifest<br />

Software einfacher, flexibler und leichtfüßiger entwickeln -<br />

„Low-Code lindert Fachkräftemangel und senkt Entwicklungs- & Wartungskosten“<br />

Die Low-Code Association e.V.<br />

hat das Low-Code Manifest veröffentlicht.<br />

Es zeigt, welche Veränderungen<br />

sich in der IT-Branche und<br />

im Arbeitsalltag durch Low-Code<br />

und No-Code ergeben und welche<br />

noch zu erwarten sind. Stefan<br />

Ehrlich, Vorstand SQL Projekt AG,<br />

Mitunterzeichner des Manifests und<br />

Mitgliedsunternehmen bei der Low-<br />

Code Association, zu den Beweggründen:<br />

„Wir haben das Manifest<br />

vor allem deshalb erstellt, weil wir<br />

glauben, dass die Bekanntheit von<br />

Low-Code- und No-Code-Technologien<br />

noch deutlich steigerungsfähig<br />

ist.“ Man erhoffe sich einen<br />

breiteren Diskurs über den Einsatz<br />

dieser Technologien zur Schaffung<br />

eines breiteren Nutzens von IT für<br />

die Kunden.<br />

SQL Projekt AG<br />

https://sql-ag.de<br />

Low-Code Association e.V.<br />

Der Low-Code Association e.V. ist ein Verband aktiver Low-Code-<br />

Plattformanbieter und -Dienstleister im deutschsprachigen Raum. Zu<br />

den Mitgliedern zählen unter anderem die führenden, in Deutschland<br />

ansässigen Low-Code-Anbieter Scopeland Technology, Simplifier,<br />

Necara, JobRouter, Allisa Software, SQL Project und engomo sowie<br />

ausgewählte regionale IT-Dienstleister wie DResearch Digital Media<br />

Systems, und DMK E-Business.<br />

Arbeitsprozesse<br />

unterstützen<br />

Im Arbeitsalltag führen Low-Codeund<br />

No-Code-Ansätze dazu, dass<br />

mehr Menschen, die nicht IT-Spezialisten<br />

sein müssen, Spezial-<br />

Anwendungen erstellen und Prozess-Abläufe<br />

modellieren können.<br />

Bisher wurden für die Unterstützung<br />

von Arbeitsprozessen teilweise<br />

recht aufwändige Auswahlverfahren<br />

sowie Anpassungsprojekte<br />

von Standard-Anwendungen durchgeführt<br />

oder Individual-Lösungen<br />

direkt neu entwickelt. „Mit Low-<br />

Code- und No-Code-Ansätzen können<br />

viel mehr Arbeitsprozesse im<br />

Unternehmen mit IT unterstützt werden<br />

als auf konventionellen Wegen“,<br />

so Stefan Ehrlich. Somit steige die<br />

Durchdringung der Arbeitsprozesse<br />

mit IT-Unterstützung deutlich. Für<br />

die IT-Branche verschiebt sich das<br />

Wertschöpfungsmodell noch mehr<br />

hin zu Schaffung und Nachnutzung<br />

einzelner Lösungsbausteine, wobei<br />

die Nachnutzung zunehmend direkt<br />

durch die Kunden erfolgt.<br />

Deutlich kürzere<br />

Entwicklungszyklen<br />

Da Low-Code- und No-Code-<br />

Ansätze deutlich kürzere Entwicklungszyklen<br />

ermöglichen, können<br />

Anwendungen durch Iterationen<br />

(Prototyping oder Minimum Viable<br />

Product) passgenauer gestaltet und<br />

auch schneller an sich ändernde<br />

Rahmenbedingungen angepasst werden.<br />

Organisationen werden dadurch<br />

responsiver und wet tbewerbsfähiger.<br />

Grund genug, das Thema noch weiter<br />

nach vorne zu bringen. So erarbeiteten<br />

über den Jahreswechsel<br />

die acht deutschen Gründungsunternehmen<br />

der Low-Code Association<br />

Scopeland Technology, Necara,<br />

DResearch Digital Media Systems,<br />

Allisa, DMK E-Business, JobRouter,<br />

Simplifier und SQL Projekt gemeinsam<br />

mit dem Low-Code Experten<br />

Jan Gottschick von Fraunhofer Fokus<br />

die 14 Thesen. Ziel des Manifests<br />

ist es, das Verständnis von Low-<br />

Code in der Öffentlichkeit zu schärfen.<br />

Allgemeingültig, herstellerübergreifend<br />

und technologieneutral flossen<br />

die Erfahrungen aus dem Alltag<br />

von visionären Firmengründern,<br />

Executives, Businessverantwortlichen,<br />

IT-Dienstleistern und Wissenschaftlern<br />

in das Manifest ein.<br />

Schneller Aufbau von<br />

Low-Code-Developer-Teams<br />

Das Manifest eröffnet die Perspektive<br />

auf eine komplett anders<br />

gedachte Softwareentwicklung:<br />

einfacher, flexibler, leichtfüßiger.<br />

Es greift technische Kernaspekte,<br />

Zielsetzungen, aber auch die Entwicklung<br />

eines neuen Berufsbildes<br />

des Low-Code-Developers auf. Ein<br />

Zuwachs an Effizienz und Flexibilität<br />

in der Umsetzung, die damit<br />

steigende Softwarequalität, ein<br />

vergleichsweise schneller Aufbau<br />

von leistungsstarken Low-Code-<br />

Developer-Teams sind überzeugende<br />

Argumente für Low-Code.<br />

Die Vorteile von Low-Code werfen<br />

die Frage auf, was in Zukunft<br />

nicht Low-Code sein wird.<br />

Low-Code revolutioniert<br />

Eine wichtige These des Manifests<br />

lautet ‚Wir sind überzeugt:<br />

Low-Code revolutioniert die Konzeption,<br />

Entwicklung und langfristige<br />

Pflege von Software.<br />

Maßgeschneiderte Software<br />

wird z unehmend mit interaktiven,<br />

visuellen und deklarativen Methoden<br />

aus vorgefertigten Programmfunktionen<br />

zusammengesetzt.’<br />

Dazu Stefan Ehrlich: „Low-Codeund<br />

No-Code-Ansätze basieren<br />

quasi auf vorgefertigten Software-Bausteinen.<br />

Diese können im<br />

Projekt durch die Kunden selbst<br />

oder durch Dienstleister konfiguriert<br />

und zu kompletten Anwendungen<br />

zusammengesetzt werden.“<br />

Damit das durch möglichst<br />

viele Menschen ohne IT-Ausbildung<br />

geschehen könne, seien keine<br />

Programmiersprachen sondern<br />

Stefan Ehrlich: „Mit Low-Code- und<br />

No-Code-Ansätzen können viel mehr<br />

Arbeitsprozesse im Unternehmen<br />

mit IT unterstützt werden als auf<br />

konventionellen Wegen.“<br />

© SQL Projekt AG<br />

80 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Software/Tools/Kits<br />

Im Arbeitsalltag führen Low-Code- und No-Code-Ansätze dazu, dass mehr Menschen, die nicht IT-Spezialisten sein müssen, Spezial-Anwendungen erstellen<br />

und Prozess-Abläufe modellieren können. © Shutterstock<br />

SQL Projekt AG<br />

visuelle Konzepte im Einsatz. „In<br />

den entsprechenden Editoren<br />

werden Programm oberflächen<br />

so zusammengesetzt, wie sie<br />

in der fertigen Anwendung aussehen<br />

oder Abläufe über Flussdiagramme<br />

beschrieben: unser tägliches<br />

Geschäft“, so Ehrlich weiter.<br />

Low-Code verändert<br />

Karsten Noack, Vorstandsvorsitzender<br />

der Low-Code Association<br />

Die SQL Projekt AG (Dresden) unterstützt ihre Kunden bei der<br />

Beschleunigung und Absicherung einer auf Daten basierenden<br />

Wertschöpfung. Bereits sehr früh erkannte das Team der SQL Projekt<br />

AG, dass im digitalen Zeitalter die Effizienz der Werkzeuge,<br />

mit denen Daten gesammelt, gespeichert, verarbeitet und ausgewertet<br />

werden, von zentraler Bedeutung für den Erfolg eines<br />

Unternehmens ist.<br />

So unterstützt SQL Projekt mit dem seit über 20 Jahren erfolgreich<br />

am Markt eingesetzten Produkt Transconnect Unternehmen<br />

ganz unterschiedlicher Branchen (u. a. die Fertigungs- sowie die<br />

Nahrungs- und Genussmittelindustrie) sowie Einrichtungen des<br />

öffentlichen Dienstes bei der Automatisierung von Datenbereitstellung<br />

und Produktionsprozessen. Bei der Software handelt es<br />

sich um eine Integrationsplattform, die Leitsysteme für Betrieb, Prozesse<br />

und Maschinen (MES, SCADA, SPS oder Intralogistik-Systeme)<br />

mit Softwaresystemen für Verwaltungs- und Organisationprozesse<br />

(ERP, CRM oder PLM) verbindet. Transconnect ist edgefähig,<br />

das heißt so kompakt, dass der Betrieb auf Kleinstrechnern<br />

direkt in der Fertigung, etwa angebunden über 5G, möglich ist.<br />

Die Produktvision ist ein verteiltes Netz an Transconnect-Knoten,<br />

mit dem ganze Prozessketten End-to-End automatisiert und<br />

benötigte Kennzahlen für die Prozessoptimierung bereitgestellt werden<br />

können. Typische Anwendungsfelder von Transconnect sind<br />

etwa Industrial Internet of Things (IIoT), Geschäftsprozessautomatisierung<br />

und -mobilisierung, SAP-Integration, Cloudifizierung und<br />

Master Data Management.<br />

sowie Geschäftsführer von Scopeland<br />

Technology, sieht das Manifest<br />

ebenso als großen Schritt für<br />

die Bewegung: „Mit dem Manifest<br />

haben wir die Vielfalt und auch Auswirkungen<br />

auf die IT-Welt festgehalten.<br />

Wir sind der festen Überzeugung,<br />

dass Unternehmen in<br />

Zukunft eine Low-Code Strategie<br />

benötigen. Es wird nicht nur eine<br />

Low-Code Plattform zum Einsatz<br />

kommen, sondern verschiedene<br />

für unterschiedliche Aufgaben.“<br />

Am Ende wird deutlich: Low-Code<br />

wird Organisationen, wie auch die<br />

Arbeit mit und an Software verändern<br />

und tut dies bereits.<br />

Zukunftspotenziale<br />

Die Mitglieder der Low-Code<br />

Association verbindet das Interesse,<br />

der Öffentlichkeit aufzuzeigen, was<br />

heute bereits möglich ist und wo die<br />

Zukunftspotenziale der Low-Code-<br />

Entwicklung liegen.<br />

Gemeinsam ist allen eines: Softwareentwicklung<br />

ohne Programmierung,<br />

genauer gesagt fast ohne<br />

Programmierung. Die einzelnen<br />

Anbieter nähern sich diesem Ziel<br />

aus teils unterschiedlichen Richtungen<br />

und mit unterschiedlichen<br />

Ausprägungen der einzelnen Produkte.<br />

Schließlich geht es um eine<br />

enorme technisch-methodische<br />

Herausforderung, ohne dass der<br />

Weg dahin klar vorgezeichnet wäre.<br />

„Aktuell (noch) nicht für alle<br />

Problemstellungen geeignet“<br />

Ist also Low-Code und No-Code<br />

für die Branche die immer wieder<br />

gestresste eierlegende Wollmilchsau?<br />

Stefan Ehrlich weiß, dass<br />

„die IT-Branche dieses seltene Tier<br />

schon immer gesucht hat und wohl<br />

auch immer suchen wird. Tatsächlich<br />

sind die einzelnen Low-Codeoder<br />

No-Code-Lösungen aktuell<br />

jeweils (noch) nicht für alle Problemstellungen<br />

geeignet. Manche<br />

ermöglichen die Realisierung spezialisierter<br />

ERP-Systeme, manche<br />

den Aufbau komplexer Web-Auftritte<br />

- andere wiederum die Automatisierung<br />

ganzer Geschäftsprozesse<br />

unter Nutzung bereits vorhandener<br />

IT-Anwendungen, wie<br />

etwa CRM, ERP, MES oder Web­<br />

Shop bis hin zur Fertigungs-IT in<br />

der Werkhalle mit IIoT.<br />

Wenn man jedoch einzelne<br />

Lösungsbausteine entwickelt, die<br />

zu immer neuen Anwendungen<br />

zusammengesetzt werden können,<br />

sinkt der Aufwand für die<br />

Erstellung dieser Anwendungen in<br />

Summe betrachtet. „Übernehmen<br />

die Kunden dabei noch einen Teil<br />

der Anwendungs erstellung selbst,<br />

lindert das den Fachkräftemangel,<br />

senkt die Entwicklungs- und Wartungskosten<br />

sowie die Entwicklungsdauer“,<br />

erläutert Ehrlich. ◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 81


Software/Tools/Kits<br />

Kommunikationsbibliothek erhält ein großes Plus an Sicherheit<br />

ACCON-AGLink: neue Version 6.0 erschienen<br />

Die Kommunikationsbibliothek<br />

ACCON-AGLink von Delta Logic<br />

hat ein umfangreiches Update<br />

erhalten. In Version 6.0 bietet die<br />

Software Support für SINUME­<br />

RIK ONE und Create MyVirtual<br />

Machine, neu hinzugekommen ist<br />

das Modul SINUMERIK AddOn.<br />

Weitere neue Features erhöhen<br />

die Datensicherheit.<br />

Sicherer Datenverkehr<br />

Die multiplattformfähige Kommunikationsbibliothek<br />

ACCON-AGLink<br />

von Delta Logic sorgt für sicheren<br />

und reibungslosen Datenverkehr<br />

zwischen PC bzw. Servern und SPS,<br />

unabhängig von Programmiersprachen<br />

und Betriebssystemen. Sie ist<br />

mit Blick auf Siemens-Umgebungen<br />

entwickelt worden und unterstützt<br />

unter anderem Steuerungen der<br />

Serien S7-200/300/400, S7-1200<br />

und S7-1500 inklusive Zugriff auf<br />

die optimierten Datenbausteine.<br />

Auch der Support für SINUMERIK<br />

840D sl, 840D pl und 810D pl gehört<br />

inzwischen zum Leistungsumfang<br />

von ACCON-AGLink. Die Steuerungen<br />

können direkt über die Bibliothek<br />

von Delta Logic angesprochen<br />

werden, eine Änderung der<br />

CNC-Software oder eine Siemens-<br />

Lizenz sind dafür nicht erforderlich.<br />

Support für SINUMERIK<br />

ONE und Create MyVirtual<br />

Machine<br />

Mit dem jetzt veröffentlichten<br />

Update auf Version 6.0 haben die<br />

schwäbischen Experten für industrielle<br />

Kommunikation ihre leistungsstarke<br />

Software noch einmal<br />

deutlich erweitert. ACCON-<br />

AGLink bietet Support für SINU­<br />

MERIK ONE und Create MyVirtual<br />

Machine, dem neuen Siemens-<br />

Standard für Werkzeugmaschinen,<br />

mit dem sich sämtliche Prozesse<br />

via digitalem Zwilling virtuell abbilden<br />

lassen. Ein großer Vorteil für<br />

Entwickler wie auch Anwender,<br />

denn auf diese Weise können alle<br />

Abläufe von der Entwicklung neuer<br />

Maschinen und Werkzeuge bis hin<br />

zur Bearbeitung eines Werkstücks<br />

Von Maschinendatenerfassung bis zum<br />

vollintegrativen, hybriden Ökosystem<br />

Industrie Informatik auf der<br />

Hannover Messe <strong>2023</strong><br />

Unter dem Motto ‚Enter the Gate<br />

to the World of Smart Manufacturing’<br />

präsentiert Softwarehersteller Industrie<br />

Informatik seine erprobten und<br />

smarten Lösungen für die digitale<br />

Fertigung der Zukunft. Die Kombination<br />

aus jahrzehntelanger Erfahrung,<br />

unermüdlichem Innovationsgeist<br />

und modernen Technologien<br />

ermöglicht dem Unternehmen die<br />

Fusion digitaler und industrieller<br />

Welten zu hybriden Ökosystemen.<br />

Besucher der Hannover Messe<br />

können sich selbst von den zahlreichen<br />

Möglichkeiten überzeugen,<br />

die auf Basis der smarten Fertigungslösungen<br />

des MES-Anbieters<br />

entstehen. Ob mit einer Maschinendatenerfassung<br />

zur Visualisierung<br />

von Maschinenzuständen oder<br />

der Umsetzung einer innovativen,<br />

digitalisierten Fertigungsplattform -<br />

Industrie Informatik zeigt erprobte<br />

Softwareprodukte ebenso wie die<br />

neuesten Technologien und Anwendungen<br />

für die Smart Factory.<br />

MES als Entscheidungsgrundlage<br />

für Mitarbeiter<br />

und Management<br />

Basis für jedes erfolgreiche Digitalisierungsprojekt<br />

bildet das Manufacturing<br />

Execution System cronetwork<br />

mit Standardmodulen wie Maschinen-<br />

und Betriebsdaten erfassung,<br />

Traceability & Logistiklösungen<br />

sowie dem Herzstück cronetwork<br />

Feinplanung APS. Diese schaffen<br />

eine transparente Fertigung, intelligente<br />

Werkerführung und Entscheidungsgrundlagen<br />

für Mitarbeiter<br />

und Management sowie die<br />

essenzielle Basis für weitere Optimierungsmaßnahmen.<br />

cronetwork Gateway-<br />

Technologie<br />

Wer einen Schritt weiter gehen<br />

möchte, sollte sich die neue cronetwork<br />

Gateway-Technologie genauer<br />

ansehen. Sie erlaubt die nahtlose<br />

Integration unterschiedlicher Systeme,<br />

Anwendungen und Technologien<br />

der Shopfloor-Peripherie<br />

und darüber hinaus. Vereinfacht<br />

gesagt ermöglicht Gateway die<br />

innovative Öffnung von cronetwork<br />

MES und entfaltet damit das große<br />

Potenzial des Industrial-Internet-of-<br />

Things (IIoT).<br />

Partner SIB Visions zeigt<br />

Low-Code-Plattform VisionX<br />

In Kombination mit der High-<br />

End-Fertigungsplattform cronetworld<br />

können alle relevanten Faktoren<br />

wie Mitarbeiter, Shopfloor und<br />

innovative Technologien vereint und<br />

zu einem funktionierenden, digitalen<br />

Abbild der Fertigung geformt<br />

werden. Die ganzheitliche cronetworld-Philosophie<br />

unter dem ‚Bestof-Breed-Ansatz’<br />

vereint shopfloornahe<br />

Anwendungen aus der eigenen<br />

Softwareschmiede mit Technologien<br />

sorgfältig ausgewählter Partner. Mit<br />

SIB Visions ist ein solcher Partner<br />

ebenfalls am VDMA-Partnerstand<br />

auf der Hannover Messe vertreten.<br />

Mit der Low-Code-Plattform VisionX<br />

von SIB Visions können Anwender<br />

neue Lösungen und Anforderungen<br />

ohne Programmierkenntnisse<br />

schnell und unkompliziert realisieren.<br />

Die leistungsstarke Low-Code-<br />

Plattform ist ein zertifiziertes Industrie<br />

Informatik-hagen.Partnerprodukt<br />

und kann vollständig in cronetworld<br />

integriert werden.<br />

Halle 15, Stand F28<br />

Industrie Informatik GmbH<br />

www.industrieinformatik.com<br />

82 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Software/Tools/Kits<br />

simuliert werden, bevor es in die<br />

reale Umsetzung geht. ACCON-<br />

AGLink 6.0 fügt sich in diese hochperformante<br />

Umgebung ideal ein<br />

und stellt die Kommunikation sicher<br />

– in überragender Geschwindigkeit.<br />

SINUMERIK AddOn<br />

Neu ist außerdem das SINUME­<br />

RIK AddOn. Es ermöglicht u. a. komfortables<br />

Browsen für den Zugriff<br />

auf über 4.000 NC-Variablen und<br />

Anwenderdaten (GUD). Ein optimierter<br />

Variablenzugriff vermeidet<br />

Protokollfehler aufgrund einer ungültigen<br />

Anfragen reihenfolge.<br />

Secure Communication<br />

für mehr Datensicherheit<br />

ACCON-AGLink 6.0 bietet darüber<br />

hinaus Unterstützung für das von<br />

Siemens eingeführte Verschlüsselungsprotokoll<br />

Secure Communication<br />

(TLS 1.3).<br />

Das neue Protokoll behebt eine<br />

Schwachstelle, die vom Bundesamt<br />

für Sicherheit in der Informationstechnik<br />

(BSI) als IT-Bedrohungslage<br />

2/Gelb eingestuft worden ist.<br />

Auslöser war ein veralteter kryptografischer<br />

Schlüssel für Legacy-Funktionen<br />

der Produktfamilie SIMATIC;<br />

betroffen waren die CPU-Familien<br />

SIMATIC S7-1200 und S7-1500.<br />

Die wichtigsten neuen<br />

Features<br />

von ACCON-AGLink 6.0 sind die<br />

Unterstützung von<br />

• TIA Portal V18,<br />

Zugriff online und offline<br />

• SIMATIC S7-1500,<br />

Firmware V2.9.x und 3.0.x<br />

sowie SIMATIC S7-1200,<br />

Firmware V4.5 und 4.6<br />

• Werkzeugmaschinensteuerungen<br />

SINUMERIK ONE,<br />

Create MyVirtual Machine<br />

• PLCSIM Advanced bis V5.0<br />

• Secure PG/PC- und HMI­<br />

Kommunikation<br />

(Secure Communication)<br />

Wie alle Produkte von Delta Logic<br />

überzeugt ACCON-AGLink durch<br />

große Anwenderfreundlichkeit,<br />

höchste Performance und besten<br />

Kundensupport. Die Kommunikations-Bibliothek<br />

wird fortlaufend<br />

weiterentwickelt – und mit ihrem<br />

langjährigen Know-how können<br />

die Experten von Delta Logic auch<br />

individuelle Kundenwünsche zeitnah<br />

realisieren.<br />

DELTA LOGIC<br />

Automatisierungstechnik GmbH<br />

info@deltalogic.de<br />

www.deltalogic.de<br />

Software-<br />

Projekte im<br />

Zeitplan<br />

Die Experten für C++-Entwicklung<br />

und HMI-Lösungen<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Kompletter Service für Software-Projekte. Von<br />

der Konzeptphase über das Design bis hin zu Test<br />

und Wartung<br />

Softwareentwicklung mit C++ und Qt<br />

Framework<br />

Schnelle Unterstützung für bestehende Projekte<br />

Reichhaltiges Portfolio an Projekten für die<br />

Bereiche Medizin, Industrie, Elektronik und<br />

Automotive<br />

Mehr Informationen auf<br />

scythe-studio.com<br />

contact@scythe-studio.com


Software/Tools/Kits<br />

Intelligente Instandhaltung in<br />

Maschinenparks<br />

Synostik präsentiert auf der diesjährigen Hannover Messe seine neuesten Tools. Dabei geht es um intelligente<br />

Programmierung für Wartung, Inspektion und Instandsetzung von industriellen Produktionsanlagen.<br />

Systems verteilt. Wichtig ist dabei,<br />

dass die Abläufe zunächst vollständig<br />

erfasst und verstanden wurden<br />

– am besten in maschinenlesbarer<br />

Form. Synostik hat micro-KI bereits<br />

erfolgreich erprobt: In Industrieanwendungen<br />

wurden beispielsweise<br />

Edge-Devices so intelligent programmiert,<br />

dass diese auf Basis der verfügbaren<br />

Daten Fehler und Fehlerursachen<br />

selbstständig bestimmen<br />

und melden. Die KI konnte sogar<br />

eigenständig Korrekturen vornehmen.<br />

Ebenso wurden bei Roboteranwendungen<br />

in IoT-Systemen<br />

verschiedene Aufgaben so zwischen<br />

Roboter und Werkzeug verteilt,<br />

dass Rüstzeiten reduziert und<br />

die Produktivität gesteigert werden<br />

konnten.<br />

Roboteranwendungen und weitere Industriebereiche profitieren von cleveren Softwaretools und Algorithmen<br />

@ CNStock/Shutterstock<br />

Halle 15, Stand H27<br />

Synostik GmbH<br />

www.synostik.de<br />

Im Messefokus steht micro-<br />

KI (µKI), eine neue Methode der<br />

„Künstlichen Intelligenz“. Dazu werden<br />

einzelne Systemkomponenten<br />

in die Lage versetzt, kleinere Aufgaben<br />

eigenständig zu bearbeiten<br />

und in begrenztem Umfang selbst<br />

Entscheidungen zu treffen. Interessierte<br />

Besucher können sich<br />

am Stand auch über die bewährte<br />

„MaintenanceSolutionLine Industrie“<br />

informieren. Diese Produktlinie<br />

umfasst intelligente Algorithmen<br />

und Werkzeuge für Inbetriebnahme,<br />

Inspektion, Wartung, Test,<br />

Fehlersuche und Instandsetzung<br />

von Maschinenparkanlagen.<br />

KI für kleine und<br />

mittelständische<br />

Unternehmen<br />

„Speziell kleine und mittelständische<br />

Unternehmen scheuen oftmals,<br />

aufgrund der Kosten und<br />

der Komplexität, den Einsatz von<br />

KI-Anwendungen. Mit micro-KI<br />

bieten wir allen Unternehmen eine<br />

Variante, auch für Einsteiger: Statt<br />

auf eine vollumfängliche Version<br />

zu setzen, kann der Kunde mit<br />

kleinen Anwendungen im abgesteckten<br />

Rahmen erste positive<br />

Erfahrungen machen. Auf dieser<br />

Basis werden die Produkte im<br />

Einsatz kontinuierlich verbessert<br />

und es können Schritt für Schritt<br />

zusätzliche KIs eingesetzt werden“,<br />

erklärt Heino Brose, Geschäftsführer<br />

der Synostik GmbH. Der Clou:<br />

Mit micro-KI können einzelne Aufgaben<br />

und Entscheidungen nach<br />

und nach einer KI übertragen werden,<br />

während andere Prozesse<br />

oder Entscheidungen noch von<br />

Menschen erledigt und getroffen<br />

werden.<br />

Mit micro-KI die digitale<br />

Instandhaltung fördern<br />

Der Prozess ist dabei wie folgt:<br />

Komplexe Abläufe und Algorithmen<br />

werden in überschaubare Teilschritte<br />

zerlegt und sinnvoll auf mehrere<br />

Steuergeräte eines komplexen<br />

KI wird für die breite Masse<br />

zugänglich<br />

Mit dem Einsatz von micro-KI<br />

sieht Synostik einen entscheidenden<br />

Meilenstein, um Hürden<br />

bei der breiten Anwendung von KI<br />

in Industrie unternehmen abzubauen<br />

und so letztendlich die Digitalisierung<br />

voranzutreiben. „Mit unserer<br />

neuen Methode können sich Unternehmen<br />

und Organisationen nach<br />

und nach an KI-Anwendungen<br />

gewöhnen und so in die Digitalisierung<br />

hineinwachsen. Die Frage<br />

wird dann nicht mehr sein ‚Kann ich<br />

mir KI leisten?‘, sondern ‚Wie viel KI<br />

will ich mir zum jetzigen Zeitpunkt<br />

leisten?‘“, so Heino Brose.<br />

Fortschritt und Erfolg der<br />

Produktion im Mittelpunkt<br />

Synostik konnte feststellen, dass<br />

Erfolge in Produktionsbetrieben<br />

durch micro-KI schneller sichtbar<br />

werden. Dadurch wird es für die<br />

Entscheider einfacher, die nächsten<br />

Investitionsentscheidungen<br />

mit einem guten Gefühl zu treffen.<br />

Weitere Mehrwerte sind schnellere<br />

Identifikation von betriebsfremden<br />

Ereignissen, effizientere Behebung<br />

von Störungen, geringere Stillstandzeiten<br />

und mehr Produktivität bei<br />

weniger Ausschuss. ◄<br />

84 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Bildverarbeitung von Zebra Technologies<br />

bei Rauscher<br />

Angebotsspektrum in der Bildverarbeitung erweitert<br />

Bildverarbeitung<br />

Erweiterte Möglichkeiten<br />

für effektive Lösungen<br />

Bilder © Zebra Technologies Europe Limited , © Rauscher<br />

RAUSCHER GmbH Bildverarbeitung<br />

info@rauscher.de<br />

www.rauscher.de<br />

Im Juni 2022 erwarb Zebra Technologies das<br />

Bildverarbeitungsunternehmen Matrox Imaging.<br />

Das kombinierte Zebra-Matrox Portfolio mit stationären<br />

Barcodelesegeräten und industrieller<br />

Bildverarbeitungs-Hardware ist in Deutschland<br />

und Österreich nun bei der Rauscher GmbH<br />

Bildverarbeitung erhältlich.<br />

Die Rauscher GmbH Bildverarbeitung ist<br />

bereits seit Jahrzehnten Vertriebspartner des<br />

kanadischen Machine Vision Herstellers Matrox<br />

Imaging in Deutschland und Österreich. Durch<br />

die Übernahme von Matrox Imaging durch Zebra<br />

Technologies im Juni 2022 erweitert sich das<br />

Angebotsspektrum des Olchinger Distributionsunternehmens<br />

ab sofort um die stationären<br />

Barcodelesegeräte und weitere Machine Vision-<br />

Komponenten von Zebra.<br />

„Zebra ist vor allem im Logistikbereich einer<br />

der weltweit führenden Hersteller leistungsfähiger<br />

Produkte und Systeme“, erläutern die Rauscher-Geschäftsführer<br />

Raoul Kimmelmann und<br />

Thomas Miller. „Das Unternehmen hat sich in<br />

der Vergangenheit zunehmend dem Thema Bildverarbeitung<br />

gewidmet und seine Ambitionen in<br />

diesem Bereich im vergangenen Jahr durch den<br />

Kauf von Matrox Imaging deutlich unterstrichen.<br />

Wir freuen uns sehr, dass wir unseren Kunden<br />

mit den bewährten Bildverarbeitungskomponenten<br />

von Zebra ab sofort erweiterte Möglichkeiten<br />

für effektive Lösungen anbieten können.“<br />

Automatische Produkt-Verfolgung<br />

Die Familie der stationären Barcodelesegeräte<br />

und industriellen Bildverarbeitungssysteme von<br />

Zebra ermöglicht eine automatische Verfolgung<br />

von Teilen und Paketen, deren Codes zum Beispiel<br />

bei Produktions-, Lager- und Fulfillment-<br />

Vorgängen zuverlässig erkannt und identifiziert<br />

werden müssen. Die Bildverarbeitungslösungen<br />

von Zebra umfassen eine Reihe intelligenter<br />

Kameras, die von der einfachen Nachverfolgung<br />

von Objekten bis hin zu komplexen<br />

Qualitätsprüfungen alle Anforderungen an wirtschaftliche<br />

automatisierte Abläufe erfüllen. ◄<br />

Ostereier und<br />

Schokoladen-Hasen?<br />

Nicht jedes Kind hat an Ostern einen Grund<br />

zur Freude. SOS-Kinderdorf unterstützt<br />

benachteiligteFamilien nachhaltig und langfristig.<br />

Jetzt helfen: sos-kinderdorf.de


Bildverarbeitung<br />

Objektive mit 88 mm Objektfelddurchmesser<br />

Vision & Control GmbH<br />

www.vision-control.com<br />

Die Vision & Control GmbH erweitert ihr Angebot<br />

an objektseitig telezentrischen Messobjektiven<br />

der vicotar BLUE-Vision-Serie um sechs<br />

Modelle für maximal 88 Millimeter Objektfelddurchmesser.<br />

Dank des parallelen Strahlengangs<br />

auf der Objektseite bilden sie ohne perspektivische<br />

Verzerrungen ab. Nur so sind exakte<br />

Messungen und Positionsbestimmungen möglich.<br />

Die lichtstarken Objektive sind nicht nur für<br />

den sichtbaren Spektralbereich und nahes Infrarot,<br />

sondern bis tief in den blauen Bereich farbkorrigiert.<br />

Dadurch arbeiten sie optimal mit dem<br />

Licht blauer, aber auch weißer LEDs zusammen,<br />

da letztere einen hohen Anteil an blauem Licht<br />

haben. Bilduntersuchungen mit blauem Licht<br />

zeichnen sich durch höchste Schärfe bei maximaler<br />

Tiefenschärfe aus. Bei entsprechender<br />

Beleuchtung kann so praktisch die doppelte<br />

Auflösung gegenüber konventionellen Abbildungen<br />

erreicht werden.<br />

Die TO88-Objektive sind hochauflösend und<br />

verzeichnungsarm. Sie haben äußerst geringe<br />

Farbquer- wie auch Telezentriefehler. Es gibt sie<br />

für Kameras mit Sensoren in den Formaten: 1/3“,<br />

1/1,8“, 2/3“, 1“, Typ 4/3 sowie DX. Auch der Einsatz<br />

mit Zwischengrößen ist möglich. Je nach Größe<br />

beträgt der Arbeitsabstand zwischen 290 Millimeter<br />

(6 mm Bildfeldiagonale) bis 100 Millimeter<br />

(28 mm Bildfeldiagonale). Die Blende kann<br />

variabel zwischen F/8 bis F/22 eingestellt und<br />

fixiert werden.<br />

Dank ihrer robusten Ausführung halten die<br />

vicotar Objektive auch dem rauen Industriealltag<br />

problemlos stand. In der rüttelfesten Variante<br />

mit fester Blende sind auch für den Einsatz<br />

bei starken Vibrationen geeignet. Eine umfangreiche<br />

Palette an Zubehör, wie etwa Beleuchtungen,<br />

optische Filter, Adapterringe, Strahlteiler<br />

oder Montagebügel runden das Angebot ab.<br />

Die TO88-Serie ist ab sofort verfügbar, ihre Lieferzeit<br />

beträgt vier Wochen. ◄<br />

SONNE, MOND<br />

UND STERNE,<br />

VON UNS<br />

GERETTET.<br />

Astronomie und Astrologie faszinieren<br />

die Menschheit seit Jahrtausenden.<br />

Die Deutsche Stiftung Denkmalschutz<br />

hilft dabei, Zeugnisse dieser Forschungsgeschichte,<br />

wie zum Beispiel astronomische<br />

Uhren, zu erhalten. 2022 ist ein<br />

ganz besonderes astronomisches Jahr:<br />

Sowohl eine Mond- als auch eine<br />

Sonnenfinsternis sind vorausgesagt.<br />

Bildnachweis: © Schiwago, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons<br />

Wir erhalten Einzigartiges.<br />

Mit Ihrer Hilfe!<br />

Spendenkonto<br />

IBAN: DE71 500 400 500 400 500 400<br />

BIC: COBA DE FF XXX, Commerzbank AG<br />

www.denkmalschutz.de


Optimaler Datenzugriff auf Feldgeräte<br />

in der Prozessindustrie<br />

Weidmüller stattet OMNIMATE Data mit neuer Ethernet-APL-Technologie aus<br />

Kommunikation<br />

bewährten Anschlusstechnologien<br />

erhältlich. Ob mit PUSH IN-,<br />

SNAP IN-, Zugbügel- oder Zugfederanschluss:<br />

Alle stehen für hohe<br />

Kontakt- und Vibrationssicherheit.<br />

Farbige Kennzeichnungen erleichtern<br />

die fehlerfreie Installation.<br />

Komplett: das OMNIMATE-Data-Ethernet-APL-Portfolio von Weidmüller<br />

Geräte im industriellen Umfeld<br />

müssen immer kleiner, leistungsfähiger<br />

und wirtschaftlicher werden.<br />

Gleichzeitig sollen sie sicher und<br />

einfach in der Handhabung sein.<br />

Ströme, Signale und Daten sind<br />

möglichst verlustfrei und zuverlässig<br />

auf die Leiterplatte zu übertragen.<br />

Das gilt auch in der Prozessindustrie.<br />

Hier wächst die Zahl der<br />

Anlagenkomponenten rasant, die<br />

über interne Dateninfrastrukturen<br />

oder das IIoT miteinander verbunden<br />

werden müssen. Mit OMNI­<br />

MATE-Data-Ethernet-APL geht<br />

Weidmüller auf die spezifischen<br />

Herausforderungen in der Prozessindustrie<br />

ein.<br />

Ethernet-kompatible<br />

Schnittstellen<br />

Um auf Daten aus dem Feld zugreifen<br />

zu können, werden in der Prozessindustrie<br />

zunehmend Ethernet-kompatible<br />

Schnittstellen benötigt.<br />

Die neue Technologie Ethernet-<br />

APL (Advanced Physical Layer) ermöglicht<br />

den direkten Zugriff bis auf<br />

die Feld- und Geräteebene. Ethernet-<br />

Weidmüller<br />

info@weidmueller.de<br />

www.weidmueller.de<br />

APL bietet hohe Datenübertragungsraten<br />

über lange Strecken, überträgt<br />

Strom und Kommunikationssignale<br />

über ein einziges zweiadriges Kabel<br />

und unterstützt den sicheren Betrieb<br />

in explosionsgefährdeten Bereichen.<br />

Um von den Vorteilen der neuen<br />

Technologie zu profitieren, müssen<br />

die eingesetzten Geräte über APLqualifizierte<br />

Schnittstellen verfügen.<br />

Bei Weidmüller gibt es bereits eine<br />

Vielzahl von Produkten, die für den<br />

Ethernet-APL-Standard qualifiziert<br />

sind. Dazu gehören OMNIMATE-Leiterplattenkomponenten.<br />

Die einbauund<br />

feldkonfektionierbaren Steckverbinder<br />

ermöglichen es, mittels Zweidrahttechnologie<br />

eine zuverlässige<br />

Verbindung zu Feldgeräten herzustellen.<br />

So stehen Anlagendaten in<br />

Echtzeit zur Verfügung. Die Komponenten<br />

sind mit bewährten Anschlusstechniken<br />

erhältlich und lassen sich<br />

dank farbiger Kennzeichnung schnell<br />

und fehlerfrei installieren.<br />

Schnelle Datenübertragung<br />

Die nach Ethernet-APL-Standard<br />

qualifizierten Produkte von Weidmüller<br />

erfüllen die hohen Anforderungen<br />

der Prozessindustrie. Sie erlauben<br />

die zuverlässige Datenübertragung<br />

mit 10 Mbit/s bei gleichzeitiger<br />

Spannungsversorgung über<br />

Twisted-Pair-Kabel bis 1.000 Meter.<br />

Breite Einsatzmöglichkeiten<br />

Ethernet-APL ist für alle IIoT-Geräte<br />

geeignet und kompatibel mit allen<br />

gängigen Protokollen wie PROFI­<br />

NET, EtherNet/IP oder EtherCAT.<br />

Die APL-Leiterplattenkomponenten<br />

sind eine kostengünstige Alternative<br />

zu herkömmlichen RJ45- und<br />

M12-Verbindungen. Ihr Portfolio wird<br />

fortlaufend erweitert.<br />

Bewährte<br />

Anschlusstechnologien<br />

OMNIMATE-Leiterplattenkomponenten<br />

sind mit verschiedenen<br />

Erfolgreiche<br />

Geräteentwicklung<br />

leicht gemacht<br />

Vielfältig: bewährte Anschlusstechnologien zur Wahl<br />

Eine schnelle und zuverlässige<br />

Datenübertragung spielt in der Prozessindustrie<br />

eine wachsende Rolle.<br />

Für die Entwicklung geeigneter IIoT-<br />

Geräte werden rundum durchdachte<br />

Komponenten mit hoher Zukunftssicherheit<br />

benötigt.<br />

Weidmüller hat diesen Bedarf<br />

erkannt und stellt mit OMNIMATE<br />

Data hochwertige Komponenten<br />

bereit, die klaren Mehrwert im<br />

Gerätedesign versprechen. Der<br />

gesamte Design-In-Prozess wird<br />

mit allen wichtigen Informationen<br />

zu den Produkten, Einsatzmöglichkeiten,<br />

technischen Details und Produktdaten<br />

unterstützt.<br />

Außerdem helfen ein Online-Katalog,<br />

ein kostenloser Musterservice<br />

sowie ein innovativer AppGuide den<br />

Geräteherstellern dabei, passende<br />

Lösungen zu finden. So kombiniert<br />

Weidmüller viele entscheidende<br />

Vorteile in der Geräteentwicklung<br />

für die Prozessindustrie. ◄<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 87


Kommunikation<br />

EtherCAT Slave I/O System<br />

für die Automatisierung<br />

AMC bietet mit dem EtherCAT<br />

Slave Koppler AMAX-5074 und den<br />

I/O-Modulen aus der AMAX-5000<br />

Serie ein flexibles I/O-System an,<br />

welches für Automatisierungsfirmen<br />

von Anlagen und Maschinen<br />

geeignet ist, die EtherCAT als Bussystem<br />

in den Systemen verwenden.<br />

Das flexible AMAX<br />

EtherCAT Slave System<br />

Der AMAX-5074 Koppler arbeitet<br />

als eigenständiges, abgesetztes<br />

EtherCAT Slave I/O-System<br />

oder kann bei Verwendung<br />

des AMAX-5580 Controller direkt<br />

als EtherCAT Erweiterungs-System<br />

angeschlossen werden; der Controller<br />

arbeitet als EtherCAT-Master.<br />

Vorteil des Systems ist die flexible<br />

Bestückung der I/O-Signale. So<br />

stehen dem Anwender eine Vielzahl<br />

an analogen und digitalen Ein-<br />

und Ausgängen in einem System<br />

zur Verfügung.<br />

Technische Eigenschaften<br />

• Koppler von Ether­<br />

CAT I/O-Modulen an das<br />

100BASETX EtherCAT-<br />

Netzwerk<br />

• Kopplung an EtherCAT<br />

Mastersysteme<br />

• für 256 konfigurierbare IDs<br />

• Netzwerkkabel: Ethernet /<br />

EtherCAT-Kabel (min. Kat. 5),<br />

geschirmt<br />

• Entfernung zwischen zwei<br />

Stationen: max. 100 m<br />

(100 BASETX)<br />

• Busschnittstelle: 2x RJ45<br />

(1x Eingang, 1x Ausgang)<br />

AMC - Analytik & Messtechnik<br />

GmbH Chemnitz<br />

info@amc-systeme.de<br />

www.amc-systeme.de<br />

Bluetooth-Low-Energy-Modul für große Datenmengen<br />

Bei endrich Bauelemente Vertriebs<br />

GmbH ist das PAN1782<br />

von Panasonic jetzt erhältlich.<br />

Dabei handelt es sich um ein Bluetooth<br />

5.1 Low Energy Modul basierend<br />

auf dem Nordic nRF52833<br />

Single-Chip-Controller mit ARM<br />

Cortex-M4 für Datenraten bis zu<br />

2 Mbps unter Verwendung des<br />

High-Speed LE 2M PHY. Darüber<br />

hinaus ermöglichen die neuen<br />

Low-Energy-Anzeigeerweiterungen,<br />

dass in verbindungslosen Szenarien<br />

wesentlich größere Datenmengen<br />

übertragen werden können.<br />

Mit dem ARM Cortex-M4-Prozessor,<br />

128 kB RAM und dem eingebauten<br />

512 kB Flash-Speicher<br />

kann das PAN1782 problemlos<br />

im Stand-Alone-Modus eingesetzt<br />

werden, was einen externen<br />

Prozessor überflüssig macht<br />

und somit Komplexität, Platz und<br />

Kosten spart. Es unterstützt Bluetooth<br />

Direction Finding, also die Peilung<br />

nach Ankunftswinkel (AOA)<br />

und Abfahrtswinkel (AOD) über<br />

Bluetooth. Als zusätzliches Feature<br />

unterstützt das PAN1782 auch<br />

Typ 2 Near Field Communication<br />

(NFC-A) für den Einsatz in vereinfachten<br />

Pairing- und Zahlungslösungen.<br />

Dabei ist eine externe<br />

Antenne erforderlich.<br />

Die Abmessungen des Moduls<br />

für die Oberflächenmontage betragen<br />

15,6 × 8,7 × 2 mm. Es ist ein<br />

Pin-kompatibler Hardware-Ersatz<br />

für PAN1026A, PAN1762 und<br />

PAN1781. Das Gerät hat einen<br />

eingebauten Temperatursensor.<br />

Es sind bis zu 16 GPIOs verfügbar,<br />

die gemeinsam mit bis zu<br />

4× SPI, 2× I²C, 2× UART, 8CH<br />

ADC, COMP, QDEC, NFC-A,<br />

4× PWM und nRESET genutzt<br />

werden können. Die Nutzung ist<br />

durch die Anzahl der verfügbaren<br />

GPIO-Ports begrenzt. Die USB-<br />

2.0-Geräte schnittstelle arbeitet<br />

mit voller Geschwindigkeit.<br />

Typische Anwendungen sind<br />

Smart Home, Gebäudeautomatisierung,<br />

Smart Factory, Energiemanagement,<br />

Medical sowie Schutz<br />

& Sicherheit.<br />

endrich Bauelemente<br />

Vertriebs GmbH<br />

www.endrich.com<br />

88 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Kommunikation<br />

Beeindruckende Vielfalt der PI-Technologien<br />

Halle 9, Stand D68<br />

PI (PROFIBUS & PROFINET<br />

International)<br />

PROFIBUS Nutzerorganisation e. V.<br />

info@profibus.com<br />

www.profibus.com<br />

www.profibus.com/hmi/<br />

PI (PROFIBUS & PROFINET<br />

International) zeigt auf der Hannover<br />

Messe vom 17. bis 21.<br />

April auf einem eindrucksvollen<br />

Gemeinschaftsstand ihre Innovationen.<br />

Vorgestellt werden wieder<br />

zahlreiche Technologie-Demos<br />

zu den aktuellen Themen PRO­<br />

FINET over TSN, PROFIsafe,<br />

OPC UA Safety, IO-Link Safety<br />

und omlox. Darüber hinaus werden<br />

die für die Anwendungen in<br />

der Prozessautomatisierung interessanten<br />

neuen Themen PRO­<br />

FINET over APL und PROFIsafe<br />

goes APL im Rahmen der Live-<br />

Demo für PROFINET PA gezeigt.<br />

Die Demos werden dazu kontinuierlich<br />

erweitert und ergänzt.<br />

Digitaler Zwilling<br />

Neu auf dem Gemeinschaftsstand<br />

ist die Demo eines digitalen<br />

Zwillings von Antrieben und einer<br />

Maschine, die entsprechend auch<br />

real zu sehen ist. Präsentiert wird<br />

das reibungslose Zusammenspiel<br />

bei einer taktsynchronen Applikation<br />

mit PROFINET IRT mit elf unterschiedlichen<br />

Herstellern. Zusätzlich<br />

wird der digitale Zwilling für eine virtuelle<br />

Inbetriebsetzung und Simulation<br />

der Antriebe und Maschine<br />

gezeigt, um die Vorteile der Standardisierung<br />

der digitalen Transformation<br />

anschaulich zu machen.<br />

Multivendor-Live-Demo<br />

Erstmals stellt die neue Multivendor-Live-Demo<br />

anschaulich die<br />

Mechanismen von MTP (Module<br />

Type Package) dar. Darüber hinaus<br />

kann auf weiteren Themenwänden<br />

die Produktvielfalt von PROFINET<br />

und IO-Link betrachtet werden.<br />

Zahlreiche Mitgliedsfirmen zeigen<br />

auf dem Gemeinschaftsstand<br />

ihre neusten Produkte und<br />

Lösungen auf den Technologie-<br />

Demos sowie auf Einzelpräsentationsflächen.<br />

◄<br />

Juli 7/2022 Jg. 26<br />

Produktions-Management auf die<br />

smarte Art<br />

TL Electronic, Seite 6<br />

Sonderteil Einkaufsführer<br />

Industrielle Kommunikation<br />

ab Seite 59<br />

Einkaufsführer<br />

Industrielle Kommunikation <strong>2023</strong><br />

PC & Industrie 7/<strong>2023</strong> mit umfangreichem Einkaufsführer:<br />

Produkt e und Lieferanten, Firmenadressverzeichnis,<br />

deutsche Vertretungen internationaler Unternehmen<br />

Einsendeschluss für Unterlagen: 05.05.<strong>2023</strong><br />

Anzeigen-/Redaktionsschluss: 12.05.<strong>2023</strong><br />

Infos und Download: www.beam-verlag.de/einkaufsführer<br />

Kontakt: info@beam-verlag.de<br />

Jetzt Unterlagen anfordern!<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 89


Kommunikation<br />

Industrielle WLAN-Zugangspunkte und -Clients<br />

sorgen für Zukunftssicherheit der mobilen<br />

Automatisierung<br />

Moxa stellt eine neue Produktlinie von industriellen Funknetzwerklösungen der nächsten Generation vor,<br />

darunter die AP/Bridge/Client-Serien AWK-3252A, AWK-4252A und AWK-1151C.<br />

Moxa Europe GmbH<br />

www.moxa-europe.com<br />

Merkmale des neuen AWK-Portfolios<br />

sind die Unterstützung des<br />

Funknetzwerk-Standards 802.11ac,<br />

zertifizierte Sicherheit gemäß IEC<br />

62443-4-2 SL2* und die Turbo-Roaming-Funktion<br />

im Dual-Band-Betrieb,<br />

die ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit<br />

und Verfügbarkeit der Funkverbindung<br />

gewährleistet. In Kombination<br />

ermöglichen diese Merkmale<br />

die Erfüllung der gegenwärtigen<br />

und zukünftigen Anforderungen<br />

an die mobile Automatisierung<br />

und IP-Überwachung im Bergbau,<br />

in der Fertigung, im Gesundheitswesen,<br />

im Transportwesen und in<br />

vielen weiteren Industriezweigen,<br />

in denen fahrerlose Transportfahrzeuge<br />

(Autonomous Guided Vehicles,<br />

AGVs) und autonome mobile<br />

Roboter (Autonomous Mobile Robots,<br />

AMRs) eine zentrale Rolle spielen,<br />

wenn es darum geht, die Produktivität<br />

und die betriebliche Sicherheit<br />

zu erhöhen.<br />

AGV- und AMR-Markt<br />

wächst stark<br />

Die neueste LogisticsIQ-Marktforschungsstudie<br />

für den AGV- und<br />

AMR-Markt geht davon aus, dass bis<br />

zum Jahr 2027 das Marktvolumen für<br />

diese beiden Segmente 18 Milliarden<br />

US-Dollar übersteigen wird, wobei für<br />

die Segmente AGV und AMR eine<br />

Wachstumsrate von etwa 24 % bzw.<br />

43 % erwartet wird. Die Gesamtzahl<br />

der installierten AGV- und AMR-Systeme<br />

dürfte bis 2027 die 2,4-Millionen-Marke<br />

überschreiten und so den<br />

Weg dafür ebnen, dass mobile Roboter<br />

schon bald zur neuen Normalität<br />

im Arbeitsalltag werden.<br />

Zukunftssichere<br />

drahtlose Automatisierung<br />

„Es ist kein Geheimnis, dass<br />

AGVs und AMRs einer Vielzahl von<br />

Industrien beachtliche Vorteile bringen,<br />

wodurch sie zu einem festen<br />

Bestandteil des Betriebsalltags werden,<br />

angefangen bei Produktionsstätten<br />

über Logistik- und Lagerzentren<br />

bis hin zu Mining-Farmen, Krankenhäusern<br />

und sogar Last-Mile-Zustellfahrzeugen<br />

für Pakete und Waren”,<br />

sagte Tony Chen, Produktmanager<br />

im Moxa-Team Industrial Wireless<br />

Business. „So zeichnen sich<br />

beispielsweise im Mining-Bereich<br />

anspruchsvolle Anwendungen ab.<br />

Die hier eingesetzten Geräte werden<br />

derzeit um HD-Videostreaming-<br />

Funktionen und 3D-Sensortechnologie<br />

erweitert, um die betriebliche<br />

Effizienz und Sicherheit zu verbessern.<br />

Diese Entwicklungen wiederum<br />

führen zu innovativen ferngesteuerten<br />

Lösungen, die auf eine<br />

Funk infrastruktur mit hohen Bandbreiten<br />

angewiesen sind, damit<br />

mobile Systeme und Abläufe nahtlos<br />

integriert werden können.”<br />

Entwicklungsziel<br />

Die AWK-Serie der nächsten<br />

Generation von Moxa wurde mit<br />

dem Ziel entwickelt, funkgestützte<br />

Betriebsabläufe und die Integration<br />

von mobilen und mit komplexen<br />

Sensoren und Kameras ausgestatteten<br />

Systemen zu vereinfachen<br />

und zugleich eine hohe Leistungsfähigkeit<br />

zu gewährleisten,<br />

um den Anforderungen an zuverlässige<br />

und zukunftssichere Systeme<br />

gerecht zu werden. Mit Übertragungsraten<br />

von bis zu 400 Mbit/s<br />

im 2,4-GHz-Band und 867 Mbit/s<br />

im 5-GHz-Band gestattet die neue<br />

AWK-Serie den Aufbau einer dynamischen<br />

Breitband-Mobilfunkumgebung,<br />

die zahlreiche Geräte unterstützt<br />

und eine Kommunikation mit<br />

hohem Datenaufkommen ermöglicht.<br />

Darüber hinaus optimiert die<br />

Unterstützung der Netzwerkadressübersetzung<br />

(„one-to-many Network<br />

Address Translation“, 1-to-n NAT)<br />

den Ablauf der Maschinenintegration,<br />

denn dieses Verfahren vereinfacht<br />

die Zuweisung von IP-Adressen<br />

und verhindert IP-Konflikte zwischen<br />

vorhandenen Geräten, die<br />

sich per Funk mit dem OT-Netzwerk<br />

verbinden.<br />

Für IACS konzipierte<br />

Sicherheit<br />

Für Moxa ist die Sicherheit ein integraler<br />

Bestandteil der Netzzuverlässigkeit**.<br />

Die industriellen WLAN-<br />

Geräte der Serien AWK-3252A,<br />

AWK-4252A und AWK-1151C basieren<br />

auf dem Prinzip „Secure-by-<br />

Design“ und sind von der IECEE*<br />

gemäß IEC 62443-4-2 zertifiziert. Die<br />

Einhaltung dieser Norm sorgt nicht<br />

nur auf Geräteebene für Sicherheit<br />

in industriellen Automatisierungsund<br />

Steuerungssystemen (IACS),<br />

sondern stellt auch sicher, dass<br />

diese AWK-Geräte für den Aufbau<br />

einer mit IEC 62443-3-3 konformen<br />

Sicherheitsumgebung geeignet sind,<br />

was das Entwicklungsrisiko, den<br />

Zeitaufwand und die Kosten reduziert.<br />

Die neue AWK-Produktlinie<br />

unterstützt außerdem die neueste<br />

WPA3-Verschlüsselung und bietet<br />

damit eine zusätzliche WLAN-<br />

Sicherheitsebene.<br />

Funkübertragung -<br />

nahtlos und zuverlässig<br />

Die Zuverlässigkeit von Funkverbindungen<br />

ist eine zentrale Herausforderung<br />

für Anwendungen der<br />

mobilen Automation. In mehreren<br />

Langzeit-Stabilitätstests hat die neue<br />

Generation der AWK-Produkte eine<br />

90 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Kommunikation<br />

mittlere Roaming-Handover-Zeit<br />

von weniger als 150 ms bei einer<br />

durchschnittlichen Netzverfügbarkeitsrate<br />

von 99,95 % erreicht. Die<br />

802.11ac-fähigen AWK-Lösungen<br />

unterstützen Turbo Roaming im Millisekundenbereich<br />

und eine automatische<br />

Umschaltung zwischen dem<br />

2,4-GHz- und dem 5-GHz-Band, so<br />

dass auf dem Weg von einem AP<br />

zum anderen ein nahtloser Übergang<br />

gewährleistet ist.<br />

Branchenprimus<br />

bei der Einhaltung<br />

von HF-Vorschriften<br />

Die AWK-Lösungen der nächsten<br />

Generation haben Zertifizierungen<br />

zur Einhaltung von HF-Vorschriften<br />

von der FCC, Industry Canada,<br />

Europa und vielen anderen Ländern<br />

erhalten. In Kombination mit einem<br />

intuitiv bedienbaren HF-Konfigurationstool<br />

ermöglicht die neue AWK-<br />

Serie den Anwendern den Aufbau<br />

eines kosteneffizienten Einzelmodell-Bestands<br />

für die globale Marktentwicklung.<br />

Damit entfällt die Notwendigkeit,<br />

aufgrund von regional<br />

gültigen HF-Vorschriften verschiedene<br />

Mobilfunkgeräte vorzuhalten.<br />

Optimierte<br />

Benutzerfreundlichkeit<br />

Dank der modernen Benutzeroberfläche<br />

sind die Gerätekonfiguration<br />

und die Netzwerkverwaltung<br />

denkbar einfach. Dabei vereinfacht<br />

eine umfangreiche Reihe von Tools<br />

das Erfassen spezifischer Daten wie<br />

der WLAN-Leistung und stellt Netzwerkdienste<br />

zu Prüf- und Fehlerbehebungszwecken<br />

zur Verfügung.<br />

Das intuitive Dashboard vermittelt<br />

den Benutzern einen anschaulichen<br />

Überblick über den Systemstatus.<br />

Die physischen LED-Anzeigen<br />

auf beiden Seiten des Geräts<br />

zeigen bei jeder Einbaulage sofort<br />

den AWK-Status an.<br />

Industrielle Zertifizierungen<br />

Zur AWK-Serie der nächsten<br />

Generation gehören verschiedene<br />

Modelle, die für IECEx, C1D2,<br />

ATEX Zone 2 und E1 Mark zertifiziert<br />

sind und somit eine Vielzahl<br />

von anspruchsvollen industriellen<br />

Anwendungen unterstützen.<br />

* Die Zertifizierung gemäß IEC<br />

62443-4-2 Security Level 2 wird<br />

im 2. Quartal <strong>2023</strong> verfügbar<br />

sein.<br />

** Moxa hat das Product Security<br />

Incident Response Team<br />

(PSIRT) ins Leben gerufen, das<br />

einen proaktiven Ansatz verfolgt,<br />

um Moxa-Produkte gegen<br />

Cybersecurity-Schwachstellen<br />

abzusichern und Sicherheitsrisiken<br />

effektiv zu mindern und<br />

zu verwalten. ◄<br />

Flexibler, robuster, Gigabit-Switch,<br />

ideal für jegliche Verteidigungsanwendung<br />

Switch einfach macht. Die Lösung ist mit bis zu<br />

19 Ports erhältlich, einschließlich einer Command<br />

Line Interface (CLI) Option.<br />

Der µMAGBES ist ein 5-19 Port Gbit Ethernet<br />

Switch. Die Lösung wurde gemäß der Designphilosophie<br />

von MPL entwickelt, die Flexibilität,<br />

geringen Stromverbrauch, ohne Lüfter, erweiterten<br />

Temperaturbereich und langfristige Verfügbarkeit<br />

umfasst.<br />

Der µMAGBES-MIL kann extrem kompakt<br />

gebaut werden, daher kann man ihn als kompakteste<br />

Lösung bezeichnen. MPL bietet einen<br />

10-Port-Switch in einem IP67-Gehäuse mit<br />

zwei 38999-Anschlüssen in der Größe von<br />

130 x 130 x 55 mm an. Damit ist er die perfekte<br />

SWaP-C Switch-Lösung und lässt sich auf<br />

kleinstem Raum integrieren. Andere Gehäuse<br />

und Konfigurationen sind verfügbar.<br />

Das µMAGBES-MIL wird mit lockable headers<br />

zur Verbindung mit 38999-Anschlüssen<br />

geliefert, die für alle Verteidigungsspezifikationen<br />

geeignet sind. Wenn die Lösung einen<br />

oder mehrere Glasfaseranschlüsse benötigt,<br />

können diese mit einem von MPL erhältlichen<br />

Standardprodukt bereitgestellt werden.<br />

Extrem sparsam<br />

Die Standard-Eingangsleistung des µMAGBES<br />

beträgt 5-36 VDC und das Gerät verbraucht<br />

weniger als 6 W bei voller Geschwindigkeit mit<br />

10 aktiven Ports. Je nach Spezifikation können<br />

auch andere Eingangsspannungen angeboten<br />

werden. Der Switch kann in einer Umgebung<br />

von -20 °C bis +60 °C (optional -40 °C<br />

bis +85 °C) betrieben werden und muss nicht<br />

durch einen Lüfter gekühlt werden.<br />

Der µMAGBES ist für den Betrieb in einer<br />

Master-Slave-Konfiguration ausgelegt, was<br />

ein flexibles System mit einem kaskadierten<br />

Der µMAGBES unterstützt<br />

Funktionen wie:<br />

• Konfigurierbar über Webinterface (einschließlich<br />

SSL), Telnet, SNMP (inkl.<br />

SNMPv3) oder RS232/USB (CLI)<br />

• Portbasiertes und IEEE 802.1Q VLAN<br />

• IEEE 802.1D Rapid-Spanning-Tree<br />

• Überprüfung der MAC-Adresse nach IEEE<br />

802.1X<br />

• Quality of Service<br />

• Port-Überwachung und Switch-Statistiken<br />

• Firmware-Update über HTTP oder TFTP<br />

• Down-/Upload von Konfigurationsdateien<br />

im XML-Format<br />

• GMPv3 Unterstützung<br />

• gPTP Unterstützung<br />

Langzeitverfügbar<br />

Alle MPL-Produkte sind auf Langzeitverfügbarkeit<br />

ausgelegt und der µMAGBES<br />

wird mindestens 10 Jahre verfügbar sein.<br />

Das eigene Komponentenlager von MPL<br />

garantiert Reparaturen von bis zu 20 Jahren.<br />

Erweiterte Temperaturbereiche werden<br />

nach Kundenwunsch in MPL‘s eigenen Klimakammern<br />

getestet.<br />

Die µMAGBES Lösung erfüllt oder übertrifft<br />

die gängigsten Standards. Besondere Referenzen<br />

sind: MIL-STD-461, MIL-STD-810,<br />

MIL-STD-1275, um nur einige zu nennen.<br />

MPL AG<br />

info@mpl.ch<br />

www.mpl.ch<br />

PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 91


Bedienen und Visualisieren<br />

Große Vielfalt an Bedien- und<br />

Beobachtungssystemen<br />

SAC 10“ - 15“<br />

SAC 15“ - 21“<br />

Frei stehende B&B-Computer:<br />

SAC 7“ - 10“, SAC 10“ - 15“,<br />

SAC 15“ - 21“, SAC 21“ - 84“<br />

SAC 7“ - 10“<br />

SAC 21“ - 84“<br />

In jedem Automatisierungssystem<br />

ist die Bedien- und Anzeigeeinheit<br />

ein Hauptmerkmal für Komfort und<br />

Qualität der Steuerung. Die Umgebungs-<br />

und Platzverhältnisse vor<br />

Ort bestimmen die Gehäuseart.<br />

Man unterscheidet in frei stehende<br />

(Stand-Alone Computer) oder die in<br />

Fronttafeln einzubauende Geräte<br />

(Panel-PCs). Je nach Komplexität<br />

der Bedienung wird die Größe<br />

des Displays, die Schutzart und die<br />

mechanischen Gehäuse-Eigenschaften<br />

ausgewählt. (z. B. Edelstahl,<br />

Farbe, Firmenlogo, Standfuss,<br />

Tragarm).<br />

MASS GmbH<br />

info@mass.de<br />

www.mass.de<br />

Wesentliche Komponenten<br />

Jedes B&B-System muss danach<br />

mit den wesentlichen technischen<br />

Komponenten ausgestattet und<br />

geprüft werden.<br />

• Art des Touchscreens<br />

(resistiver Singletouch oder<br />

pcap-Multitouch)<br />

• Eingangsspannung der<br />

Stromversorgung (12 VDC /<br />

24 VDC / 110 - 220 VAC)<br />

• CPU-Leistungsklasse<br />

(ATOM, Celeron i3/i5/i7 -<br />

Xeon - ARM)<br />

• Größe des Hauptspeichers<br />

(RAM) und des Massenspeichers<br />

(HDD / SSD)<br />

• Art und Anzahl der Schnittstellen<br />

(USB 2.0 / USB 3.0 /<br />

RS232 / RS422 / RS485 / PCI /<br />

PCIe / x1 / x4 / x8 / x16 /<br />

mini PCIe / etc.)<br />

• Betriebssystem (Windows10<br />

IoT / Linux / etc.)<br />

• Weitere Merkmale<br />

(IP-Klassifizierung / Schutzart),<br />

• Zubehör (RFID / CAN / CSI-<br />

Kamera / RTC / SPS-Modul etc.)<br />

Alle Komponenten sind als Industrieversion<br />

für erhöhte Temperatur,<br />

Rüttelfestigkeit und 24/7-Betrieb<br />

ausgelegt und bleiben mindestens<br />

3 - 5 Jahre verfügbar. Die Produktion<br />

ist nach DIN ISO 9001:2015<br />

zertifiziert. ◄<br />

PPC 10“ - 15“<br />

B&B-Computer<br />

zum Fronttafel-Einbau:<br />

PPC 7“ - 10“, PPC 10“ - 15“,<br />

PPC 15“ - 21“ , PPC 21“ - 84“<br />

PPC 7“ - 10“<br />

PPC 15“ - 21“<br />

PPC 21“ - 84“<br />

92 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


Bedienen und Visualisieren<br />

Kompakte Farbdisplays<br />

für Handgeräte<br />

Fachmesse für<br />

Industrieautomation<br />

Hell und scharf in der Anzeige, aber sparsam im Verbrauch ist Display<br />

Visions kompaktes Grafikdisplay TFT015-22AI. Sein IPS-Panel punktet<br />

mit Rundum-Blickwinkel und Sonnenlichtlesbarkeit.<br />

Nur 28 mm im Quadrat misst die aktive Fläche<br />

des IPS-Farbdisplays TFT015-22AI. Trotzdem<br />

liefert es mit einer Auflösung von 240x240 Bildpunkten<br />

eine detailreiche und gestochen scharfe<br />

Grafikdarstellung mit 16 Bit Farbauflösung. Die<br />

maximale Helligkeit von 1.100 cd/m² sorgt für eine<br />

kontrastreiche Darstellung auch unter extremen<br />

Lichtverhältnissen, wie zum Beispiel in grellem<br />

Sonnenlicht oder unter OP-Lampen.<br />

Im Gegensatz zu anderen Flüssigkristallbildschirmen<br />

bleibt der Kontrast dieses IPS-<br />

Panels dank der AACS-Technologie auch bei<br />

sehr schrägen Betrachtungswinkeln nahezu<br />

stabil. Die äußeren Einbaumaße betragen 32<br />

x 35 x 3,2 mm.<br />

Geringe Stromaufnahme<br />

Zur Ansteuerung stehen die Schnittstellen<br />

16 Bit RGB, 18 Bit oder 8 Bit parallel sowie<br />

SPI zur Verfügung. Die Versorgungsspannung<br />

beträgt 3,3 Volt. Durch die geringe Stromaufnahme<br />

von typisch 20 bis 80 mA eignen sich<br />

die kompakten Farbdisplays hervorragend für<br />

den Einbau in batteriebetriebene Handgeräte.<br />

Und das über einen weiten Temperaturbereich<br />

von -20 bis 70 °C.<br />

Als TFT015-22AITC ist das farbige IPS-Panel<br />

auch mit kapazitiver Touch-Oberfläche erhältlich.<br />

Mit 44 x 46 x 3,5 mm ist es etwas größer,<br />

die maximale Helligkeit ist mit 1.000 cd/m² aber<br />

nur unwesentlich geringer. Dafür ist es durch die<br />

verklebte Touchoberfläche noch besser gegen<br />

äußere Witterungseinflüsse geschützt.<br />

Sofort verfügbar<br />

Die Montage erfolgt durch einfaches Einkleben.<br />

Für Testzwecke oder den schnellen und<br />

unkomplizierten Anschluss an verschiedene<br />

Mikrocontroller bietet Display Visions auch für<br />

diese Displays eine Test- und Adapterplatine<br />

mit entsprechender Software an (9782-1USB).<br />

TFT015-22AI und TFT015-22AITC sind ab<br />

einem Stück sofort lieferbar. Display Visions<br />

garantiert eine Verfügbarkeit von mindestens<br />

zehn Jahren.<br />

DISPLAY VISIONS GmbH<br />

www.lcd-module.de<br />

Heilbronn<br />

redblue Eventlocation<br />

10. + 11. Mai <strong>2023</strong><br />

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PC & Industrie 5/<strong>2023</strong> 93


Bedienen und Visualisieren<br />

Schnell und effizient zur fertigen HMI<br />

© Wolfgang Rieger<br />

TFT-Familienkonzept<br />

mit Ka-Ro CoM-Evaboard<br />

Mit den TFTs aus dem neuen GLYN<br />

Familienkonzept können Entwickler<br />

ihre HMI-Entwicklung bequem<br />

und sofort beginnen. Die Displays<br />

sind verfügbar in den Größen 3,5‘‘,<br />

4,3‘‘, 5,0‘‘ und 7,0‘‘. Dank des erweiterten<br />

Temperaturbereichs von -30<br />

bis 80 °C sind sie auch in extremen<br />

Umgebungen einsetzbar. Den weiten<br />

Blickwinkel erreichen sie durch Verwendung<br />

von IPS-Panels. Zusätzlich<br />

bieten die Displays eine Helligkeit<br />

von 1.000 cd/m² sowie eine LED<br />

Lebensdauer von 50.000 Stunden<br />

mithilfe von verbauten High Performance<br />

LEDs.<br />

Einheitliches Interface<br />

Glyn Jones GmbH und Co.<br />

Vertrieb von elektronischen<br />

Bauelementen KG<br />

www.glyn.de<br />

Wie alle Displays aus dem GLYN<br />

TFT-Familienkonzept sind die neuen<br />

Typen mit einem einheitlichen Interface<br />

ausgestattet. Die 50-polige<br />

Schnittstelle mit einer einheitlichen<br />

Pinbelegung bietet genügend Masseleitungen,<br />

um das Display der Applikation<br />

zu verbinden. Alle benötigten<br />

Spannungen sowie der Backlight-<br />

Treiber sind auf dem FPC integriert.<br />

Die Abschirmung wird durch<br />

die zusätzliche Metallplatte auf der<br />

Rückseite erzeugt. Das begünstigt<br />

das EMV-Verhalten des Displays<br />

ebenfalls positiv. Dank der integrierten<br />

Dekorglasscheibe - inklusiver<br />

schwarzer Bedruckung - können die<br />

Displays schnell und einfach in ein<br />

Gehäuse integriert werden.<br />

Produktentwicklung eigener<br />

Linux-Applikation<br />

Passend zum Display gibt es bei<br />

GLYN die abgestimmte Ansteuerung<br />

direkt mit dazu. In Zusammenarbeit<br />

mit dem Computer-on-Module Hersteller<br />

Ka-Ro hat der Distributor ein<br />

neues Evaluationboard auf Lötmodulbasis<br />

entwickelt. Die Evaluationboards<br />

sind in zwei Varianten verfügbar<br />

- eines mit der STM32MP1<br />

Reihe und ein weiteres mit dem<br />

Renesas RZ/G2L.<br />

Performante Prozessoren<br />

Der STM32 MP1 verfügt über einen<br />

650 MHz ARM Cortex A7 Core und<br />

einen 209 MHz Echtzeit-Cortex-M4<br />

Mikrocontroller. Der Renesas RZ/G2L<br />

kommt mit dem flotten 1,2 GHz ARM<br />

A55 Dualcore und einem 200-MHz<br />

ARM Cortex-M33 im Gepäck. Die<br />

Module eignen sich für eine Vielzahl<br />

von Anwendungen, besonders<br />

für kompakte IoT-Projekte. Da hier<br />

auf ein Baseboard-Design gesetzt<br />

wird, sind alle Interfaces auf beiden<br />

Evaboards gleich. Die Unterschiede<br />

kommen erst durch den<br />

Einsatz der Prozessoren und deren<br />

entsprechenden Features und Performance<br />

zum Tragen.<br />

Grafik-Interface integriert<br />

Nativ unterstützt ein 50-Pin-Flachbandkabelanschluss<br />

die UI2-Displays<br />

des neuen TFT-Familienkonzeptes.<br />

Beide Module haben eine GPU zur<br />

Unterstützung bei grafischen Darstellungen.<br />

Zusätzlicher Cortex-M4<br />

oder M33-Kern<br />

Der Renesas-M33-Kern kann klassische<br />

Mikrocontrolleraufgaben wie<br />

Echtzeitverarbeitung übernehmen.<br />

Somit kann auf einen externen Mikrocontroller<br />

verzichtet werden, was die<br />

Gesamtkosten des Systems senkt.<br />

Der STM32 verfügt über einen Cortex<br />

M4 Kern, um Mikrocontrolleraufgaben<br />

zu übernehmen.<br />

Reichlich Peripherie<br />

Die Evaluation-Boards verfügen<br />

über eine sehr große Anzahl<br />

an Peripherie-Schnittstellen wie<br />

1x GB Ethernet sowie 2x USB 2.0<br />

und ein Mini-SD-Slot. Eine weitere<br />

USB-Schnittstelle steht zum Debugging<br />

zur Verfügung. Darüber hinaus<br />

sind alle verfügbaren Pins der Lötmodule<br />

rausgeführt. UART, I 2 C,<br />

SPI, sowie zwei CAN-Schnittstellen<br />

stehen hierüber zur Verfügung.<br />

Planbare<br />

Langzeitverfügbarkeit<br />

Die zwei auf den Starterkits verwendeten<br />

Lötmodule sind für eine<br />

Verfügbarkeit von mindestens<br />

12 Jahren konzipiert.<br />

Flexibel austauschbar<br />

Mit den neuen Evaluationboards<br />

von Glyn können Kunden gleichzeitig<br />

das Modul und das Display evaluieren.<br />

Die Displays aus dem neuen<br />

Familienkonzept sind in Verbindung<br />

mit den Boards beliebig austauschbar.<br />

Die Boards werden mit einer<br />

Software zum Test der Displayeigenschaften<br />

und des Touches ausgeliefert.<br />

Darüber hinaus steht den<br />

Entwicklern ein Yocto basierendes<br />

Softwaresystem zur Verfügung. ◄<br />

94 PC & Industrie 5/<strong>2023</strong>


www.moxa.com<br />

Geben Sie Cyberattacken keine Chance!<br />

EDS-(G)4000 IEC-62443-4-2 Switch Serie<br />

§ IEC-62443-4-2 zertifiziert<br />

§ 68 Modelle mit bis zu 14 Ports<br />

§ Fast Ethernet, GbE, 2.5GbE Uplink, SFP, IEEE802.3bt PoE<br />

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©2022 Copyright systerra computer GmbH. MOXA ist ein eingetragenes Warenzeichen von MOXA, Inc.<br />

systerra computer GmbH<br />

Kreuzberger Ring 22<br />

65205 Wiesbaden<br />

0611 44889-555<br />

www.systerra.de


It‘s „T-Time“!<br />

LabJack T-Serie<br />

LabJack T4, T7, T8. • Verschiedene Kombinationen von Analogund<br />

Digital-I/O-Kanälen. • Aufl ösung je nach Modell zwischen<br />

12 und 24 bit. • Alle Modelle mit USB und LAN/Ethernet, T7<br />

zusätzlich mit WLAN. • Einsatz unter C/C++, Python, MATLAB,<br />

C# .NET, LabVIEW, Visual Basic .NET, DAQFactory und anderen. Autorisierter Distributor<br />

Multi-I/O DAQ-Lab mit USB und LAN/Ethernet<br />

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für die Signal-Anpassung zum Anschluss<br />

verschiedener Sensoren.<br />

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Geräte, indem sie Lua-Skripte ausführen.<br />

• Laufen unter Windows, Linux, und Mac OS<br />

mit der LJM-Bibliothek (C/C++) oder einem<br />

beliebigen LJM-Sprachwrapper. Modbus-TCP<br />

und Scripting unterstützt.<br />

MEILHAUS ELECTRONIC GMBH<br />

Am Sonnenlicht 2<br />

82239 Alling/Germany<br />

Fon +49 (0)81 41 52 71-0<br />

Fax +49 (0)81 41 52 71-129<br />

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Erwähnte Firmen- und Produktnamen sind zum Teil eingetragene Warenzeichen der jeweiligen Hersteller. Irrtum und Änderung vorbehalten. © <strong>2023</strong> Meilhaus Electronic.

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