5-2023
Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik
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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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>
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©2022 Copyright systerra computer GmbH. MOXA ist ein eingetragenes Warenzeichen von MOXA, Inc.<br />
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LabJack T-Serie<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.