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INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2023

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19239<br />

SMARTE LÖSUNGEN FÜR DIE INDUSTRIE<br />

03<br />

April <strong>2023</strong><br />

€ 13,00<br />

TITEL<br />

RFID schafft Mehrwerte<br />

10 in Produktion und Logistik<br />

Smartes Kabelmanagement<br />

34 mit vielen Extras<br />

EXTRA<br />

Sonderteil IndustrialVISION –<br />

Kameras, Software, Objektive & Co.<br />

industrielle-automation.net


Passgenaue Kühllösungen<br />

für die Leistungselektronik<br />

Passgenaue aktive und passive Kühllösungen für die Elektronik sind unser<br />

Metier seit mehr als 25 Jahren. Für unsere Kunden aus nahezu allen Bereichen<br />

der Industrie realisieren wir anwendungsspezifische Kühlkörper und kühlende<br />

Elektronikgehäuse. Unsere unvergleichlich große Produktvielfalt macht uns<br />

zum führenden Anbieter in Europa.<br />

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Bei der Verwirklichung Ihrer Kühllösung begleiten wir Sie von der ersten<br />

Idee bis zur Serienfertigung. Dafür stehen uns die unterschiedlichsten Herstellungsverfahren<br />

und eine außergewöhnlich breite Lieferantenbasis zur<br />

Verfügung.<br />

Sprechen Sie uns an – wir beraten Sie gern!<br />

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Leistungsstark<br />

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Telefax: +49 2153 7374-10 | E-Mail: info@ctx.eu | www.ctx.eu


EDITORIAL<br />

RECRUITING <strong>2023</strong>:<br />

GUTE TALENTE FINDEN<br />

45 mm<br />

Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />

die Branche Sensorik und Messtechnik erwirtschaftete nach Angaben des<br />

AMA Verband für Sensorik und Messtechnik im vergangenen Jahr insgesamt<br />

ein Umsatzplus von zehn Prozent, verglichen zum Vorjahr. Aktuell rechnet<br />

der Wirtschaftszweig zwar nicht mit weiterem Umsatzwachstum, investierte<br />

2022 aber trotzdem rund 18 Prozent mehr als im Vorjahr und plant eine<br />

Erhöhung der Investitionen um weitere elf Prozent für das laufende Geschäftsjahr.<br />

Die Anzahl der Mitarbeitenden stieg im zurückliegenden Jahr um<br />

plus sechs Prozent. Allerdings zeigt sich, dass es in einigen Bereichen viele<br />

Monate dauert, bis offene Stellen besetzt werden können.<br />

NEU<br />

optoNCDT 1900<br />

< 0,4 μm<br />

10 kHz<br />

Eine Möglichkeit, passendes Fachpersonal zu finden und Networking zu betreiben,<br />

bietet die Sensor+Test <strong>2023</strong> in Nürnberg im Rahmen der neuen Job-<br />

Lounges. Sie gehören in diesem Jahr zum ersten Mal zum Sonderprogramm<br />

der Messtechnik-Messe. Dort stellen sich Aussteller mit ihren Themen rund<br />

um Human Resources vor. Abgerundet wird das Programm von der Jobbörse<br />

und dem Career-Center, in dem Ingenieure sowie Studenten der technischen<br />

Fachrichtungen Tipps zu Bewerbung und Karriere von Personalprofis erhalten.<br />

Doch nicht nur wenn es um Recruiting geht, hat die Sensor+Test einiges zu<br />

bieten. Im Mittelpunkt des Messegeschehens stehen natürlich die Neuheiten,<br />

die die Aussteller präsentieren. Einige Produkthighlights, die vorgestellt werden,<br />

finden Sie vorab in dieser Ausgabe der <strong>INDUSTRIELLE</strong>N <strong>AUTOMATION</strong> ab<br />

Seite 21.<br />

Mehr Präzision.<br />

Laser-Wegsensoren für<br />

Advanced Automation<br />

• Einmaliges Sensorkonzept:<br />

Kompakt, schnell & genau<br />

• Ideal für hochauflösende und<br />

dynamische Messungen<br />

• Advanced Surface Compensation<br />

zur schnellen Messung auf<br />

wechselnden Oberflächen<br />

• Einfache Montage & Inbetriebnahme<br />

• Höchste Fremdlichtbeständigkeit<br />

seiner Klasse<br />

Viel Spaß beim Lesen<br />

und Informieren<br />

wünscht Ihnen<br />

Vanessa Weingärtner<br />

Redakteurin<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong><br />

<strong>AUTOMATION</strong><br />

Robotik<br />

Schweißprozesse<br />

Elektronik-Produktion<br />

Kontaktieren Sie unsere<br />

Applikationsingenieure:<br />

Tel. +49 8542 1680<br />

micro-epsilon.de/opto


28<br />

EDITORIAL<br />

03 Recruiting <strong>2023</strong>: Gute Talente finden<br />

TITEL<br />

10 RFID in Produktion und Logistik – wie Sie<br />

Ihre Produktionslogistik optimieren<br />

06 News & Trends<br />

08 DENKANSTOSS Die Industrie muss<br />

die 5G-Lawine ins Rollen bringen<br />

SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

14 Holzbearbeitung vertikal – Digitales<br />

Messsystem anwenderspezifisch angepasst<br />

16 Sicherheitstechnik für Maschinen<br />

und Anlagen<br />

19 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />

MESSE<br />

20 SENSOR+TEST <strong>2023</strong> – Die umfassende<br />

Kommunikationsplattform der Messtechnik<br />

21 Update: Produkte, Technologien, Trends STEUERN UND ANTREIBEN<br />

24 Vollautomatische Etikettiersysteme – Gefahrstoffe<br />

zuverlässig kennzeichnen<br />

TITEL<br />

10<br />

Dipl.-Ing. (FH) Helmut Artmeier,<br />

Geschäftsführer der<br />

EFCO Electronics GmbH<br />

26 Ultraschnelle Automatisierung: Reaktionszeiten<br />

unter einer Mikrosekunde<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />

28 5 FRAGEN AN Dipl.-Ing. (FH) Helmut Artmeier,<br />

EFCO Electronics über Tastenfelder für grafische<br />

HMIs: Industrie-PCs – darauf kommt es an<br />

30 Fernwartungslösung und industrielle Firewalls<br />

für sichere Produktionsumgebungen<br />

Anzeige: Hans Turck GmbH & Co. KG, Mülheim an der Ruhr<br />

KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

32 Das passende Kabel für kritische Anwendungen<br />

34 360-Grad-Kabeleinführung für Leitungen mit und<br />

ohne Stecker<br />

36 Sichere Kabeleinführung im Hygienic Design<br />

38 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />

▲<br />

Lesen Sie, wie RFID Mehrwerte<br />

in Produktion und Logistik schafft<br />

INA_SO_Turck_Titel_<strong>2023</strong>_03_3405015.indd 1 05.04.<strong>2023</strong> 10:39:01<br />

4 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


SONDERTEIL INDUSTRIAL VISION<br />

40 Im Fokus: News & Trends aus der<br />

industriellen Bildverarbeitung<br />

40 Jahrs KOLUMNE: Haben wir mit KI die Dose<br />

der Pandora geöffnet?<br />

42 INNENTITEL Flexible Roboterautomation<br />

mit industrieller Bilderverarbeitung<br />

44 Intelligente Kameras in der Smart Factory<br />

46 Wärmebildkameras in der<br />

Lebensmittelindustrie<br />

48 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />

BLICK:WINKEL<br />

50 Monomaterial statt Materialmix<br />

49 Impressum<br />

51 Heftvorschau 04/<strong>2023</strong><br />

ANZEIGE<br />

BEILAGE<br />

Ein Teil dieser Ausgabe enthält eine Beilage der<br />

MEORGA GmbH, Nalbach.<br />

INNENTITEL<br />

42<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/xx 5


NEWS & TRENDS<br />

US-MARKT: ABB BAUT<br />

FÜHRUNGSPOSITION AUS<br />

Mit dem Baubeginn für die Erweiterung<br />

der nordamerikanischen Zentrale und<br />

Fertigungsstätte für Robotik in Auburn<br />

Hills in Michigan hat ABB ihr Bekenntnis<br />

zum US-Markt – einem ihrer größten<br />

Absatzmärkte – bekräftigt. Das Bauprojekt<br />

mit einem Investitionsvolumen von<br />

20 Mio. US-Dollar wird voraussichtlich im<br />

November <strong>2023</strong> abgeschlossen. „Unsere<br />

Investition ist ein wichtiger Schritt zur<br />

Stärkung der globalen Führungsrolle von<br />

ABB Robotics im Bereich der Entwicklung<br />

und Herstellung von wegweisenden<br />

Robotiklösungen in den USA“, erklärte<br />

Sami Atiya, Leiter des Geschäftsbereichs<br />

Robotik und Fertigungsautomation von<br />

ABB. Der Werksausbau soll dazu beitragen,<br />

Kunden in den USA und auf dem<br />

gesamten amerikanischen Kontinent<br />

besser zu bedienen und ihnen Zugang zu<br />

innovativen automatisierten Lösungen<br />

zu bieten. Seit 2010 hat ABB bereits<br />

14 Mrd. US-Dollar in den USA investiert.<br />

global.abb/group/en<br />

JUMO INVESTIERT MILLIONEN IN DIE ZUKUNFT<br />

Die Unternehmensgruppe hat im März den offiziellen Start für das neue<br />

Werk 2 in Rodges gegeben. Zum traditionellen Spatenstich waren, neben<br />

der Familie Juchheim, Vertreter von Politik, Wirtschaft und Verwaltung<br />

sowie zahlreiche Ehrengäste und Mitarbeitende in den Technologiepark<br />

Fulda West gekommen. Das Werk ist ein Bekenntnis zum Wirtschaftsraum<br />

Fulda und eine langfristige Investition in die Zukunft der Unternehmensgruppe.<br />

„Wir errichten ein Werk für die Fertigung von Temperatur-<br />

und Drucksensoren mit einer Produktionsfläche von rund<br />

13.000 Quadratmetern. Diese Produktbereiche sind zuletzt überdurchschnittlich<br />

stark gewachsen und wir sehen hier auch in den nächsten<br />

Jahren ein großes Potenzial“, erläuterte Geschäftsführer Dr. Steffen<br />

Hoßfeld. Mit 48 Mio. Euro ist der Neubau die größte Investition in der<br />

Jumo-Geschichte“, so Hoßfeld weiter.<br />

www.jumo.net<br />

MESSE: 35. CONTROL IN STUTTGART<br />

Vom 09. bis 12. Mai <strong>2023</strong> öffnet die 35. Control, internationale<br />

Fachmesse für Qualitätssicherung, in Stuttgart ihre<br />

Hallen für Technologie-Updates aus den Bereichen Vision,<br />

Bildverarbeitung, Sensorik sowie Mess- und Prüftechnik.<br />

Zu den Trendthemen gehören moderne Software,<br />

Inline-Prüfprozesse und KI-gestützte Systeme. Im Bereich<br />

der Qualitätssicherung ist es immer wichtiger, Messmaschinen<br />

sehr einfach und intuitiv bedienbar zu machen.<br />

Hierbei liegt ein großes Augenmerk auf der Messsoftware. Ein weiterer Trend ist die Automatisierung. Hinzu kommen<br />

Big-Data-Auswertung von Fertigungsprozessen und die Rückführung in eine intelligente Produktionssteuerung, die dafür<br />

sorgt den Energieverbrauch zu senken und die Qualität von Produkten steigern zu können. Weiterer Trend ist die Anbindung<br />

kompletter Prüfkreisläufe an die Fabrik 4.0 samt Datenmanagement, Programmierlösungen und roboterbasierten Messungen.<br />

Dies unterstützt Fertigungsunternehmen dabei, Ausschuss und die Verschwendung von Rohstoffen zu vermeiden.<br />

www.control-messe.de<br />

MASCHINEN- UND ANLAGENBAU: VERHALTEN OPTIMISTISCH IN <strong>2023</strong><br />

Die Mehrheit der Unternehmen im Maschinen- und Anlagenbau blickt –<br />

trotz vieler Unsicherheitsfaktoren – verhalten optimistisch auf das Jahr<br />

<strong>2023</strong>. Zwar sind Produktion und Lieferfähigkeit des Maschinen- und<br />

Anlagenbaus in Deutschland durch gestiegene Preise und angespannte<br />

Lieferketten weiter unter Druck, bei den Lieferketten scheint sich die Lage<br />

jedoch aufzuhellen. Die Belieferung mit Elektronikkomponenten bleibt<br />

dabei weiter herausfordernd. Entspannter, vor allem verlässlicher<br />

gestaltet sich inzwischen auch die Versorgung der Firmen im Maschinenund<br />

Anlagenbau mit Energie. Rund zwei Drittel der Unternehmen haben<br />

einen Festpreisvertrag für Strom und 70 Prozent für Gas. Die Angaben<br />

basieren auf einer Blitzumfrage des VDMA im März.<br />

Bild: Minerva Studio – stock.adobe.com<br />

www.vdma.org<br />

6 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


NEWS & TRENDS<br />

BONFIGLIOLI ÜBERNIMMT SELCOM GROUP<br />

Die Bonfiglioli S. p. A, Anbieter von Antriebstechnik für Prozess- und<br />

Indus trieanlagen, Windenergieanlagen und mobilen Maschinen für<br />

Hochbau, Erdbewegung und Intralogistik, gibt nach ihrer Ankündigung vom<br />

7. Februar <strong>2023</strong> bekannt, dass sie am 23. März <strong>2023</strong> die Übernahme von<br />

100 Prozent des Aktienkapitals der Selcom Group S. p. A. abgeschlossen hat,<br />

die auf die Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von Leiterplatten,<br />

Elektronikprodukten und Softwarelösungen spezialisiert ist und Lösungen<br />

für Kunden aus den Bereichen Industrie, Biomedizin, Automotive, Intralogistik<br />

und Haushaltsgeräte bietet. Beide Parteien haben den Vertrag<br />

umgesetzt und sämtliche darin festgelegten Bedingungen erfüllt.<br />

www.bonfiglioli.com<br />

„Der industrielle Mittelstand in<br />

Europa kämpft mit zunehmenden<br />

bürokratischen Belastungen, die die<br />

Innovationsfähigkeit der Unternehmen<br />

hemmt. Daher braucht es jetzt<br />

schnell eine politische Initiative, die<br />

das Regelungsumfeld in der EU für<br />

Investitionen und die wirtschaftliche<br />

Tätigkeit in der Breite verbessert.“<br />

Thilo Brodtmann, Hauptgeschäftsführer VDMA<br />

52 %<br />

Innerhalb eines Jahres hat sich<br />

die Zahl der neu installierten<br />

Roboter in der chinesischen<br />

Automobilindustrie mit<br />

61.598 Einheiten fast<br />

verdoppelt. Das sind 52 % der<br />

insgesamt 119.405 Einheiten,<br />

die im Jahr 2021 in den Fabriken<br />

weltweit installiert wurden.<br />

Quelle: IFR International Federation<br />

of Robotics<br />

50 %<br />

Die US-Regierung will bis<br />

2030 beim Verkauf von Elektrofahrzeugen<br />

einen freiwilligen<br />

Marktanteil von 50 % erreichen.<br />

Quelle: IFR International Federation<br />

of Robotics<br />

WERMA ERHÄLT „TOP JOB“-SIEGEL <strong>2023</strong><br />

Die Firma Werma Signaltechnik<br />

GmbH + Co. KG<br />

zählt zu den besten<br />

Arbeitgebern Deutschlands.<br />

Ausgezeichnet wurde das<br />

Unternehmen vom<br />

Zentrum für Arbeitgeberattraktivität<br />

(zeag GmbH)<br />

auf Basis einer wissenschaftlich<br />

fundierten Mitarbeiter- und Managementbefragung.<br />

Das „TOP JOB“-Siegel <strong>2023</strong> wird vom ehemaligen<br />

Vize-Kanzler Sigmar Gabriel als Schirmherr verliehen<br />

(Bild). „Arbeitgeber erster Wahl zu sein, ist eine wichtige<br />

strategische Entscheidung, wenn Unternehmen auch<br />

langfristig erfolgreich sein wollen“, betont Gabriel.<br />

Werma überzeugte unter anderem durch ein besonders<br />

gutes Mitarbeiterfeedback für Motivation und Dynamik.<br />

Dass die rund 380 Mitarbeitenden ihr Unternehmen als<br />

besonders dynamisch und motivierend wahrnehmen, ist<br />

eines der Ergebnisse der „TOP JOB“-Befragung: Sie<br />

erleben ihre Arbeit als selbstbestimmt und vielfältig.<br />

Zudem schätzen sie, dass ihre Ideen im Arbeitsalltag<br />

jederzeit gefragt sind. Im Bereich „Mitarbeiterentwicklung<br />

& Perspektive“ punktet Werma mit einem innovativen<br />

und vielfach genutzten E-Learning-Tool durch die<br />

Mitarbeitenden, Angeboten im Bereich Gesundheitsmanagement<br />

und der Möglichkeit zum flexiblen<br />

Arbeiten, auch im Home Office.<br />

www.werma.com<br />

DRUCK-SENSORIK<br />

Analoge und digitale<br />

Drucksensoren so individuell<br />

wie Ihre Anwendung<br />

TD OEM-Transducer<br />

• Edelstahl, Hastelloy oder Titan<br />

• Messbereiche: -1 bis 1'000 bar<br />

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• höchste Präzision im Mini-Format<br />

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• Gewicht: 50g<br />

ATM.1ST<br />

• Anpassbar für Ihre Anwendung<br />

• Hohe Genauigkeit (bis


DENKANSTOSS<br />

DIE INDUSTRIE<br />

MUSS DIE<br />

5G-LAWINE INS<br />

ROLLEN BRINGEN<br />

5G gilt als der Schlüssel für die Zukunft. So will die Industrie<br />

Anwendungen vorantreiben, die nur mit dem jüngsten<br />

Mobilfunkstandard realisierbar sind. Das reicht vom komplett<br />

automatisierten Roboter-Einsatz in der Produktion<br />

über selbstfahrende Lieferfahrzeuge in der Fabrikhalle bis hin zu<br />

Virtual-Reality-Anwendungen. Städte wiederum erwarten, dass<br />

vom Auto bis zur Ampel alles aufeinander abgestimmt wird und<br />

sich auch andere Bereiche wie die Stromversorgung intelligent<br />

gestalten lassen. Der Bitkom jedenfalls hält den Mobilfunkstandard<br />

für unverzichtbar für den Wirtschaftsstandort Deutschland.<br />

Gleichzeitig stellt der Branchenverband in seiner Erhebung<br />

fest, dass die Industrie zwar die Vorteile von 5G erkannt hat, den<br />

neuen Kommunikationsstandard aber noch nicht im eigenen<br />

Unternehmen etabliert hat. So finden 85 Prozent der produzierenden<br />

Firmen die Verfügbarkeit von 5G wichtig, jedoch nutzen<br />

bislang erst 29 Prozent die Technologie zumindest teilweise in<br />

der Produktion und nur fünf Prozent setzen ausschließlich auf 5G<br />

als Funkstandard. Aber auch das zeigen Studien immer wieder:<br />

Besonders bei kleineren Unternehmen, denen nicht dieselben<br />

finanziellen und personellen Möglichkeiten offenstehen wie den<br />

Großen der Industrie, hapert es noch an der Umsetzung.<br />

Dabei profitiert gerade die Industrie von 5G und seinen Leistungsdaten.<br />

Die Spitzenwerte allerdings, von denen immer geredet<br />

wird – Latenzzeiten von unter einer Millisekunde, eine Bandbreite<br />

von bis zu 20 Gbit/s oder eine Million Geräte auf einem Quadratkilometer<br />

–, lassen sich nur unter idealen Bedingungen realisieren.<br />

Aktuell ist 5G in den mittleren Frequenzbändern mit einer<br />

Downloadrate von 1 Gbit/s und einer Latenz von zehn bis<br />

15 Millisekunden verfügbar. Für den Bereich mMTC (Massive<br />

Machine Type Communication) ist jedoch eine Durchdringung<br />

von Gebäuden und ähnlichen Strukturen wichtig. Folglich werden<br />

deutlich niedrigere Frequenzen benötigt, die in den nächsten<br />

Jahren noch von alten Mobilfunktechnologien „blockiert“ sind.<br />

Trotzdem ist die intelligente Vernetzung aller IoT-Geräte (Internet<br />

of Things) nur eine Frage der Zeit. Hinzu kommt: Unternehmen<br />

können sich in Deutschland so einfach wie in kaum einem<br />

anderen Land lokale Funkspektren für firmeneigene Campusnetzwerke<br />

zuteilen lassen.<br />

MARCUS GIEHRL<br />

Practice Director – Innovations and Smart Technologies bei<br />

NTT Ltd. in Deutschland<br />

Was also hält Unternehmen, gerade Mittelständler, davon ab, auf<br />

den 5G-Zug zu springen? Ein Grund liegt sicherlich in den nicht<br />

unerheblichen Investitionen, die mit der Einführung eines eigenen<br />

Netzes einhergehen. So ist Stand jetzt die Auswahl an entsprechenden<br />

Endgeräten in vielen Branchen noch überschaubar – in der<br />

Öl-, Gas- und Chemieindustrie beispielsweise braucht man<br />

explosionsgeschützte und feuerresistente Devices. Diese „Nischenprodukte“<br />

kommen aber erst nach und nach und mit entsprechenden<br />

Preisen auf den Markt. Das ließe sich aber leicht ändern,<br />

wenn die Großen der Branche durch ihren Wunsch, die Produktionsumgebung<br />

komplett 5G-fähig zu machen, Druck aufbauen und<br />

damit die Marktmechanismen ins Rollen bringen. Gleichzeitig<br />

kann es gerade für kleine Unternehmen sinnvoll sein, Partner für<br />

ihren geplanten Anwendungsfall zu finden und das Projekt im<br />

Rahmen eines As-a-Service-Angebots zu realisieren.<br />

Für mich steht fest: 5G ist die Zukunft – aber längst keine<br />

Zukunftsmusik mehr. Und vielerorts sind die Weichen schon entsprechend<br />

gestellt. Um darauf aufzubauen, brauchen wir jetzt eine<br />

Sogwirkung: Steigt die Nachfrage, kurbelt das den Markt an und<br />

mehr Hersteller von 5G-Technologie bringen Module, die spezifische<br />

Anwendungen im industriellen Kontext ermöglichen, zu<br />

vertretbaren Kosten heraus. Unternehmen, die angesichts der<br />

derzeitigen Situation zögern, sollten nicht zu lange warten. Denn<br />

wer nicht frühzeitig umsteigt, wird abgehängt. Oder umgekehrt:<br />

Wer früh startet, kann sich langfristig Vorteile erarbeiten und die<br />

kommenden Entwicklungsschritte von 5G mit den Erfahrungen<br />

aus der ersten Welle noch schneller nutzbringend umsetzen.<br />

Bilder: NTT<br />

www.services.global.ntt<br />

8 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


NEWS & TRENDS<br />

LOGIMAT <strong>2023</strong> IN STUTTGART – RUND UM AUTOMATISIERUNG<br />

Vor dem Hintergrund von Fachkräftemangel und den Anforderungen der digitalen Transformation<br />

sowie der wirtschaftlichen Turbulenzen müssen Unternehmen ihre Lieferketten,<br />

Logistik und Intralogistik flexibler, effizienter und resilienter gestalten. Damit steigt die<br />

Nachfrage nach speziellen Automatisierungslösungen für die Intralogistik. Zur Optimierung<br />

und Effizienzsteigerung in der Kommissionierung setzen die Anlagenbauer und<br />

Systemintegratoren beispielsweise verstärkt auf die Prozessoptimierung durch Robotik.<br />

In verschiedenen Exponaten kommen dabei insbesondere stationäre Industrieroboter zum<br />

Einsatz. Vorgestellt werden unter anderem für die vollautomatisierte Einzelstückkommissionierung eine Piece-Picking-Applikation<br />

mit Greifpunkt-Berechnung sowie KI-unterstützte Roboter-Kommissionierlösungen. Im Bereich der Fördertechnik präsentieren<br />

Aussteller neue Peripheriegeräte wie Kistenhubgeräte, energiearme Motoren, Motorrollen und Getriebe für Rollenförderer sowie<br />

Antriebe für verschiedenste Szenarien. Damit bietet die Logimat <strong>2023</strong> einen umfassenden Überblick über die aktuellen Systementwicklungen<br />

und Lösungsangebote für Anlagenbauer und Systemintegratoren der Intralogistik.<br />

www.logimat-messe.de<br />

SICK: NEUBAU STEHT<br />

FÜR TRANSPARENZ<br />

UND INNOVATION<br />

Mit dem symbolischen ersten<br />

Spatenstich startete am<br />

23. März bei Sick der Bau des<br />

neuen Bürogebäudes. Auf dem<br />

Waldkircher Firmengelände<br />

packten unter anderem<br />

Vertreterinnen und Vertreter des<br />

Unternehmens, der Gründerfamilie<br />

und der Stadt Waldkirch<br />

tatkräftig mit an. Gebaut<br />

werden neue Büroflächen auf<br />

etwa 9.300 m 2 für über<br />

500 moderne Arbeitsplätze. Die<br />

voraussichtlichen Baukosten<br />

belaufen sich auf rund<br />

29 Mio. Euro. Die Fertigstellung<br />

ist für das erste Quartal im<br />

Jahr 2025 geplant. Das gesamte<br />

Gebäude strahlt eine unkomplizierte,<br />

bodenständige Ruhe aus,<br />

die einladend auf Mitarbeitende<br />

und Gäste wirken soll. Es ist<br />

transparent und offen: offen für<br />

Zusammenarbeit, Kompetenz,<br />

Mut und Kreativität, Diversität<br />

und Innovation.<br />

www.sick.com<br />

ASi-5<br />

ASi-5<br />

AUTOMATISIERUNG<br />

NEU GEDACHT.<br />

AUTOMATISIERUNG<br />

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IHR WEG IN<br />

DIE IHR DIGITALE<br />

WEG IN<br />

DIE ZUKUNFT.<br />

DIGITALE<br />

ZUKUNFT.<br />

Messe Stuttgart<br />

Halle 1, Stand 1A14<br />

25.04. - 27.04.<strong>2023</strong><br />

Heilbronn<br />

Stand B-311<br />

10.05. - 11.05.<strong>2023</strong><br />

www.bihl-wiedemann.de<br />

www.bihl-wiedemann.de


RFID IN PRODUKTION UND LOGISTIK<br />

HOCHGRADIG TRANSPARENT<br />

Werden die Bewegungen und die Positionen von Mehrwegbehältern in der Produktion<br />

und Logistik nicht kontinuierlich erfasst, sind die Systeme intransparent. Der Einsatz von<br />

RFID-Technologie sorgt für die effiziente Verwaltung des Mehrwegbehälter-Pools über<br />

die gesamte Prozesskette der Produktion hinweg. Ein ganzheitliches Tracking-Konzept<br />

verbessert Sichtbarkeit und Kontrolle im Ladungsträgermanagement und schafft so<br />

einen Mehrwert in der Produktionslogistik.<br />

10 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

RFID: NACHHALTIGE ZEIT- UND KOSTEN-<br />

OPTIMIERUNG DER PRODUKTIONSLOGISTIK<br />

Was haben zuverlässige Lieferzeiten, fehlerfreie Fertigung<br />

und agile Produktion bis Losgröße 1 gemeinsam? Sie alle<br />

erfordern lückenlose Prozesstransparenz auf Basis von<br />

RFID-Daten. Erfahren Sie mehr über den Einsatz von RFID<br />

zur nachhaltigen Zeit- und Kostenoptimierung der Produktionslogistik<br />

unter:<br />

bit.ly/intralogistik_track-and-trace<br />

RFID-Informationen versetzen Systeme und Entscheider in die<br />

Lage, die richtigen Schlüsse zu ziehen.<br />

Komplexe Strukturen, intransparente Prozesse sowie hoher<br />

Kostendruck stellen Unternehmen der Fertigungsindustrie<br />

und der Logistik vor dieselbe Herausforderung: Um<br />

wettbewerbsfähig zu bleiben, werden schnelle Entscheidungen<br />

auf der Grundlage von Echtzeitinformationen immer<br />

wichtiger.<br />

Zum Generieren entscheidungsrelevanter Informationen sind<br />

RFID-Systeme heute die Mittel der Wahl. Sie schlagen die Brücke<br />

zwischen der physischen Produktionswelt (Operational Technology,<br />

OT) und IT-basierten MES- und ERP-Systemen. Aus der Verknüpfung<br />

der Objekte mit den Daten der IT-Systeme generieren RFID-<br />

Systeme die notwendige Transparenz für schlanke Prozesse und<br />

digitalisierte Lieferketten. Die aggregierten Informationen, zum<br />

Beispiel über Zeitpunkte, Orte, Benutzer oder durchgeführte<br />

Prozessschritte, erlauben smarte Funktionen wie automatische<br />

Produktions- und Bestellprozesse, die Identifikation von Fehlerquellen<br />

oder die rechtzeitige Vorhersage eventueller Engpässe.<br />

TRANSPARENZ VOM WARENEINGANG<br />

BIS ZUM VERSAND<br />

Mit RFID-basierten Informationen gewinnen zahllose Prozesse<br />

in Produktion und Logistik an Transparenz, vom Wareneingang<br />

über Produktion und Lager bis zum Versand. Eine große Rolle<br />

spielen dabei sogenannte Returnable Transport Items (RTI), also<br />

Mehrwegbehälter wie Paletten, Gitterboxen, Kunststoffkisten<br />

oder Metallwannen. Mehrwegbehälter sind ein entscheidender<br />

Faktor für die Sicherung der Qualität von Produktionsabläufen.<br />

RFID-basiertes Behältermanagement sorgt dafür, dass die<br />

Mehrwegbehälter immer zur richtigen Zeit in der richtigen<br />

Menge und Qualität am richtigen Ort sind. So amortisieren sich<br />

die Kosten für ein RFID-System durch die enormen Einsparungen<br />

sehr schnell, denn es müssen keine fehlenden Behälter<br />

mehr kurzfristig beschafft und am Einsatzort verfügbar gemacht<br />

werden.<br />

ZWEI TECHNOLOGIEN IM BLICK:<br />

BARCODE VS. RFID<br />

RFID bietet bei der Identifikation von RTIs entscheidende Vorteile<br />

gegenüber vergleichbaren Technologien, insbesondere auch gegenüber<br />

Barcodes. So gibt es kaum Einschränkungen beim Einsatz<br />

von RFID-basierten Systemen, da es für fast alle Fälle und<br />

Umgebungsbedingungen geeignete RFID-Datenträger (Tags) gibt.<br />

Darüber hinaus kann in einem RFID-basierten System das Auslesen<br />

großer Mengen leicht automatisiert werden, ohne langsame<br />

und fehleranfällige manuelle Schritte.<br />

Um ein reibungsloses, RFID-basiertes Behältermanagement<br />

zu gewährleisten, bieten spezielle Management-Tools die Möglichkeit,<br />

alle RTI-Informationen auf einer Plattform anzuzeigen.<br />

Damit schließt sich die Lücke zwischen der physischen Produk­<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 11


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

01 02<br />

tionswelt und IT-basierten MES- und ERP-Systemen. Durch die<br />

Verknüpfung von Objekten mit Daten aus IT-Systemen schaffen<br />

RFID-Systeme die notwendige Transparenz für schlanke Prozesse<br />

und digitalisierte Lieferketten. Diese Informationen ermöglichen<br />

es sowohl den Systemen als auch den Entscheidungs trägern, fundiertere<br />

Schlussfolgerungen zu ziehen, was zu einer gesteigerten<br />

Effizienz im RTI-Management und einer hohen Anpassungsfähigkeit<br />

gegenüber scheinbar unvorhersehbaren Ereignissen im<br />

RTI-Umlauf führt.<br />

EFFIZIENTES BEHÄLTERMANAGEMENT<br />

SPART KOSTEN<br />

Es liegt auf der Hand, dass wiederverwendbare Behälter nicht wie<br />

Einwegartikel behandelt werden sollten. Erst eine effiziente Pool-<br />

Verwaltung macht Mehrwegbehälter zu einem leistungsstarken<br />

Instrument im Aufbau nachhaltiger Lieferketten. Schwund, Beschädigung<br />

oder ineffizientes Management führen oft dazu, dass<br />

zur Vermeidung von Engpässen und Ausfallzeiten zusätzliche<br />

Mehrwegbehälter beschafft werden müssen, so dass der tatsächliche<br />

Gesamtbestand die optimale Menge übersteigt. Oft weiß<br />

niemand genau, wie viele Mehrwegbehälter in der gesamten Prozesskette<br />

im Einsatz sind.<br />

Daher ist es von großer Bedeutung, die Anzahl der Mehrwegbehälter<br />

im Umlauf so gering wie möglich zu halten, um wenig<br />

Kapital zu binden. Gleichzeitig müssen sie aber in ausreichender<br />

Zahl zur Verfügung stehen, um Unterbrechungen der Lieferkette<br />

zu vermeiden. Im schlimmsten Fall droht ein Stillstand der Justin-Sequence-<br />

oder Just-in-Time-Linie, weil Mehrwegbehälter<br />

nicht oder nicht in ausreichender Menge dort sind, wo sie benötigt<br />

werden.<br />

LÜCKENLOSE MEHRWEGBEHÄLTER-<br />

VERFOLGUNG<br />

Eine so große und ständig in Bewegung befindliche Investition<br />

wie Mehrwegbehälter sollte daher effizient kontrolliert werden,<br />

um Angebot und Nachfrage aufeinander abzustimmen. Die<br />

lückenlose Verfolgung erfordert die eindeutige Identifizierung<br />

jedes Behälters sowie eine Echtzeit-Kommunikation mit allen<br />

Beteiligten innerhalb des Kreislaufs. Dazu kann es sinnvoll sein,<br />

gleich mehrere Behälter auf einmal zu erfassen. Befinden sich<br />

etwa auf einer Palette mehrere Behälter mit RFID-Tags, ist Multi<br />

Tag Reading gefordert, also das gleichzeitige Auslesen mehrerer<br />

RFID-Tags. Dies geschieht meist über RFID-Gates, die mit mehreren<br />

Antennen ausgestattet sind und so die Datenträger zu-<br />

01 Mit UHF-Readern und Displays auf Gabelstaplern gibt es auch<br />

beim Transport mehrerer Behälter in der Produktion oder im Lager<br />

keine blinden Flecken mehr<br />

02 Barcodes sind eine relativ günstige Identifikationstechnik, die<br />

aber schwerer zu automatiseren ist – inbesondere wenn mehrere<br />

Behälter gleichzeitig eingelesen werden sollen<br />

03 Diagonal an gegenüberliegenden Seiten aufgeklebte RFID-Tags<br />

sorgen dafür, dass sich mindestens ein Tag in Reichweite eines<br />

Lesegeräts befindet, was zu gleichbleibend optimalen Leseergebnissen<br />

führt<br />

04 Die mit RFID-Readern ausgestatteten Gabelstapler erlauben die<br />

zuverlässige und schnelle Identifikation von Paletten und Behältern<br />

verlässig erfassen, ohne dass ein direkter Sichtkontakt erforderlich<br />

wäre.<br />

Auch die Auswahl des richtigen Mehrwegbehältertyps ist eine<br />

wichtige Aufgabe. Die Behältergrößen reichen vom Schuhkarton<br />

bis hin zu Paletten für größere Güter. Sie sollten zuverlässig,<br />

nachhaltig und langlebig sein. Jede Branche hat allerdings auch<br />

eigene Anforderungen an Mehrwegbehälter. Entsprechend ist<br />

die Variabilität sehr groß. Um eine lückenlose Mehrwegbehälter-<br />

Verfolgung zu gewährleisten, müssen alle Behältertypen mittels<br />

RFID erfassbar sein. Daher ist es wichtig, dass die verwendeten<br />

RFID-Tags auf allen Untergründen konsistent und zuverlässig lesbar<br />

sind – also beispielsweise auf Kunststoff, Metall und ESD-<br />

Materia lien (ElektroStatic Discharge) sowie bei zusammengefalteten<br />

Mehrwegbehältern.<br />

Die Auswahl des geeigneten RFID-Tags ist für die Architektur<br />

einer RFID-Lösung grundlegend und hängt von der jeweiligen<br />

Anwendung ab. Sind die gewählten Tags für die Anwendung<br />

ungeeignet, nicht ausreichend robust oder leistungsfähig, wird<br />

die Leserate des RFID-Systems zu niedrig sein und das gesamte<br />

System kann scheitern. Es ist daher notwendig, die technischen<br />

Anforderungen und Anforderungen des jeweiligen Prozesses so<br />

detailliert wie möglich zu verstehen.<br />

SCHLÜSSELFERTIGE RFID-SYSTEMLÖSUNGEN<br />

Neben den RFID-Tags, die am zu identifizierenden RTI angebracht<br />

oder darin eingebettet werden können, besteht eine<br />

schlüsselfertige RFID-Lösung in der Regel aus den RFID-Lesepunkten<br />

und deren Antennen, RFID-Serveranwendungen für<br />

Datenauswertung, Systemüberwachung und -wartung, ein-<br />

12 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

03 04<br />

schließlich eines Integration Layers für die Unterstützung der<br />

gängigsten Geschäftssysteme wie ERP und WMS, der Integration<br />

in das Backend-System des Kunden sowie einem Implementierungsplan.<br />

Über seine Tochter Turck Vilant Systems TVS kann Turck das<br />

komplette Spektrum für schlüsselfertige RFID-Lösungen abdecken.<br />

TVS konzipiert und realisiert seit 20 Jahren schlüsselfertige<br />

RFID-Systemlösungen inklusive eigener Middleware<br />

und ERP-Integration für Intralogistik, Asset Tracking und Bestandsmanagement.<br />

Gepaart mit Turcks jahrelanger Erfahrung<br />

mit RFID zur Produktionssteuerung, bieten beide Unternehmen<br />

gemeinsame Komplettlösungen, die die gesamte Liefer- und<br />

Produktionskette – vom Zulieferer über die Produktion bis hin<br />

zur Auslieferung – abbilden.<br />

IN FÜNF PHASEN ZUM ERFOLG<br />

Ein RFID-Projekt mit Turck Vilant Systems gliedert sich in fünf<br />

Phasen. In der ersten Projektphase geht es darum, ein Verständnis<br />

für die Kundenbedürfnisse zu entwickeln und den Kunden<br />

mit RFID vertraut zu machen. Der Ausgangspunkt für das Kunden-Engagement<br />

ist die Standortuntersuchung, um eine Expertenanalyse<br />

der Pläne und Prozesse des Kunden zu erhalten. Auf<br />

der Grundlage der Standortuntersuchung erstellt der Experte<br />

einen Vorschlag, wie die RFID-Technologie eingesetzt werden<br />

kann und wo der Return on Investment (ROI) liegen könnte.<br />

Diese Dienstleistungen sind für den Kunden kostenlos.<br />

In der zweiten Phase werden dann konkrete RFID-Machbarkeitsstudien<br />

durchgeführt. Für Kunden ohne Erfahrung mit RFID<br />

beginnt dies mit einem Proof of Concept. Das bedeutet, dass die<br />

RFID-Ausrüstung beim Kunden vor Ort getestet wird, um sicherzustellen,<br />

dass Tags, Lesegeräte oder Anwendungen in der angedachten<br />

Anwendung funktionieren.<br />

In der dritten Phase wird in einem Pilotprojekt alles für den<br />

Rollout vorbereitet. Bevor es flächendeckend in Betrieb genommen<br />

wird, wird das RFID-System an einer Produktionslinie oder -anlage<br />

getestet. Die Nutzung des Systems durch den Kunden kann dabei<br />

helfen, Fehlerquellen aufzudecken, die vorher eventuell nicht<br />

bedacht wurden.<br />

Rollout und Inbetriebnahme erfolgen in der vierten Phase. Der<br />

Kunde installiert die RFID-Lesegeräte, wobei ein Turck-Vilant-<br />

Systems-Techniker vor Ort ist, um die Software einzurichten und<br />

sicherzustellen, dass alles funktioniert. Alle Prozesse werden live<br />

getestet und die Kundenmitarbeiter geschult, wahlweise in<br />

Englisch, Französisch, Deutsch, Schwedisch oder Finnisch.<br />

Sobald das System betriebsbereit ist, beginnt die fünfte Phase:<br />

der Support. Ein kontinuierlicher Systembetrieb muss gewährleistet<br />

sein, rund um die Uhr – auch an Feiertagen. Turck Vilant<br />

Systems bietet weltweiten Service und Support 24 Stunden am<br />

Tag, an sieben Tage in der Woche.<br />

Bilder: Turck<br />

„MEHRWEGBEHÄLTER-<br />

MANAGEMENT IN ECHTZEIT“<br />

Wie lassen sich<br />

Behälterschwund,<br />

Ausfallzeiten durch<br />

fehlende Mehrwegbehälter<br />

und hohe Ersatzbehälterbestände<br />

vermeiden? Und welche<br />

Technologie ist geeignet Transparenz<br />

im Mehrwegbehälter-Pool zu schaffen,<br />

ohne Prozesse zu verzögern?<br />

Antworten auf diese und weitere<br />

Fragen finden Sie im Whitepaper<br />

unter:<br />

bit.ly/whitepaper_turck<br />

www.turck.com<br />

UNTERNEHMEN<br />

Hans Turck GmbH & Co. KG<br />

Witzlebenstraße 7<br />

45472 Mülheim an der Ruhr<br />

Tel. 0208 49 52 - 0<br />

E-Mail: more@turck.com<br />

AUTOR<br />

Bernd Wieseler, Leiter Produktmanagement<br />

RFID, Hans Turck GmbH & Co. KG,<br />

Mülheim an der Ruhr<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 13


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

DIGITALES MESSSYSTEM ANWENDERSPEZIFISCH ANGEPASST<br />

HOLZBEARBEITUNG VERTIKAL<br />

Vor 60 Jahren entwickelte Schreiner Ludwig Striebig eine vertikale<br />

Holzbearbeitungsmaschine, mit der er den vertikalen und horizontalen<br />

Zuschnitt platzsparend durchführen konnte, und brachte sie in die<br />

Serienproduktion. In vielen der Maschinen sind Messsysteme der<br />

Firma Siko im Einsatz, die zur Wegmessung der X- und Y-Achse dienen.<br />

Der Zuschnitt von großen Holzplatten beansprucht sehr<br />

viel Raum bei Nutzung horizontaler Plattenaufteilsägen.<br />

Eine vertikale Plattensäge ist in vielen Schreinereien<br />

und Baumärkten vertreten, weil sie eine enorme Platzersparnis<br />

verspricht und einfach und ergonomisch zu bedienen<br />

ist. Die Holzplatte wird in einem Sägerahmen in einem Fünf-<br />

Grad-Winkel auf Rollen gestellt und angelehnt. Mit einem beweglichen<br />

Sägeaggregat kann nun vertikal und horizontal der<br />

Zuschnitt erfolgen. Die Maße für die jeweilige Platte können<br />

über ein digitales Messsystem des Anbieters Siko sowohl für die<br />

X-Achse als auch für die Y-Achse eingestellt werden. Das magnetische<br />

Messsystem ermöglicht einen auf den Zehntel Millimeter<br />

genauen Zuschnitt. Zusätzlich verfügt das Messsystem über eine<br />

Feinverstellung, das heißt wenn die grobe Position erreicht ist,<br />

können Zehntel Millimeter nachverstellt werden.<br />

Vorteilhaft sind die Robustheit, Verschleißfreiheit<br />

und in unserem Bereich insbesondere<br />

die Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzungen<br />

zum Beispiel durch Späne und Staub.<br />

Pius Elmiger, Head of Development & Engineering<br />

bei der Striebig AG<br />

MAGNETISCHE LÄNGENMESSUNG<br />

Gerade in der Holzbearbeitung sind magnetische Messsysteme<br />

für die Längenmessung ideal. Es handelt sich um ein berührungsloses<br />

Verfahren, bei dem ein magnetischer Sensor ein Magnetband<br />

in einem definierten Abstand abtastet. „Vorteilhaft sind die<br />

Robustheit, Verschleißfreiheit und in unserem Bereich insbesondere<br />

die Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzungen zum<br />

Beispiel durch Späne und Staub“, erklärt Pius Elmiger, Head of<br />

Development & Engineering bei Striebig. „Ein empfindliches opti-<br />

14 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


sches System beispielsweise kommt in dieser rauen Arbeitsumgebung nicht in Frage.<br />

Mechanische Seilzugsysteme unterliegen wiederum einem höheren Verschleiß, sodass<br />

die magnetische Messung das Verfahren der Wahl für unsere Striebig-Sägen ist.“<br />

DIGITALE MESSANZEIGE FÜR DIE Y-ACHSE<br />

Bei der neuesten Edition 60, die Striebig anlässlich des 60-jährigen Bestehens herausgebracht<br />

hat, kommt für die Einstellungen der Maße auf der Y-Achse die digitale<br />

Messanzeige MA502 von Siko zum Einsatz (inklusive des Magnetsensors MS500),<br />

die speziell auf die individuellen Anforderungen dieser neuen Holzbearbeitungsmaschine<br />

angepasst wurde. Das bestehende autonome Messsystem für die Maßeinstellung<br />

des vertikalen Schnitts auf der X-Achse wurde beibehalten.<br />

Die Edition 60 ist eine Weiterentwicklung der handbetriebenen Standard S Maschine<br />

von Striebig, die über besondere zusätz liche Merkmale verfügt, allen voran<br />

die integrierte Platten absenkvorrichtung. Diese ermöglicht einen ergonomischen<br />

und fließenden Ein-Personen-Plattenzuschnitt. Wenn unten ein Besäumschnitt erfolgen<br />

sollte, musste die Platte bisher von zwei Personen angehoben und gedreht<br />

werden und der Schnitt dann oben erfolgen. Dieser zusätzliche Schritt entfällt dank<br />

der Plattenabsenkvorrichtung, die die Holzplatte greift, anhebt und festhält. Auf<br />

diese Weise ist unten ein präziser Schnitt möglich.<br />

Die umfassende Grundausstattung ermöglicht zudem kurze Prozesszeiten und<br />

einen sicheren, handgeführten Arbeitsablauf. Der Sägerahmen wurde zusätzlich<br />

stabilisiert; damit können pro Plattenabsenkeinheit 80 kg gehalten werden. Standardmäßig<br />

sind zwei Plattenabsenkeinheiten vorgesehen; eine dritte ist optional.<br />

Die Edition 60 bedient einen hohen Sicherheitsstandard, da eine Zweihandbedienung<br />

integriert ist, sodass der Bediener während des Positioniervorgangs nicht in<br />

den Sägebereich hineingreifen und sich verletzen kann.<br />

OFFSETWERTE INTEGRIEREN<br />

Das neue Messsystem mit weiteren Funktionalitäten ist nötig, um bestimmte Offsetwerte,<br />

die sich durch die Plattenabsenkvorrichtung ergeben, auf der Y-Achse<br />

einstellen zu können. Die Basis für die Weiterentwicklung ist die Standard-Anzeige<br />

MA502, da die angebotene serielle Schnittstelle RS485 bereits passend für die<br />

Striebig-Maschinen war.<br />

Zum einen wurde ein Offsetwert für die Mittelauflage benötigt. Ein weiterer Offsetwert<br />

ergibt sich durch den genannten Besäumschnitt im unteren Bereich. Dafür<br />

wird die Platte mit der Plattenabsenkvorrichtung um 58 mm angehoben. Dieser<br />

Versatz markiert den neuen Nullpunkt an der Unterkante der Platte, sodass nun eingestellt<br />

werden kann, wie groß der Besäumschnitt ausfallen soll. Zudem wurde das<br />

Referenzieren des Messsystems beim Einschalten der Maschine auf die neuen Anforderungen<br />

durch die veränderten Nullpunkte angepasst.<br />

TEXTHINWEISE STEIGERN BEDIENSICHERHEIT<br />

Eine weitere Anforderung an die Messanzeige war die Möglichkeit, auch einfache<br />

freie Texte anzeigen zu lassen und so mit dem Bediener kommunizieren zu können.<br />

Mit dieser Ergänzung ermöglicht Siko noch mehr Bedien- und Prozesssicherheit. Es<br />

können Warnungen oder Fehler angezeigt werden, bspw. dass die Druckluft abfällt<br />

oder ein Fehler bei der Plattenabsenkvorrichtung aufgetreten ist. So erhält der Bediener<br />

gezielte Informationen. Zudem lassen sich allgemeine Infos einspielen, wie<br />

die bereits gelaufenen Netzstunden der Maschine oder des Motors. Die Messwerte<br />

werden von der Steuerung aufgezeichnet und auf der Messanzeige dargestellt.<br />

Bilder: Einklinker Siko; sonstige Striebig<br />

www.siko-global.com<br />

HYGIENIC<br />

DESIGN.<br />

DER PMS<br />

AUS EDEL-<br />

STAHL.<br />

PMS<br />

Der neue Ultraschallsensor pms aus<br />

Edelstahl ist mit seinem intelligenten<br />

Hygienic Design prädestiniert für anspruchsvolle<br />

Aufgaben in der Lebensmittel- und<br />

Pharmaindustrie.<br />

UNTERNEHMEN<br />

Siko GmbH<br />

Weihermattenweg 2, 79256 Buchenbach<br />

Tel.: 07661 394-0<br />

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

+ 4 Tastweiten:<br />

von 20 –1.300 mm<br />

+ 3 Ausgangsstufen: Push-Pull-Schaltausgang<br />

mit IO-Link oder Analogausgang<br />

+ 2 Gehäusevarianten: D12-Adapterschaft<br />

und D12-Bajonettverschluss<br />

microsonic.de/pms


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

SICHERHEITSTECHNIK FÜR MASCHINEN UND ANLAGEN<br />

VERNETZUNG WIRD<br />

ZUM DATEN-HUB<br />

Mit fortschreitender Digitalisierung müssen in Produktionsumgebungen immer mehr<br />

Daten generiert werden – eine Aufgabe für Schalter und Sensoren, die in einer Maschine<br />

verbaut werden. Sicherheitssysteme, deren primäre Aufgabe darin besteht, Bereiche<br />

oder Türen und Hauben zu überwachen und abzusichern, wurden bisher eher nicht in<br />

Betracht gezogen, wenn es um die Generierung von Sensordaten zur Optimierung von<br />

Produk tionsprozessen ging. Die Lösung, die wir nachfolgend vorstellen, ändert dies.<br />

Bereits vor einigen Jahren hat die Bernstein AG den berührungslosen<br />

Sicherheitssensor SRF konzipiert: Entwickelt<br />

für den Einsatz im Umfeld einer Industrie 4.0 überwacht<br />

der SRF (Safety RFID) beweglich trennende Schutzeinrichtungen,<br />

zum Beispiel Klappen oder Türen von Schutzgittern.<br />

Dieser besonders kleine Sensor bewahrt Mitarbeiter vor Verletzungen,<br />

indem er Maschinen und Anlagen abschaltet oder den Start<br />

der Maschine verhindert, solange die trennende Schutzeinrichtung<br />

nicht ordnungsgemäß geschlossen ist.<br />

VORAUSSCHAUENDE WARTUNG DANK<br />

GESAMMELTER DATEN<br />

Besonderen Fokus hat Bernstein bei der Entwicklung auf das<br />

Diagnosesystem DCD gelegt: Es liest eine Vielzahl an Daten aus<br />

und stellt sie zentral – über ein entsprechendes Diagnosemodul<br />

– und flexibel zur Verfügung. Die so gesammelten Daten<br />

ermöglichen beispielsweise eine vorausschauende Wartung<br />

(Predictive Maintenance) durch frühzeitige Fehlererkennung,<br />

welche zu geringen Stillstandzeiten der Maschine aufgrund der<br />

frühzeitigen Fehlererkennung führt. Ebenfalls geben die Diagnosedaten<br />

hilfreiche Informationen bei der Fehlersuche. Auch dies<br />

führt zu geringen Stillstandzeiten und schlussendlich auch zu<br />

Kosteneinsparungen.<br />

Die patentierte DCD Diagnose kommt dabei ohne einen eigenen<br />

Diagnosedraht aus, da es die Informationen eines jeden einzelnen<br />

Sensors aus der Reihenschaltung auf die Sicherheitsausgänge<br />

aufmoduliert, ohne diese zu beeinträchtigen. Dies ermöglicht<br />

den Einsatz einer 4-poligen Standardleitung, die Verwendung<br />

von T-Adaptern und Abschlusssteckern, um eine einfache und<br />

kostengünstige Verdrahtung ohne zusätzliche Klemmkästen zu<br />

realisieren. Dabei liefert jeder Aktor in der Reihenschaltung aus<br />

SRF und SEU entsprechende Datenpakete, die durch ein Diagnosegerät<br />

oder ein Sicherheitsrelais mit integriertem Diagnosegerät<br />

ausgelesen werden können. Die Diagnosemöglichkeiten der<br />

Bernstein Sicherheitsschalter mit Daisy Chain Diagnostic, oder<br />

kurz DCD, bringen die Anwender schon heute einen Schritt<br />

weiter in das digitale Zeitalter.<br />

16 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


PROGRAMMIERBARES SICHERHEITSRELAIS<br />

MIT INTUITIVER BEDIENOBERFLÄCHE<br />

Ein Sicherheitssystem besteht gemäß DIN EN 13849-1 immer aus mehreren Einzelkomponenten,<br />

typischerweise aus Eingang – Logik – Ausgang. Auch in der Vergangenheit<br />

konnten Sicherheitssysteme bereits Diagnosedaten zur Verfügung stellen,<br />

jedoch beliefen sich die Informationen nach dem Sensor häufig auf ein einfaches<br />

Ein- oder Aus-Signal. Darüber hinaus war es nur über ein separates Diagnosesystem<br />

möglich, alle Daten, die durch die Sicherheitssensoren erzeugt wurden, in die<br />

Maschinensteuerung zu integrieren. Weitere Diagnosedaten zum Beispiel aus der<br />

Sicherheitslogik zu erhalten, gestaltete sich schwierig.<br />

Die sicherheitstechnische Auswertung erfolgte in den meisten Fällen mit klassischen<br />

Sicherheitsrelais. Sicherheitsrelais sind seit vielen Jahren in fast jedem<br />

Schaltschrank für industrielle Anwendungen zu finden. Ihre hohe Zuverlässigkeit<br />

aufgrund bewährter Technologie von zwangsgeführten Relaiskontakten, bei gleichzeitig<br />

einfacher Handhabung, hat zu dieser hohen Akzeptanz geführt. Lange Zeit<br />

war die Funktion des Sicherheitsrelais auf das Abschalten beschränkt und erweiterte<br />

NEXTGEN INKREMENTALE<br />

DREHGEBER<br />

DIE GESAMMELTEN DATEN ERMÖGLICHEN<br />

DIE FRÜHZEITIGE ERKENNUNG VON<br />

FEHLERN UND EBNEN DAMIT DEN WEG<br />

FÜR EINE VORAUSSCHAUENDE WARTUNG<br />

Funktionen wie Diagnose wurden lediglich von höherwertigen Systemen angeboten.<br />

Mit den neuen Sicherheitsrelais von Bernstein ändert sich dies. Dank der ständigen<br />

Weiterentwicklung dieser bewährten Technologie ist es dem Unternehmen mit dem<br />

SCR P gelungen, dies auf ein neues Level zu heben – ein programmierbares Sicherheitsrelais<br />

für klassische Sicherheitsaufgaben und moderne Vernetzung. Dabei<br />

wurden die Ansätze der einfachen Handhabung konsequent weiterentwickelt, was<br />

sich vor allem in der intuitiven Bedienoberfläche der Programmiersoftware zeigt.<br />

INTEGRIERTE IO-LINK-SCHNITTSTELLE<br />

Neben dem programmierbaren Sicherheitsrelais SCR P, bietet das Unternehmen<br />

auch noch weitere Sicherheitsrelais speziell für die Auswertung der Bernstein DCD<br />

Diagnosedaten. Diese können die Diagnosedaten der Sensoren ohne weitere teure<br />

Module direkt in die Automatisierungslandschaft weiterleiten – dank integrierter<br />

IO-Link-Schnittstelle. Das Sicherheitsrelais SCR-DI ist dabei ausgangsseitig ein IO-<br />

Link Slave und ermöglicht es damit jeder Steuerung mit IO-Link Master, die Statusinformationen<br />

jedes einzelnen Sensors auszulesen. Das Wartungspersonal hat zusätzlich<br />

die Möglichkeit, den Status der Sicherheitskette via NFC-Schnittstelle mit<br />

einer Smartphone-App oder über USB mit einem Laptop einzulesen. Darüber hinaus<br />

stellen die Sicherheitsrelais auch eigene Diagnoseinformationen zur Verfügung.<br />

Diese ermöglichen zum Beispiel mit Hilfe der Information über die Schaltzyklen der<br />

extern angeschlossenen Schütze eine vorausschauende Planung der Wartungszyklen.<br />

Die Vorteile, die sich aus der DCD Diagnose und der Kommunikationsfähigkeit von<br />

Sicherheitsrelais ergeben, sind vielfältig und zum Teil kundenspezifisch.<br />

ALLE NORMEN SPIELEND LEICHT ERFÜLLEN<br />

Bisher gab es an einer Maschine häufig zwei oder mehr Sicherheitskreise für die<br />

Überwachung von Türen oder Hauben, sowie für den Not-Halt. Darüber hinaus ist<br />

spätestens seit dem Veröffentlichen des technischen Reports ISO/TR 24119 die<br />

Reihenschaltung von elektromechanischen Kontakten wieder weiter in den Vordergrund<br />

gerückt.<br />

Bei der zweikanaligen Reihenschaltung von elektromechanischen Sicherheitsschaltern<br />

und Not-Halt-Tastern ist das Thema der Fehlermaskierung zu berücksichtigen,<br />

da nicht alle potenziell vorkommenden Fehler im System rechtzeitig oder<br />

vielleicht gar nicht erkannt werden können. Da die Effekte der Fehlermaskierung<br />

nicht auf elektronische Sicherheitsprodukte, wie das SRF, zutreffen, müssen diese<br />

dort nicht berücksichtigt werden.<br />

Inkrementalgeber -<br />

jetzt noch besser<br />

Exakt nach Ihren Vorgaben<br />

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SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

wurde die Produktreihe SEU (Safety Emergency Unit) entwickelt.<br />

Die SEU stellt entweder einen Not-Halt-Taster mit dem nötigen<br />

Funktionsumfang für das Smart Safety System dar oder besteht<br />

aus einer Anschlussbox für zweikanalige elektromechanische<br />

Sicherheitsschaltgeräte, so dass klassische, mechanische Sicherheitsschalter<br />

ebenfalls angeschlossen werden können. Dank<br />

M12-Anbindung lassen sich diese Komponenten einfach in eine<br />

vorhandene elektronische SRF-Sicherheitskette integrieren.<br />

DIAGNOSEMODULE SIND NICHT ZUM BETRIEB<br />

DER SRF-KETTE NÖTIG<br />

Grundsätzlich kann jede SRF Kette von Sicherheitssteuerungen<br />

oder Sicherheitsmodulen ausgewertet werden, die OSSD Signale<br />

verarbeiten können. Dabei sind die Diagnosemodule nicht zum<br />

Betrieb der SRF Kette nötig, sondern kommen nur zum Einsatz,<br />

wenn die Statusinformationen benötigt werden. Speziell für Sicherheitssysteme<br />

mit geringem Umfang bietet Bernstein Sicherheitsmodule<br />

an, die die Umsetzung der DCD Daten in ein standardisiertes<br />

Protokoll bereits integriert haben.<br />

Die Produktreihe SCR DI besteht in diesem Sinne aus einer<br />

Kombination aus Sicherheitsrelais und Diagnosemodul und vereint<br />

den vollen Funktionsumfang eines klassischen Not-Haltoder<br />

Schutztürwächters mit dem eines SRF DI Diagnosegerätes,<br />

nämlich der Übertragung der DCD Daten mittels IO-Link, NFC<br />

und USB.<br />

Bilder: Bernstein<br />

www.bernstein.eu<br />

Der berührungslose Sicherheitssensor SRF überwacht beweglich<br />

trennende Schutzeinrichtungen wie Türen, Klappen oder Hauben<br />

PERMANENTE ERWEITERUNG DES<br />

PRODUKTPORTFOLIOS<br />

Bernstein strebt eine ständige Erweiterung des Produktportfolios<br />

mit den oben beschriebenen Eigenschaften unter dem Oberbegriff<br />

Smart Safety System an. Dies betrifft sowohl die Sicherheitsschaltgeräte<br />

in der Sicherheitskette als auch die Diagnosemodule<br />

und Sicherheitsauswertungen am Ende der Sicherheitskette.<br />

Da der Anwender in den meisten Fällen auch bei Sicherheitsaufgaben<br />

mit eher kleinem Funktionsumfang einen Not-Halt als<br />

ergänzende Schutzmaßnahme in das System integrieren muss,<br />

UNTERNEHMEN<br />

Bernstein AG<br />

Hans-Bernstein-Straße 1<br />

32457 Porta Westfalica<br />

Tel.: 0571 793-0<br />

E-Mail: info@bernstein.eu<br />

AUTOR<br />

Philip Aumann, Leitung Produktmanagement,<br />

BERNSTEIN AG, Porta Westfalica<br />

Messverfahren<br />

Festelektrolyt-Potentiometrie<br />

NDIR-Sensoren<br />

Wärmeleitfähigkeit<br />

Elektrochemische Sensoren<br />

Keidel-Zellen<br />

Gasanalytik für die Prozessmesstechnik<br />

www.zirox.de<br />

ZIROX Sensoren und Elektronik GmbH | Am Koppelberg 21 | 17489 Greifswald | Tel.: +49(0)3834-83 09 00 | Fax: +49(0)3834-83 09 29 | E-Mail: info@zirox.de<br />

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18 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


BERÜHRUNGSLOS MESSEN BIS<br />

50 METER WASSERTIEFE<br />

Der Sensorik-Spezialist a.b.jödden hat sein Portfolio<br />

um Weg- und Winkelaufnehmer für den Unterwassereinsatz<br />

erweitert. Sie arbeiten verschleißfrei nach dem<br />

Funktionsprinzip der induktiven Halbbrücke respektive<br />

partiellen Induk tivitätsverteilung arbeiten. Durch<br />

die berührungslose Verschiebung oder Verdrehung<br />

eines NiFe-Kerns entsteht eine entsprechende Induktivitätsverteilung<br />

in den beiden Spulenhälften. Die<br />

Umwandlung<br />

in ein normiertes<br />

Ausgangssignal<br />

erfolgt<br />

durch die<br />

integrierte<br />

Elektronik. Das<br />

Anschluss kabel<br />

wird durch<br />

eine druckfeste<br />

PG-Verschraubung<br />

in den wasserdicht vergossenen Sensor eingeführt.<br />

Diese Bauweise ermöglicht den Einsatz bis zu<br />

50 m Wassertiefe. Bei erhöhten mechanischen<br />

Beanspruchungen schützt ein PU-Rohr den Wegaufnehmer<br />

vor Beschädigungen. Die Sensoren erfassen<br />

Messwege bis 360 mm und Mess winkel bis 120° und<br />

können nach individuellen Vorgaben gefertigt werden.<br />

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SOLAR: ALL-IN-ONE-TESTLÖSUNG<br />

Professionelle Mess-, Test- und Prüftechnik aus einer<br />

Hand: Die Conrad Sourcing Platform hat ihr Produktangebot<br />

mit dem SMFT-1000 um eine neue All-in-One-<br />

Testlösung von Fluke erweitert. Der Multifunktions-<br />

PV-Tester,<br />

Leistungsanalyzer<br />

und<br />

I-U-Kurven-<br />

Tracer eignet<br />

sich für<br />

effiziente<br />

Sicherheitsund<br />

Leistungstests<br />

von<br />

Solaranlagen<br />

bis 1.000 V DC und verkürzt die Einsatzzeit vor Ort um<br />

20 Prozent und die Dokumentationszeit um etwa<br />

50 Prozent. Der Handheld-Tester ermöglicht den<br />

schnellen Vergleich der I-U-Kurve mit den Messdaten<br />

vor Ort und zeigt auf dem hochauflösenden Farbdisplay<br />

in Echtzeit an, ob ein Fehler vorliegt. Anwender<br />

können damit auch Leerlaufspannung, Kurzschlussund<br />

Betriebsstrom messen. Darüber hinaus lassen<br />

sich AC/DC-Leistungsmessungen am Wechselrichter<br />

durchführen, um den Wirkungsgrad zu verbessern.<br />

Im Gesamtpaket des Analysators ist auch ein umfangreiches<br />

Kit an funktionalem Zubehör enthalten.<br />

www.conrad.de<br />

Nachhaltige<br />

Differenz-<br />

Drucksensoren<br />

www.amsys.de<br />

SENSOR + TEST • Halle 1 • Stand 340<br />

FÜLLSTANDSENSOR SICHER GEGEN<br />

CYBERANGRIFFE<br />

Einen Füllstandsensor mit<br />

integrierter Cybersicherheit hat<br />

Vega herausgebracht. Der<br />

Radarsensor Vegapuls 6X erfüllt<br />

die höchsten Standards, die<br />

derzeit in der Prozessindustrie<br />

zur Verfügung stehen. Messdaten<br />

jederzeit sicher nutzen zu<br />

können ist inzwischen eine der<br />

wichtigsten Anforderungen in<br />

der Prozessindustrie. Für eine<br />

umfassende Sicherheit muss nicht nur die Anlage an sich<br />

sicher sein, sondern auch alle eingebauten Komponenten. Der<br />

neue Sensor bringt erstmals zusätzlichen Anlagenschutz mit.<br />

Er wurde nach der Cyber-Sicherheitsnorm IEC 62443-4-2<br />

entwickelt. Der Sensor kann sowohl für Flüssigkeiten als auch<br />

für Schüttgüter genutzt werden. Er eignet sich für flüssige,<br />

feste, heiße, kalte und auch aggressive Medien und wird für<br />

die jeweilige Anwendung individuell im Werk angepasst. Die<br />

zentrale Komponente des Sensors ist sein Radar-Chip, der mit<br />

seiner Selbstdiagnose für Präzision und Zuverlässigkeit des<br />

Sensors sorgt.<br />

www.vega.com<br />

Weniger<br />

Ein grüner<br />

Fußabdruck für<br />

Ihr Prüflabor –<br />

CO 2 sparen durch<br />

Modernisierung<br />

www.zwickroell.com/nachhaltigkeit<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 19


SENSOR+TEST <strong>2023</strong><br />

KOMMUNIKATIONSPLATTFORM RUND UM SENSORIK, MESS- UND PRÜFTECHNIK<br />

SENSOR+TEST <strong>2023</strong><br />

Rund 350 Aussteller präsentieren auf der Messe Sensor+Test neueste Lösungen<br />

aus dem vielseitigen Spektrum der Messtechnik – vom Sensor bis zur Auswertung.<br />

Gespannt sein dürfen Besucher auf zahlreiche Neuheiten aus dem Bereich der<br />

neuen Energien, für die Mess- und Überwachungstechnologien eine immer wichtigere<br />

Rolle spielen. Und wer tiefer in Forschung und Entwicklungen eintauchen<br />

möchte, besucht den parallel stattfindenden SMSI <strong>2023</strong> Kongress, in dem die<br />

Wissenschaft im Fokus steht.<br />

Holger Bödeker, Geschäftsführer der AMA Service GmbH,<br />

freut sich: „Wir werden im Mai unsere Aussteller und Besucher<br />

wieder in den Messehallen der NürnbergMesse<br />

begrüßen.“ „Nach aktuellem Stand erwarten wir in diesem<br />

Jahr mehr als 350 Aussteller in den Hallen 1 und 2. Auch<br />

wenn wir damit noch nicht ganz an die Zahlen der Messe vor<br />

Corona herankommen, wird die Sensor+Test nichts an Attraktivität<br />

verlieren, sondern mit zahlreichen Highlights sogar noch<br />

hinzugewinnen.“ Positiv gestaltet sich auch die Teilnahme internationaler<br />

Aussteller. Neben der Schweiz, aus der seit vielen Jahren<br />

die meisten Unternehmen kommen, wird im Mai eine große<br />

Anzahl britischer Firmen dabei sein. Auch mehrere Unternehmen<br />

sowie Delegationen aus China haben ihre Teilnahme zugesagt.<br />

UMFASSENDES RAHMENPROGRAMM –<br />

LIVE UND ONLINE<br />

Das Rahmenprogramm wird auch <strong>2023</strong> wieder durch ein hochkarätiges<br />

Vortragsforum begleitet. Dazu Bödeker: „Die Qualität ist<br />

durch die Prüfung der Einreichungen durch ein Fachgremium sehr<br />

hoch, wovon vor allem die Besucher der Messe profitieren.“ Auf<br />

den Foren präsentieren die Aussteller an allen drei Tagen neue<br />

Entwicklungen, Produkte und Anwendungsmöglichkeiten. Der<br />

Eintritt für Besucher ist frei. Und noch mehr: Interessierte, die<br />

nicht vor Ort sein können, haben die Möglichkeit, alle Vorträge<br />

live oder nach der Veranstaltung online anzuschauen.<br />

Das Vortrags-Forum steht am 9. Mai <strong>2023</strong> unter dem Motto<br />

„Sensorik und Messtechnik für neue Energien“ und könnte damit<br />

angesichts der jüngsten Entwicklungen aktueller nicht sein.<br />

Denn die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit neuer Energien werden<br />

mit ihrer wachsenden Bedeutung für die sichere Versorgung<br />

von Menschen und Wirtschaft zu unverzichtbaren Grundlagen<br />

unseres Lebens. Und damit wird auch der Einsatz intelligenter<br />

Mess- und Überwachungstechnologien für das Gesamtkonzept<br />

der Energieerzeugung immer wichtiger.<br />

SMSI <strong>2023</strong> – EIN KONGRESS VON<br />

WELTFORMAT<br />

Vom 8.-11. Mai <strong>2023</strong> findet nun die SMSI <strong>2023</strong> – Sensor and Measurement<br />

Science International Conference – zum ersten Mal als<br />

Präsenzveranstaltung in Nürnberg statt, nachdem diese im<br />

Jahr 2021 nur digital zahlreiche nationale und internationale<br />

Wissenschaftler, Entwickler und Experten zusammengebracht<br />

hatte. „Die Teilnehmer werden in diesem Jahr dabei besonders<br />

die Symbiose mit der parallel stattfindenden Messe schätzen,<br />

auf der sie ihren Innovationsdialog ideal fortsetzen können“, ist<br />

Bödeker überzeugt. Die SMSI <strong>2023</strong> beinhaltet die drei Themenblöcke<br />

„Sensors and Instrumentation“, „Measurement Science“<br />

und „System of Units and Metrological Infrastructure“.<br />

AUCH <strong>2023</strong> DIGITAL<br />

Die Sensor+Test setzt wieder stark auf Innovations-Kommunikation.<br />

So finden Interessierte bereits im Vorfeld der Veranstaltung<br />

auf der Website eine ganze Reihe von Neuheiten und Themen,<br />

die sie auf der Messe live erleben können. Besucher müssen sich<br />

bereits vorab online unter www.sensor-test.de/sensor-test-<br />

<strong>2023</strong>-fuer-besucher/messeticket/ registrieren. In Nürnberg<br />

findet kein Ticketverkauf statt.<br />

Bilder: photlook – stock.adobe.com, sonstige AMA Service<br />

www.sensor-test.de<br />

20 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


SENSOR+TEST <strong>2023</strong><br />

HOCHPRÄZISIONSSENSORIK FÜR DIE HALBLEITERINDUSTRIE<br />

In zahlreichen Prozessschritten der Halbleiterindustrie wie dem Slicing, der Lagebestimmung beim Waferhandling, der<br />

Verkippungsmessung von Wafern und der Positionierung der Waferstage, wird Hochpräzisionssensorik von Micro-Epsilon<br />

eingesetzt. Der Halbleitermaschinenbau stellt höchste Anforderungen an die eingesetzte Messtechnik, die sich unter<br />

anderem im Vakuum, bei hohen Beschleunigungen und in Magnetfeldern bewähren muss, dabei aber gleichzeitig hohe<br />

Präzision und Stabilität liefern soll. Um Sensoren für derartige Anforderungen zu fertigen sind besondere Fertigungs<br />

tech nologien erforderlich. Daher werden alle Präzisionssensoren und Aktorsysteme in der Micro-Epsilon Unternehmensgruppe<br />

gefertigt. Aufgrund der hohen Ansprüche, die der Sensorproduktion zugrunde liegen, durchlaufen alle Sensoren und<br />

Systeme des Herstellers komplexe Fertigungs- und Prüfprozesse. Die Fertigung erfolgt unter anderem im Reinraum, der<br />

definierte Feuchte- und Temperaturwerte einhalten muss. Im Einsatz ist auch die Ultrakurzpuls-Lasertechnologie sowie rote<br />

und grüne Laser für hohe Genauigkeit beim Schweißen. Über Hochtemperatur-Vakuum-Lötprozesse werden hermetisch<br />

dichte Keramik-Metallverbindungen erreicht. Die Bearbeitung mechanischer Präzisionsteile erfolgt auf modernsten<br />

5-Achs-Maschinen. Umfangreiche Tests sorgen dafür, dass die hohen Anforderungen an die Standzeiten der Produkte des<br />

Herstellers über den gesamten Produktlebenszyklus sichergestellt werden. Ein blasenfreier<br />

Verguss bedeutet ein hervorragendes Vergussergebnis und Langlebigkeit der Bauteile.<br />

Zudem ermöglichen moderne Beschichtungsverfahren einen nahezu vollständigen Auftrag<br />

auf zahlreichen Oberflächen. So wird ein gleichmäßiger Auftrag auch an schwer erreichbaren<br />

Stellen wie Kanten oder Spalten ermöglicht. Die eingesetzten Fertigungsverfahren<br />

ermöglichen die Herstellung von Sensoren, Aktoren und Präzisionsmechaniken mit<br />

höchsten Qualitätsanforderungen. Dadurch können performante, hochpräzise, robuste<br />

und individuelle Applikationslösungen gefertigt werden, die sich in der Optik, im<br />

Präzisions maschinenbau sowie in der Elektronik- und Halbleiterproduktion bewähren.<br />

www.micro-epsilon.com<br />

iC-TW39<br />

Magnetischer 24-Bit On-Axis-Winkelsensor<br />

•TMR-basierter 24-Bit Absolutwinkelsensor über 360°<br />

•Hoher Arbeitsabstand und große Axialspieltoleranz<br />

•Kalibrierung auf Knopfdruck für eine einfache Installation<br />

•Hohe Absolut- (INL 0,15°) und Wiederholgenauigkeit (0,04°)<br />

Tel.: 06135 9292-300<br />

www.ichaus.de/tw39<br />

Sensor+Test Nürnberg, 09.–11.05.23,1-532<br />

Automatica München, 27.– 30.06.23, B5-408


SENSOR+TEST <strong>2023</strong><br />

KOMPAKT MIT ETHERNET-SCHNITTSTELLE<br />

Dias Infrared hat seine<br />

Pyrospot Serie 47 um vier<br />

Gerätetypen für die berührungslose<br />

Messung hoher<br />

Temperaturen im nahen<br />

Infrarot-Wellenlängenbereich<br />

(NIR) erweitert. Die digitalen<br />

Kompaktpyrometer eignen sich für den Einsatz bei Metallen,<br />

Keramiken, Graphit oder Glasschmelzen. Die Pyrometer<br />

DS 47N und DSF 47N gestatten Temperaturmessungen von<br />

600 bis 2.500 °C im Spektralbereich von 0,8 bis 1,1 µm. Die<br />

Pyrometertypen DG 47N und DGF 47N sind für Temperaturen<br />

von 250 bis 2.000 °C bei Wellenlängen von 1,5 bis 1,8 µm<br />

ausgelegt. Um die Datenübertragung in lokale Netzwerke zu<br />

ermöglichen, sind die digitalen Pyrometer mit einer Ethernet-<br />

Schnittstelle ausgestattet. Über einen integrierten Webserver<br />

oder das Modbus-TCP-Protokoll können Anwender Geräteparameter<br />

einfach einstellen und an die jeweilige Anwendung<br />

anpassen. Dank temperaturlinearem Standardausgangssignal<br />

von 0/4 bis 20 mA lassen sich die Komponenten problemlos in<br />

bestehende Mess- und Regelsysteme implementieren.<br />

www.dias-infrared.de<br />

EINFACH ZU KALIBRIERENDE<br />

TAUPUNKTSENSOREN<br />

Zur einfachen Kalibrierung von<br />

Taupunktsensoren vor Ort hat Process<br />

Sensing Technologies den Taupunktgenerator<br />

ADG400 im Portfolio.<br />

Dieser basiert auf der volumetrischen<br />

Mischung von trockenen und feuchten<br />

Gasen. Im Vergleich zu anderen<br />

Technologien zur Taupunkterzeugung<br />

– wie zum Beispiel Zweifach-<br />

Temperatur, Zweifach-Druck oder eine<br />

Kombination aus beidem – ermöglicht diese die schnellste<br />

Reaktion beim Wechsel zwischen verschiedenen Sollwerten.<br />

Der Taupunktgenerator ADG400 hat einen Leistungsbereich<br />

von -80 bis 20 °Cdp Taupunkt. Das Gehäuse ist isoliert und<br />

temperaturgesteuert. Damit ist die Sättigung sowie die<br />

Leistung stabil und reproduzierbar. Der Vollfarb-Touchscreen<br />

vereinfacht und beschleunigt die Einrichtung und die<br />

Bedienung. Der Bildschirm zeigt sowohl Status- als auch<br />

Diagnoseinformationen an und erlaubt die Änderung der<br />

Sollwerte per Tastendruck.<br />

www.processsensing.com<br />

MESSDATENANALYSE UND VISUALISIERUNG<br />

Die Software Imc Famos in der neuesten Version <strong>2023</strong> verfügt<br />

über neue Assistenten und Funktionen, die die Bedienung<br />

verbessern und Unterstützung bei Daten-Import, -Analyse und<br />

Visualisierung bieten. Neu ist beispielsweise der gezielte,<br />

selektive Import aus vielkanaligen Dateiformaten, den<br />

intelligente regelbasierte Auswahlmechanismen unterstützen.<br />

Das vereinfacht etwa die<br />

Auswertung von Feldbus-Daten<br />

aus dem Automotive Bereich<br />

(CAN). Die Erweiterung der Excel-<br />

Schnittstelle verfügt jetzt über<br />

einen bidirektionalen Datenaustausch<br />

zwischen Imc Famos und<br />

Microsoft Excel: über mehrere Dateien und Tabellenblätter<br />

bis hin zu individuell adressierbaren Zellen. Für professionelle<br />

Präsentationen lassen sich Imc Famos Diagramme jetzt auch<br />

via OLE in Microsoft-365-Dokumente als Datenobjekte einbetten<br />

und dadurch – zum Beispiel in Microsoft Power<br />

Point – dynamisch zoomen, navigieren und formatieren.<br />

www.imc-tm.de<br />

TESTLÄUFE FÜR MONDMISSION DER<br />

BESONDEREN ART<br />

Sollte in naher Zukunft der<br />

Bau einer Basisstation auf<br />

dem Mond beginnen, könnte<br />

der Prüfmaschinenhersteller<br />

Zwick Roell mit Materialtests<br />

an künstlichem Mondstaub<br />

einen Anteil daran haben. Für<br />

das Unternehmen Lithoz, das<br />

mit der Europäischen Weltraumorganisation<br />

(ESA)<br />

kooperiert, prüfte Zwick Roell,<br />

ob sich künstlicher<br />

Mondstaub (Regolith) eignet,<br />

um künftig per 3D-Drucker<br />

auf dem Mond benötigte Werkstoffe und Werkzeuge zu<br />

fertigen. Die im Sinter-Verfahren bei bis zu +1.200 °C hergestellten<br />

Proben wurden Druck- und 3-Punkt-Biegeversuchen<br />

unterzogen, um ihre Belastbarkeit zu ermitteln. Die Bewertung<br />

der Prüfergebnisse, ob und inwieweit sich das Material<br />

für den Bau einer Mondstation eignet oder ob es angepasst<br />

werden muss, obliegt jetzt dem Auftraggeber.“ Aktuell<br />

werden die erzielten Erkenntnisse mit der ESA besprochen.<br />

www.zwickroell.com<br />

SMARTE SENSOREN FÜR DURCHFLUSS, FÜLLSTAND, TEMPERATUR, DRUCK UND LEITFÄHIGKEIT<br />

Unter dem Motto „IQ Inside“ zeigt die GHM Group auf der Sensor+Test intelligente Sensorik für Durchfluss,<br />

Füllstand, Temperatur, Druck und Leitfähigkeit. Ein Highlight sind die neuen Omniplus-Geräte, die<br />

mit frei parametrierbarer Transmitterelektronik, hoher Funktionsvielfalt und der digitalen Schnittstelle<br />

IO-Link ausgestattet sind. Über ihren drehbaren Multifunktionsring hat der Anwender schnell und<br />

einfach Zugriff auf alle relevanten Informationen und Konfigurationsmöglichkeiten. Das hochauflösende<br />

und beleuchtete Grafik-Display erleichtert die Arbeit unter schwierigen Bedingungen. Dazu kommt die<br />

Robustheit der mechanischen Ausführung, die eine hohe Zuverlässigkeit im Betrieb gewährleistet.<br />

www.ghm-group.de<br />

22 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


BAROMETRISCHER WIRELESS DRUCKSENSOR MIT BLUETOOTH<br />

Amsys präsentiert die barometrischen wireless Drucksensoren<br />

der Serie AMS 4506. Sie basieren auf einer<br />

piezoresistiven Siliziumdruckmesszelle, einem integrierten<br />

Temperatursensor, einer Auswerteschaltung (ASIC) und<br />

einem Bluetoothmodul. Jeder Sensor ist individuell<br />

kalibriert, temperaturkompensiert und getestet. Die<br />

Sensoren verfügen über eine Genauigkeit von ± 2 mbar<br />

im Messbereich von 300 bis 1.200 mbar bei 25 °C sowie<br />

eine Temperaturgenauigkeit von ± 1 °C und sind für<br />

Drücke von 300 bis 1.200 mbar und für den erweiterten Druckbereich von 10 bis 2.000 mbar<br />

ausgelegt. Sie sind für Einsatztemperaturen zwischen 0 und 85 °C geeignet. Die Höhenauflösung<br />

auf Meereshöhe beträgt 13 cm, die Funkreichweite liegt bei etwa 100 m im Freifeld.<br />

Die langfristige Messdrift der Sensoren beträgt ± 1 mbar für den Druck pro Jahr. Die typische<br />

Stromaufnahme mit den Werkseinstellungen beträgt ca. 25 µA und ist von der Abtastrate<br />

und dem Signalübertragungsintervall des Sensors abhängig.<br />

www.amsys-sensor.com<br />

MULTI-SENSOR MIT AUTOMATISCHER POSITIONSKORREKTUR<br />

Das Entwicklungsboard PVL4M kombiniert erstmals einen TMR-Winkelsensor mit dem Hall-<br />

Sensor Ic-PVL von Ic-Haus für die absolute Winkelmessung und permanente Umdrehungszählung<br />

am freien Achsenende. Die Auswertung übernimmt der neue 26-Bit Encoder-Signalprozessor<br />

C-TW29 mit integriertem EEPROM. Zur Kombination mit dem Sensor-Board PVL4M<br />

stehen diverse Ic-TW29-Evalboards zur Wahl. Die Sinus-/Cosinus-Signale des TMR-Sensors<br />

werden im Chip aufbereitet, interpoliert und mit einer frei wählbaren Auflösung ausgegeben –<br />

etwa über BiSS mit einer Winkelauflösung von 18 Bit und einer Umdrehungszahl von 24 Bit.<br />

Dank des Super-Caps auf dem Sensorboard ist eine unterbrechungsfreie Umdrehungszählung<br />

durch Ic-PVL über mehrere Stunden ohne externe Versorgung möglich. Die Datenausgabe folgt<br />

dem Achsenwinkel mit einer Verzögerung von nur 1,5 µs. Zeitgleich sorgt die automatische<br />

Korrektur dynamischer Signalfehler für eine bestmögliche Messgenauigkeit bei axialem Spiel<br />

der Motorachse.<br />

www.ichaus.de<br />

Sensorik & Feldgeräte<br />

Luftqualität:<br />

VOC,CO₂,CO<br />

Strömung,<br />

Volumenstrom<br />

Kanalrauchmelder<br />

NEUE ENERGIEN EFFIZIENTER ERZEUGEN<br />

Beschleunigungssensoren sind für die<br />

Überwachung und Wartung von Windkraftanlagen<br />

sehr nützlich, denn an Rotorblättern<br />

können aerodynamische und massebedingte<br />

Unwuchten entstehen, die sich negativ auf<br />

die Performance und Effizienz der Anlage<br />

auswirken. Abhilfe schaffen beispielsweise<br />

Beschleunigungsaufnehmer wie der<br />

ASC 5511LN und ASC 5515 LN, die zum<br />

Beispiel im Maschinenträger der Gondel<br />

verbaut werden. Dank ihres kapazitiven<br />

Messprinzips auf Basis hochwertiger MEMS (mikro-elektronisch-mechanische Systeme) und<br />

des guten Signal-Rausch-Verhältnisses erfassen sie die niedrigen Rotordrehfrequenzen von<br />

Windrädern präzise. Ein weiterer Vorteil dieser Beschleunigungssensoren ist die integrierte<br />

Signalverstärkung, die direkt von der Ausleseelektronik weiterverarbeitet werden kann.<br />

Interessant für den Außeneinsatz, auch unter widrigen Witterungsbedingungen, sind Sensoren<br />

mit hermetisch verschweißtem Gehäuse mit höherer Schutzklasse IP68. Ein Beispiel ist die<br />

OS-Serie von ASC, die Althen ebenfalls im Programm hat. Für Testanwendungen bei der<br />

Entwicklung neuer Windräder wurden die ASC-OS-Beschleunigungssensoren am Fundament<br />

einer Anlage montiert, um zu ermitteln, inwieweit sich die Drehbewegung der Rotorblätter<br />

auf das Fundament überträgt und dort zu Verschleiß führt. Hierfür wurde die Vibration und<br />

Bewegung in x/y-Richtung detektiert.<br />

www.althen.de<br />

Differenzdruck, Luftdruck,<br />

Druckschalter<br />

Feuchte und Temperatur<br />

+49 911 37322-190<br />

info@fuehlersysteme.de<br />

www.fuehlersysteme.de


STEUERN UND ANTREIBEN<br />

AUTOMATISIERTE FASS-ETIKETTIERUNG<br />

GEFAHRSTOFFE ZUVERLÄSSIG<br />

KENNZEICHNEN<br />

Es gibt viele Materialien, die nicht direkt dem Licht der Sonne ausgesetzt werden<br />

dürfen. Dazu zählen Kunststoffe, in denen insbesondere der UV-Anteil strukturelle<br />

Schäden verursachen kann. Aus diesem Grund werden sogenannte Additive<br />

beigemischt. Am Standort Lampertheim stellt die BASF unter anderem solche<br />

Additive her und setzt bei der Kennzeichnung auf vollautomatische Etikettiersysteme.<br />

Die BASF Lampertheim GmbH wurde 1962 als Deutsche<br />

Advance Produktions GmbH gegründet und gehört seit<br />

2009 zum BASF-Konzern. „Wir mussten hier am Standort<br />

modernisieren und haben daher in ein neues Abpackzentrum<br />

investiert“, erklärt Dr. Jan Eberhardt, Betriebsleiter des<br />

LIFE-Betriebs Lampertheim. „Da wir seit Jahren die Kennzeichnungstechnik<br />

von Bluhm Systeme überall am Standort einsetzen,<br />

war sofort klar, dass wir zusammen mit unserem langjährigen<br />

Partner die nächste Generation von Etikettieran lagen im Abpackzentrum<br />

implementieren wollen.“<br />

VOLLAUTOMATISIERTE ETIKETTIERUNG: VON<br />

SÄCKEN ÜBER FÄSSER BIS HIN ZU PALETTEN<br />

Die Systeme von Bluhm etikettieren bei BASF verschiedenste Gebinde<br />

– von Säcken über Fässer bis hin zu Paletten. „Im neuen Abpackzentrum<br />

wollten wir die Verpackungsprozesse komplett automatisieren“,<br />

berichtet Christoph Glab, Produktionsmeister Technik<br />

und verantwortlich für das Abpackzentrum. Seitdem werden die<br />

frisch befüllten und verschlossenen Metallfässer vollautomatisch<br />

mit mehreren Etiketten versehen. Neben dem GHS-Etikett mit entsprechenden<br />

Gefahrensymbolen zählt dazu<br />

auch das Produktinformationsetikett.<br />

Die individuellen Druckdaten erhält das<br />

Etikettiersystem vom Typ Legi-Air 4050 E<br />

über SAP. Die Informationen beinhalten<br />

Daten wie beispielsweise Inhalt, Gewicht,<br />

Gefahrstoff hinweise, Sicherheitshinweise<br />

und Datamatrix-Code. Der Etikettendruckspender<br />

nutzt ein Zebra-Druckmodul, das<br />

das Etikettenmaterial unmittelbar vor dem<br />

Aufspenden im Thermotransferverfahren<br />

bedruckt. Das Druckergebnis ist entsprechend<br />

gestochen scharf. Und das ist auch<br />

erforderlich, denn das Etikett wird sofort<br />

nach dem Aufbringen auf die Produktoberfläche<br />

automatisch per Scan auf Lesbarkeit<br />

und Plausibilität geprüft.<br />

BLASENFREIES AUFBRINGEN<br />

DER FASSETIKETTEN<br />

Herausforderung bei der Fassetikettierung<br />

ist das blasenfreie Aufbringen der<br />

länglichen Etiketten entlang der runden<br />

Oberfläche. Runde Produkte werden in<br />

der Regel zum Etikettieren mit Hilfe eines<br />

Wickelbandes in eine Drehbewegung versetzt<br />

und dabei faltenfrei gekennzeichnet.<br />

Eine Drehung der 200-Liter-Fässer war bei<br />

BASF jedoch nicht möglich. Die Experten<br />

von Bluhm Systeme haben daher einen<br />

speziellen Applikator entwickelt, der das<br />

lange und daher eher instabile Fassetikett<br />

trotzdem zuverlässig um die Rundung legt.<br />

Dieser „Slide-Applikator“ fährt leicht zu<br />

dem auf dem Förderband vorfahrenden<br />

24 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


Sind die Fässer<br />

gekennzeichnet, hebt<br />

sie ein Roboterarm auf<br />

eine Palette, wo sie mit<br />

Stretchfolie umwickelt<br />

und mit Palettenetiketten<br />

versehen<br />

werden<br />

Fass aus, bewegt sich dann exakt entlang dessen Konturen und wischt währenddessen<br />

das Etikett luftblasenfrei auf die Oberfläche auf.<br />

Ein Roboterarm hebt die Fässer anschließend vom Förderband auf die Paletten.<br />

Nach dem Umwickeln des Fassstapels mit Stretchfolie folgt die Palettenetikettierung.<br />

Auch hier kommt ein System von Bluhm zum Einsatz. Der Applikatorarm des<br />

Palettenetikettierers fährt zur Palette aus, etikettiert sie und gibt dann den Weg zu<br />

ihrer Weiterfahrt frei.<br />

ZENTRALE ÜBERWACHUNG UND ANSTEUERUNG<br />

„Wir können alle Geräte von Bluhm, die hier im Abpackzentrum installiert sind, vom<br />

PC aus ansteuern und überwachen“, erläutert Glab. Die von Bluhm entwickelte<br />

Software Bluhmware bildet den Gerätestatus jedes einzelnen Kennzeichnungssystems<br />

übersichtlich ab. Hier ist zum Beispiel auf einen Blick zu erkennen, welcher<br />

Etikettierer gerade kennzeichnet, welchen Auftrag er bearbeitet und wann Verbrauchsmaterialien<br />

nachgefüllt werden müssen.<br />

Bilder: Bluhm Systeme<br />

www.bluhmsysteme.com<br />

UNTERNEHMEN<br />

Bluhm Systeme GmbH<br />

Maarweg 33, 53619 Rheinbreitbach<br />

Tel.: 02224-7708-0<br />

E-Mail: info@bluhmsysteme.com<br />

WIR MACHEN<br />

IHRE MASCHINE<br />

SICHER<br />

Sicherheitslösungen<br />

für Roboter<br />

■ Breites Produkt- und Leistungsspektrum,<br />

erfüllt ISO 10218-1<br />

und ISO 10218-2<br />

■ Diverse Sicherheitskomponenten<br />

für die Zugangs- und Bereichsabsicherung<br />

■ Sicherheitsrelaisbausteine und<br />

Sicherheitssteuerungen für größere<br />

Roboteranlagen<br />

■ Umfangreiches technisches<br />

Know-how in allen Fragen der<br />

Robotersicherheit<br />

www.schmersal.com<br />

AUTORIN<br />

Antoinette Aufdermauer<br />

Redakteurin<br />

Bluhm Systeme GmbH<br />

ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />

bit.ly/Zweiseitige<br />

Kartonbedruckung


STEUERN UND ANTREIBEN<br />

REAKTIONSZEITEN UNTER EINER MIKROSEKUNDE<br />

ULTRASCHNELLE<br />

AUTOMATISIERUNG<br />

In vielen Branchen gibt es zeitkritische Prozesse, deren exakte Bearbeitung entscheidend<br />

für die Produktqualität und die Produktionsgeschwindigkeit sind. Selbst Hochleistungssteuerungen<br />

können da an ihre Grenzen stoßen. Damit ist nun Schluss: Wir stellen Ihnen<br />

eine einfache und kostengünstige Möglichkeit vor, mit standardisierter Hard- und<br />

Software die Reaktionszeit in der Automatisierung auf eine Mikrosekunde zu senken.<br />

Abfüllprozesse in der Nahrungsmittelindustrie sind meist<br />

zeitkritisch. Die Ventile und analogen Sensoren müssen<br />

in Echtzeit synchronisiert werden, um hohe Produktionsqualität<br />

und -geschwindigkeit zu erreichen. Ähnliche<br />

Anforderungen gibt es an Verpackungsmaschinen bei der Positionierung<br />

von Klebepunkten oder Lasermarkierungen, bei<br />

Sortieraufgaben im Recyclingbereich oder bei der Laserbearbeitung<br />

von Metallen. „Um die in solchen Anwendungen geforderten<br />

kurzen Reaktionszeiten zu erreichen, wird traditionell auf teure<br />

Spezialhardware zurückgegriffen“, berichtet Andreas Hager, Product<br />

Manager Control Systems, bei B&R Industrial Automation GmbH.<br />

Mit der Reaction-Technology zeigt B&R, dass es auch anders<br />

geht: Programme, die im Funktionsblock-Editor der Entwicklungsumgebung<br />

Automation-Studio erstellt wurden, werden direkt in<br />

den I/O-Modulen der X20- und X67-Serie ausgeführt. Die I/O-<br />

Module werden so zu „Kleinsteuerungen“, die bestimmte Abläufe<br />

eigenständig abarbeiten; die geforderte Rechenleistung verteilt<br />

sich auf unterschiedliche Systeme.<br />

ZEITKRITISCHE PROGRAMME AUSLAGERN<br />

Durch die Auslagerung der zeitkritischen Programme in die I/O-<br />

Module lassen sich kurze Reaktionszeiten von bis zu 1 µs erreichen.<br />

Die SPS wird deutlich entlastet und oft genügt sogar eine<br />

leistungsschwächere Steuerung. Zusätzlich ist die Reaktionszeit<br />

auch unabhängig von der Zykluszeit des Feldbusses. Durch den<br />

kostengünstigen Preis der Reaction-Module wird die schnelle<br />

Automatisierung nun auch für Maschinen rentabel, bei denen<br />

dies bisher nicht der Fall war. Dadurch kann die Produktivität<br />

durch Optimierung der Taktzeiten deutlich verbessert werden.<br />

PROGRAMMIERUNG MIT FUNKTIONSBLÖCKEN<br />

Ein Reaction-Programm wird, wie jedes andere Steuerungsprogramm<br />

auch, mit Funktionsblöcken nach IEC 61131-3 im Automation<br />

Studio erstellt, zentral in der Steuerung gespeichert, bei<br />

Bedarf zu einem oder mehreren I/O-Modulen übertragen und<br />

dann dort abgelegt. Module lassen sich aber auch während des<br />

Betriebs mit unterschiedlichen Programmen versorgen, zum<br />

Beispiel wenn unterschiedliche Produkte verschiedene Rezepturen<br />

verlangen. Die gespeicherten Programme sind jederzeit austauschbar<br />

und auch auf neue Module übertragbar. Die Liste der<br />

Reaction-Funktionsblöcke wird laufend erweitert und ergänzt.<br />

Die neuen Blöcke sind einfach im Feld per Firmware-Upgrade<br />

nachladbar. Zudem kann der Anwender auf Basis bestehender<br />

Funktionsblöcke auch eigene Bausteine erstellen, um komplexe<br />

26 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


STEUERN UND ANTREIBEN<br />

01<br />

02<br />

01 Die Liste der Funktionsblöcke wird laufend erweitert und ergänzt;<br />

die neuen Blöcke sind einfach im Feld per Firmware-Upgrade<br />

nachladbar<br />

02 Eine Druckmaschine bedruckt Verpackungsmaterial – danach soll<br />

auf jede einzelne Verpackung per Lasermarkierer eine Seriennummer<br />

in ein dafür vorgesehenes Feld gedruckt werden<br />

Programme besser zu strukturieren. Entwicklungsingenieure, die<br />

bisher schon mit Automation Studio arbeiten, brauchen dafür<br />

keinerlei zusätzliche Schulung.<br />

FREI KONFIGURIERBARE EIN- UND AUSGÄNGE<br />

Alle Reaction-Module sind je nach Ausführung mit bis zu acht frei<br />

konfigurierbaren analogen oder digitalen Ein- und Ausgängen<br />

ausgestattet und arbeiten dann als kleine eigenständige Steuerung.<br />

„Sie verarbeiten die Eingangssignale, arbeiten das abgespeicherte<br />

Programm ab und geben die Ausgangsdaten aus“, ergänzt Hager.<br />

Beim Einlesen der digitalen Eingänge kann das Programm nicht<br />

nur den aktuellen Zustand zum Zyklusbeginn ermitteln, sondern<br />

auch die exakten Umschaltzeitpunkte mit einer Auflösung von<br />

20 ns. Außerdem können die Module über Powerlink, X2X oder<br />

X2X+ nicht nur mit ihresgleichen, sondern auch mit anderen X20-<br />

und X67-Modulen, kommunizieren und natürlich auch Daten an<br />

die Steuerung senden. Je nach Applikation hat der Anwender die<br />

Wahl zwischen für den Schaltschrankeinbau aus gelegten Modulen<br />

in Schutzart IP20 und Ausführungen für die direkte Installation<br />

im Feld in Schutzart IP67.<br />

EIN ANWENDUNGSBEISPIEL AUS DER PRAXIS<br />

Der Einsatz der intelligenten I/O-Module rechnet sich in vielen<br />

Anwendungen. Ein Beispiel liefert eine Druckmaschine für Verpackungsmaterial.<br />

Hager erklärt: „Sie läuft aktuell mit einer<br />

Bahngeschwindigkeit von 600 m/min, soll aber in Zukunft durch<br />

eine schnellere Version ersetzt werden. Die Automatisierung<br />

muss also genügend Reserven haben, um eine höhere Bahngeschwindigkeit<br />

zu unterstützen.“<br />

Zunächst wird das Verpackungsmaterial bedruckt. Danach soll<br />

auf jede einzelne Verpackung per Lasermarkierer eine Seriennummer<br />

in ein dafür vorgesehenes Feld gedruckt werden. Ein<br />

Sensor erkennt die Stelle, an der die Seriennummer vom Lasermarkierer<br />

gedruckt werden soll und erzeugt ein Digitalsignal, das<br />

von einem Reaction-Modul des X20 Systems ausgewertet wird.<br />

Anschließend erzeugt dasselbe Modul ein digitales Ausgangssignal<br />

für das Lasermarkiergerät. Um Fehler beim Beschleunigen<br />

der Maschine gering zu halten, sollten Sensor und Lasermarkiergerät<br />

möglichst nahe beisammen sein. Aufgrund der mechanischen<br />

Gegebenheiten ergibt sich ein Mindestabstand von 55 mm.<br />

Der Sensor für das Erkennen der Druckmarke ist an Kanal 1 des<br />

I/O-Moduls angeschlossen, das Startsignal für das Lasermarkiergerät<br />

an Kanal 3.<br />

HÖHERE BAHNGESCHWINDIGKEIT,<br />

MEHR DURCHSATZ<br />

Die aktuelle Bahngeschwindigkeit wird dazu verwendet, die Vorgaben<br />

für das Reaction-Modul zu berechnen. Von der Erkennung<br />

der Position durch den Sensor bis zum Start der Markierung verstreichen<br />

folgende Zeiten: 1 ms Totzeit im Sensor, 0,5 ms Filterzeit<br />

(weil kürzere Signale nicht verarbeitet werden dürfen), 0,04 ms<br />

Verarbeitungszeit durch den Reaction-Task (doppelte Reaction-<br />

Zykluszeit, weil das Signal im schlechtesten Fall kurz nach der Abtastung<br />

eingeht) sowie nochmal 2 ms Totzeit im Lasermarkiergerät.<br />

Damit liegt die schnellstmögliche Reaktionszeit bei 3,54 ms.<br />

Bei dem Abstand von 55 mm ergibt sich daraus folgende Maximalgeschwindigkeit:<br />

55 mm / 3,54 ms = 15,5 m/s = 932 m/min.<br />

Das bedeutet, dass die Druckmaschine bis zu 55 Prozent schneller<br />

fahren könnte als aktuell mit 600 m/min. Einer Version mit höherer<br />

Bandgeschwindigkeit und damit höherem Durchsatz steht damit<br />

nichts mehr im Weg. Das einfache Beispiel zeigt, wie sich mit<br />

standardisierter Hard- und Software bei geringem Investitionsaufwand<br />

die Produktivität erhöhen lässt.<br />

Bilder: B&R<br />

www.br-automation.com<br />

UNTERNEHMEN<br />

B&R Industrial Automation GmbH<br />

B&R Straße 1, 5142 Eggelsberg, Österreich<br />

Tel.: +43 7748 6586 0<br />

E-Mail : office@br-automation.com<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 27


5FRAGEN AN...<br />

… Dipl.-Ing. (FH) Helmut Artmeier,<br />

Geschäftsführer der EFCO Electronics<br />

GmbH in Deggendorf<br />

Der Bedarf für professionelle Tastenfelder<br />

als Ergänzung zu grafischen<br />

HMIs in der Industrie wächst.<br />

Dipl.-Ing. (FH) Helmut Artmeier,<br />

Geschäftsführer der EFCO Electronics<br />

GmbH stellt eine modulare Lösung<br />

vor, welche bis zu acht Anzeigebeziehungsweise<br />

Befehlsgeräte<br />

aufnimmt und sich für jeden<br />

Embedded-Rechner eignet, der im<br />

industriellen Umfeld eingesetzt wird.<br />

01 EFCO FEIERT DAS 50-JÄHRIGE FIRMENJUBILÄUM. WORAUF FÜHREN SIE DEN<br />

ERFOLG ZURÜCK?<br />

Unsere Kunden sind in erster Linie Automatisierer und<br />

Bildverarbeiter, welche an komplexen Algorithmen und<br />

KI-Lösungen arbeiten. Sie haben nicht immer Zeit, die<br />

optimale Hardware für die jeweilige Aufgabe auszulegen.<br />

Das übernehmen wir vor Ort. Weil wir das auch bei kleinen<br />

Stückzahlen machen und immer versuchen, möglichst<br />

neutral zu beraten, finden wir den richtigen Einstieg und<br />

können mit unseren Kunden mitwachsen. Wir fokussieren<br />

uns dabei auf zuverlässige, stabile und langzeit-verfüg bare<br />

Systemlösungen. Auch nach Auslaufen einer Geräteserie<br />

gibt es bei uns Modelle, die in Form, Fit und Function<br />

kompatibel sind und damit ein aufwändiges Redesign<br />

vermeiden. In den Produkten versuchen wir auf Recyclingfähigkeit<br />

und den geringstmöglichen ökologischen Fußabdruck<br />

zu achten. Dazu gehört auch ein verlustleistungsarmes<br />

Design. So sind alle unsere Rechner lüfterlos. Als<br />

inhabergeführtes Unternehmen denken wir zudem langfristig.<br />

Neukunden unterstützen wir schon mal mit einem<br />

Leihgerät, auch wenn das Projekt noch ganz am Anfang und<br />

der potenzielle Umsatz noch weit weg ist.<br />

02 WAS KÖNNEN DIE INDUSTRIE-PCS VON EFCO, WAS ANDERE NICHT KÖNNEN?<br />

In erster Linie sind dies unsere 16 digitalen IOs. Damit<br />

übernimmt der Industrie-PC Aufgaben von Ablaufsteuerungen<br />

oder kleinen SPSen. Den Programmierern bleibt ein<br />

Systemwechsel erspart – sie erstellen die komplette Software<br />

in ihrer gewohnten Programmierumgebung. Damit dies<br />

möglichst einfach und ohne große Einarbeitungszeit gelingt,<br />

liefern wir mit allen Rechnern eine Beispielapplikation mit –<br />

einschließlich Quelltext. EFCO hat sich von Anfang an auf das<br />

industrielle Umfeld fokussiert. Im Schaltschrank respektive<br />

auf der 24-Volt-Ebene kann es schon mal Transienten<br />

beziehungsweise Spannungsspitzen geben. Diese fangen wir<br />

mit Schutzschaltungen in den Industrie-PCs ab; auch alle<br />

Ein- und Ausgänge sind durch Suppressordioden (TVS)<br />

geschützt. So vermeiden wir Defekte und damit Kopfschmerzen<br />

und Kosten auf Seiten unserer Kunden. Zudem setzen wir<br />

auf ein modulares Geräte design – was zum einen das<br />

Maßschneidern für die jeweilige Applikation vereinfacht, aber<br />

auch für eine gute Reparierbarkeit sorgt.<br />

28 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


03 IHR UNTERNEHMEN SETZT EINEN<br />

STARKEN FOKUS AUF ANWENDERSPEZI-<br />

FISCHE HMI. AUS WELCHEM GRUND?<br />

Wir sehen den Bedarf. Daher haben wir ein Zusatztastenfeld<br />

als modulare Ergänzung für unsere Touchpanel-IPCs<br />

entwickelt. Es nimmt bis zu acht Anzeige- beziehungsweise<br />

Befehlsgeräte auf und bindet diese direkt an den IPC an. Da<br />

das Zusatztastenfeld auf Standard-Schnittstellen aufsetzt,<br />

eignet es sich für jeden Embedded-Rechner, der im<br />

industriellen Umfeld eingesetzt wird.<br />

04 WAS GENAU VERSTEHEN SIE<br />

UNTER „STANDARD-SCHNITTSTELLEN“?<br />

Anzeigegeräte sowie unkritische Befehlsgeräte binden<br />

wir via USB ein. Das standardmäßig mit unseren IPCs<br />

mitgelieferte API (Application Programming Interface)<br />

bietet hier komfortable Möglichkeiten der Systemintegration.<br />

Ganz bewusst gehen wir nicht über die<br />

16 digitalen IOs unserer Rechner, denn diese sollen für<br />

Steuerungsaufgaben frei bleiben, damit unsere IPCs kleine<br />

SPSen ersetzen können. Etwa in Maschinen, die umfangreiche<br />

Bildverarbeitung erfordern, aber sonst nur eine<br />

einfache Ablaufsteuerung haben. Kritische Bedien elemente,<br />

wie ein Not-Aus, müssen ohnehin entsprechend den<br />

Normen bzw. dem angestrebten SIL angebunden werden.<br />

DIE FRAGEN STELLTE VANESSA WEINGÄRTNER,<br />

REDAKTEURIN <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong><br />

Bilder: EFCO<br />

05 FÜR VIELE SOFTWARE-GEPRÄGTE<br />

ENTWICKLER IST DIE HERAUSFORDE-<br />

RUNG EHER DIE MECHANISCHE<br />

INTEGRATION EINZELNER ANZEIGE-<br />

UND BEFEHLSGERÄTE IN EIN HMI. KANN<br />

IHR BAUKASTEN DA HELFEN?<br />

Ja. Zum einen gibt es das Zusatz-Tastenfeld leer, aber mit<br />

normgerechten Ausstanzungen gemäß IEC 60947 als<br />

Maker-Version für Einzelstücke oder Prototypen. Damit sieht<br />

auch eine Steuerung auf Arduino- oder Raspberry-Pi-Basis<br />

sofort nach Industrie aus. Zum anderen liefern wir anwenderspezifisch<br />

bestückte Tastenfelder bereits ab 20 Stück.<br />

HMI-Entwickler müssen im Prinzip also nur die Bedienelemente<br />

spezifizieren und sich nicht um Mechanik,<br />

Beschaffung, Lagerhaltung, Arbeitsvorbereitung, Montage,<br />

Test und andere Dinge kümmern. Ein klares Plus also!<br />

Kurz erklärt<br />

Das Unternehmen EFCO bietet innovative<br />

und anforderungsgerecht konfigurierbare<br />

IPC-Architekturen für vielfältigste<br />

Einsatzbereiche, wie zum Beispiel<br />

Bildverarbeitung, Automation, Logistikterminals,<br />

KI-gestützte Anwendungen<br />

im Rahmen von Industrie 4.0 und<br />

maßgeschneiderte Embedded Solutions<br />

unter Einbindung von Intel Plattformen.<br />

www.efcotec.de<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 29


FERNWARTUNGSLÖSUNG UND <strong>INDUSTRIELLE</strong> FIREWALLS<br />

FÜR SICHERE PRODUKTIONSUMGEBUNGEN<br />

ALL-IN-ONE-<br />

SECURITY<br />

Neben Cyberattacken auf die IT leiden immer mehr Unternehmen unter<br />

Angriffen auf Maschinen und Anlagen in der Produktion. Die Folgen für die<br />

betroffenen Unternehmen können verheerend sein. Wir stellen Ihnen eine<br />

Fernwartungslösung sowie industrielle Firewalls vor, mit deren Hilfe<br />

Unternehmen ihr OT-Umfeld effektiv vor Cyberangriffen schützen können.<br />

Im Zuge von Industrie 4.0 werden Produktionen vermehrt<br />

vernetzt und Fertigungsprozesse weitestgehend digitalisiert.<br />

Unternehmen haben zusätzlich die Möglichkeit auf entfernte<br />

Maschinen oder Anlagen „remote“ zuzugreifen. Mit Hilfe des<br />

Fernzugriffs werden Wartung, Zustandsüberwachung oder auch<br />

der Datenaustausch von überall auf der Welt möglich. Hierfür<br />

müssen die Maschinen jedoch Zugang zum Internet haben und<br />

das ruft viele Cyberkriminelle auf den Plan: Diese verschaffen sich<br />

über das Internet Zugang zu den angeschlossenen Maschinen und<br />

Anlagen und richten dort unter Umständen enormen Schaden an.<br />

SICHERER FERNZUGRIFF AUF MASCHINEN<br />

UND ANLAGEN<br />

Die IIoT-Plattform Big-LinX von Ads-Tec Industrial IT ist ein<br />

vielseitiges Service- & Maintenance-Tool für den sicheren Fernzugriff<br />

auf Maschinen und Anlagen. Bevor zum Beispiel ein<br />

Servicetechniker entsendet wird, um eine Anlage im Schadensfall<br />

vor Ort zu untersuchen, kann mit Big-LinX „remote“ geprüft<br />

werden, welcher Fehler an der Anlage aufgetreten ist und ob<br />

Mitarbeiter vor Ort den Fehler selbst beheben können. Dadurch<br />

können Produktionsstillstände vermindert und die Kosten für<br />

Servicereisen drastisch reduziert werden.<br />

WIRD DIE OT IN IHREM SCHUTZ<br />

VERNACHLÄSSIGT, HABEN CYBER-<br />

KRIMINELLE LEICHTES SPIEL<br />

Eine Big-LinX Besonderheit stellt das World Wide Heartbeat<br />

(WWH) dar. Das Kommunikationsprotokoll ermöglicht es, IIoT-<br />

Daten angeschlossener Anlagen und Maschinen an den Big-<br />

LinX-Server zu senden und dort in der jeweiligen Datenbank<br />

zu speichern – ganz ohne VPN-Verbindung und dadurch ohne<br />

Gefahr, von Cyberkriminellen über die VPN-Verbindung angegriffen<br />

zu werden. „Unsere Fernzugriffslösung ermöglicht<br />

Maschinen betreibern, als auch -herstellern einen in sich geschlossenen<br />

und somit sicheren Zugang zu ihren Maschinen mittels<br />

eines VPN-Rendezvous-Servers. Der Fernzugriff ermöglicht<br />

Aktivitäten wie beispielsweise Fernwartung, Zustandsüberwachung<br />

oder Datenaustausch. Dies ist eine enorme Zeit- und<br />

Kosten ersparnis für die Unternehmen“, so Marc Schmierer,<br />

Produkt manager und Netzwerk- und IIoT-Experte der Ads-Tec<br />

Industrial IT GmbH.<br />

30 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />

Weltweit sicherer<br />

Fernzugriff mit Hilfe<br />

der Service- und<br />

Maintenance Plattform<br />

Big-LinX auf Maschinen<br />

und Anlagen<br />

Big-LinX bietet vor allem Systemintegratoren<br />

enorme Vorteile, da ohne großen Aufwand der<br />

Fernzugriff ermöglicht wird und die Firewalls<br />

Plug-and-play mit der vom Kunden bereitgestellten<br />

Konfiguration ausgeliefert werden.<br />

Marc Schmierer, Produktmanager, Netzwerk- und<br />

IIoT-Experte bei Ads-Tec Industrial IT<br />

LÖSUNG ZUM SCHUTZ DER PRODUKTION<br />

VOR CYBERANGRIFFEN<br />

Die Industrial Firewalls der 1000er- und 3000er-Generation vereinen<br />

mehrere Produkte in einem Gehäuse und sind die ideale „All-in-<br />

One-Security“-Lösung zur Vernetzung, Steuerung und Absicherung<br />

von verketteten Maschinen und Anlagen. Als Firewalls zeichnen<br />

sie sich durch die eingebaute Smartcard-Technologie aus und<br />

sorgen so für maximale Sicherheit und schotten das Maschinennetz<br />

des Unternehmens zuverlässig ab. Als Router tragen sie dazu<br />

bei, dass mehrere Industrie-4.0-Anwendungen zeitgleich umgesetzt<br />

werden können. Zudem sind die IRF-Serien IIoT-Gateways,<br />

mit deren Hilfe Daten aus den angeschlossenen Maschinen,<br />

Geräten und Sensoren schnell und sicher in eine Cloud weitergeleitet<br />

beziehungsweise von dort abgerufen werden können.<br />

WIE ERFOLGT DIE IMPLEMENTIERUNG?<br />

Für Systemintegratoren ist es wichtig, dass die Integration einer<br />

Fernwartungslösung so unproblematisch wie möglich von statten<br />

geht und die Sicherheit des Unternehmens nicht beeinträchtigt<br />

wird. Daher sollte sich auch der Anbieter an den Auftraggeber<br />

und deren Gegebenheiten anpassen und nicht umgekehrt. Auch<br />

wenn das aktuelle Betriebssystem veraltet sein sollte, darf dies für<br />

den Fernwartungsanbieter kein Hindernis sein. Vor Beginn der<br />

Implementierung der Fernwartungslösung ist es von Bedeutung<br />

sich über aktuelle und zukünftige Anforderungen im Klaren zu<br />

sein und diese mit dem Anbieter zu besprechen. Grund hierfür ist,<br />

dass eine spätere Implementierung von Anwendungen durch<br />

einen anderen Anbieter ein höheres Sicherheitsrisiko birgt. Daher<br />

ist es umso wichtiger, die Verbindung vom Servicetechniker und<br />

der Maschine, die gewartet werden soll, zu sichern.<br />

Schmierer ergänzt: „Big-LinX bietet vor allem Systemintegratoren<br />

enorme Vorteile, da ohne großen Aufwand der Fernzugriff<br />

ermöglicht wird und die Firewalls Plug-and-play mit der vom<br />

Kunden bereitgestellten Konfiguration ausgeliefert werden.“<br />

Dadurch erhalten die Kunden perfekt auf ihren Bedarf vorkonfigurierte<br />

Geräte ohne zusätzliche Einstellungen vornehmen zu<br />

müssen. Das Gerät kann sofort in Betrieb genommen werden.<br />

Dies ermöglicht Systemintegratoren nicht nur eine Kosten- sondern<br />

auch eine Zeitersparnis, da sie ihre Kunden effizienter mit<br />

der Lösung beliefern können.<br />

Bilder: Ads-Tec Industrial IT<br />

www.ads-tec-iit.com<br />

UNTERNEHMEN<br />

ads-tec Industrial IT GmbH<br />

Heinrich-Hertz-Str. 1<br />

72622 Nürtingen<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 31


DAS PASSENDE KABEL FÜR KRITISCHE ANWENDUNGEN<br />

ZERFALL IM ZEITRAFFER<br />

Kabel sind besonders resistent gegen Öle, Schmierstoffe und viele weitere<br />

Medien. Doch vor allem chemische Umgebungen können die Robustheit des<br />

Kabelmantels beeinträchtigen. Um dem Kabelfraß vorzubeugen, empielt sich<br />

eine Vorab-Beratung. Ist es schon zu spät, lassen sich auch im Nachhinein die<br />

Ursachen detektieren und eine passende Produktalternative finden.<br />

Als Oskar Lapp Ende der 1950er-Jahre mit Ölflex die erste<br />

Steuerleitung mit farbcodierten Adern erfand, legte er<br />

großen Wert darauf, dass diese Leitungen auch resistent<br />

gegen Öle, Schmierstoffe und viele weitere Medien sind.<br />

Das gilt bis heute und dennoch kommt es vor, dass Kunden Lapp<br />

um Hilfe bitten, weil eine Ölflex oder eine andere Leitung aus<br />

dem Produktportfolio des Unternehmens von bestimmten Chemikalien<br />

angegriffen wurde. Die Chemiker in den Laboren von<br />

Lapp finden die Ursache meist schnell. „Übeltäter ist häufig ein<br />

Additiv in einem Schmierstoff oder eine Chemikalie in einem neu<br />

angeschafften Reinigungsmittel, die mit dem Mantel des Kabels<br />

reagiert und damit eigentlich nicht geeignet ist für diese Anwendung“,<br />

weiß Tanja Wieland, Manager Kabel & Analytik bei Lapp.<br />

Das könne dazu führen, dass der Kunststoff zerstört werde – und<br />

die Produktion zum Stillstand zwinge. Die beste Versicherung gegen<br />

überraschende Ausfälle sei laut Wieland immer eine Vorab-<br />

Beratung durch Lapp.<br />

Leider nutzen Einkäufer dieses Angebot zu selten und verlassen<br />

sich stattdessen darauf, dass die Kabel, die in anderen Anwendungen<br />

gut funktioniert haben, auch diesmal passen. Dabei<br />

kann schon eine kleine Änderung in der Zusammensetzung einer<br />

Chemikalie zu einem völlig anderen Alterungsverhalten führen.<br />

Allein das Labor von Lapp in Stuttgart hat bisher 650 Medien geprüft,<br />

darunter Öle, Reinigungsmittel und Kühlschmiermittel in<br />

vielen Varianten. Jede erdenkliche Kombination vorab zu untersuchen,<br />

ist allerdings unmöglich. Denn oft wissen die Kunden<br />

selbst nicht, was genau verwendet wird. Beispiel Lebensmittelindustrie:<br />

Dort reinigen externe Firmen die Produktionsstätten<br />

32 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

ÖL IST NICHT GLEICH ÖL<br />

Für industrielle Anwendungen gibt es hunderte Öle mit<br />

unterschiedlichen Mixturen. Sie enthalten Additive, die ein<br />

Schäumen verhindern, Emulgatoren für eine innige<br />

Verbindung mit Wasser, Demulgatoren, die genau das<br />

verhindern, Additive gegen Korrosion, Oxidationsinhibitoren<br />

und vieles mehr. Erschwerend kommt hinzu, dass<br />

sich Öle gleicher Bezeichnung, etwa ein Hydrauliköl HLP46,<br />

je nach Hersteller deutlich unterscheiden können. Wer<br />

sicher gehen möchte, kann Proben seiner Kabel im Labor<br />

von Lapp gegen die eingesetzten Medien testen lassen.<br />

häufig mit aggressiven Medien, wobei diese Firmen<br />

nicht angeben, welche Chemikalien diese Medien<br />

enthalten. Sogar ein Wechsel der Reinigungsfirma<br />

wird dann zu einem unkalkulier baren Risiko.<br />

Schon eine<br />

kleine Änderung in<br />

der Zusammensetzung<br />

einer Chemikalie kann zu<br />

einem völlig anderen<br />

Alterungsverhalten<br />

des Kabels führen<br />

FALLBEISPIEL: KABELZERFALL<br />

IN EINER CHEMIEFABRIK<br />

Ein spektakulärer Fall ereignete sich kürzlich in einem Chemieunternehmen<br />

in Thailand. Dort ist der Außenmantel von einigen<br />

Leitungen förmlich geschmolzen, schon nach ein bis zwei Wochen<br />

war davon nur noch eine klebrige Masse übrig. Die Experten<br />

von Lapp fanden die Ursache schnell: Caprolactam, ein Grundstoff<br />

zur Polyamid-Herstellung, der den Polyurethan-Mantel im<br />

Zeitraffer auflöste. In dem Fall kamen die Leitungen mit Staub<br />

beziehungsweise festen Flocken von Caprolactam in Kontakt.<br />

Durch die hohe Luftfeuchtigkeit sogen die Flocken Wasser auf<br />

und reagierten mit dem Mantelmaterial. Mit einer Beständigkeitsprüfung<br />

fanden die Laborexperten von Lapp Leitungen, die gegen<br />

Caprolactam resistent und bis heute ohne Ausfälle im Einsatz<br />

sind. Dabei handelt es sich um Leitungen aus dem Robust-<br />

Sortiment, die auch für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie<br />

geeignet sind und zudem energiereiche UV-C-Strahlung aushalten,<br />

etwa in Geräten zur Luftdesinfektion.<br />

Lapp betreibt nicht nur am Stammsitz in Stuttgart ein Labor,<br />

unter anderem gibt es Labore auch in Italien, Frankreich, USA,<br />

Südkorea, Singapur und Indien. So kann das Unternehmen solche<br />

Anfragen schnell beantworten. Üblicherweise laufe die Prüfung<br />

wie folgt ab: Mehrere Stücke des Mantelmaterials kommen<br />

in einen Glaskolben und werden mit der Flüssigkeit bedeckt,<br />

die als Übeltäter im Verdacht steht. Dann wird die Temperatur<br />

erhöht, um den Alterungsprozess zu beschleunigen. Dieser<br />

dauert einige Tage bis Wochen. Danach folgt eine mechanische<br />

Prüfung, wo in einer Vorrichtung die Zugfestigkeit und Dehnung<br />

bestimmt und mit dem fabrikneuen Material verglichen<br />

wird. Zudem beurteilen die Laborexperten, ob das Material geschrumpft<br />

oder gequollen ist. Wenn erforderlich, wiegen sie die<br />

Probe, um zu erkennen, ob sich Teile des Materials aufgelöst<br />

haben oder ob Flüssigkeit aufgesaugt wurde.<br />

LEBENSMITTELINDUSTRIE BESONDERS<br />

KRITISCH<br />

Ecolab, ein US-Unternehmen, das Produkte und Dienstleistungen<br />

für die industrielle Reinigung und Hygiene etwa in der Lebensmittelindustrie,<br />

in Wäschereien oder Krankenhäusern anbietet,<br />

hat weitergehende Anforderungen definiert. Dort ist auch eine<br />

optische Begutachtung der Kunststoffproben notwendig, etwa ob<br />

es eine Verfärbung gibt oder ob sich die Oberfläche verändert hat.<br />

Ebenfalls von Ecolab gefordert ist eine Funktionsprüfung, wo zum<br />

Beispiel gemessen wird, ob die Spannungsfestigkeit einer Leitung<br />

gelitten hat.<br />

Ebenfalls zu einem überraschenden Ausfall kam es bei einem<br />

Produzenten von Nudeln in Italien. Dort hatten die Leitungen<br />

Kontakt mit synthetischem Getriebe- und Mehrzwecköl. Auch hier<br />

wurde der Kunststoff an manchen Stellen brüchig. Der Anwender<br />

hatte das nicht erwartet, weil er nicht einkalkuliert hatte, dass Öl<br />

und Kabel dort großer Hitze ausgesetzt sind. Bei der Prüfung im<br />

Ölbad bei 110 °C zeigten sich schon nach zwei Tagen deutliche<br />

Auflösungserscheinungen des Kunststoffs. Auch hier konnte das<br />

Lapp-Labor einen besser geeigneten Leitungstyp empfehlen.<br />

Fazit: Wer böse Überraschungen vermeiden möchte, kann sich<br />

bei der Auswahl von Kabeln vorher an die Experten von Lapp<br />

wenden. Diese finden für jede noch so widrige Umgebung das<br />

passende Produkt.<br />

Bilder: Lapp<br />

www.lappkabel.de<br />

UNTERNEHMEN<br />

U. I. Lapp GmbH<br />

Schulze-Delitzsch-Straße 25<br />

70565 Stuttgart<br />

Tel.: 0711/78 38 - 01<br />

E-Mail: info.de.uil@lapp.com<br />

AUTOREN<br />

Tanja Wieland, Manager Kabel & Analytik<br />

und Jens Kärcher, Global Coordination<br />

Manager Laboratories bei Lapp<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 33


360-GRAD-KABELEINFÜHRUNG FÜR<br />

LEITUNGEN MIT UND OHNE STECKER<br />

NAHEZU UNBEGRENZTE<br />

MÖGLICHKEITEN<br />

Möglichst viele Leitungen aufnehmen und flexibel verteilen – ein neues teilbares<br />

Kabelgehäuse macht dies möglich. Es verteilt bis zu 48 unterschiedliche Leitungen um<br />

360 Grad in jede gewünschte Richtung – durch einen einzigen Ausbruch. Somit wird<br />

eine hohe Packungsdichte erreicht und das System ist vielfältig einsetzbar.<br />

Mit der Distribution Box (DB) von Icotek werden Leitungen<br />

mit und ohne Stecker sowie mit einem<br />

Durchmesser von 1 bis 15 Millimetern eingeführt,<br />

abgedichtet und zugleich gemäß DIN EN 62444 zugentlastet.<br />

Zentral eingeführte Leitungen lassen sich um 360 Grad<br />

in nahezu jede gewünschte Richtung verteilen. Die DB passt auf<br />

metrische Standardausbrüche und wird mit einer Gegenmutter<br />

befestigt, die im Lieferumfang enthalten ist. Durch den verschraubbaren<br />

Deckel und die Verwendung von geteilten Kabeltüllen<br />

sind anschließendes Nachrüsten oder Servicearbeiten<br />

problemlos möglich.<br />

SCHNELLE MONTAGE UND BESTÜCKUNG<br />

Die Befestigung der Distribution Box erfolgt über ein Gewinde<br />

mit Gegenmutter. Das Oberteil der 360-Grad-Kabeleinführung<br />

wird mit einem abschließenden Verschlussdeckel dreifach verschraubt.<br />

Die Bohrungen im Verschlussdeckel sind hexagonal<br />

ausgeführt. Dies hat den Effekt, dass die Schrauben nicht vollständig<br />

gelöst werden müssen und dennoch verliersicher im<br />

Deckel verweilen.<br />

Zentral eingeführte Leitungen werden um 360 Grad verteilt<br />

und in die gewünschten Richtungen geführt. Die DB ist mit<br />

34 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

39,4 mm sehr flach aufgebaut. Zum Start der neuen Produktlinie<br />

sind vier Größen verfügbar: die metrischen Ausbrüche M32,<br />

M50, M63 sowie M75. Das vibrationssichere Gehäuse besteht<br />

aus robustem Polyamid, garantiert die Schutzart IP54 und verfügt<br />

über eine entsprechend hohe Stabilität.<br />

Bei Verwendung von Multitüllen (auch Mehrfachtüllen genannt)<br />

lassen sich bis zu 48 Leitungen einführen und man erreicht<br />

zugleich eine hohe Packungsdichte. Alternativ können<br />

statt Multitüllen auch Mehrbereichstüllen eingesetzt werden.<br />

Mehrbereichstüllen geben dem Monteur am Verwendungsort<br />

Spielraum hinsichtlich des einführbaren Kabeldurchmessers.<br />

Mehrbereichstüllen sind nicht auf einen bestimmten Kabeldurchmesser<br />

festgelegt, sondern haben in der Regel einen Spielraum<br />

von mehreren Millimetern zur Kabeldurchführung.<br />

PASSEND AUF METRISCHE<br />

STANDARDAUSBRÜCHE M32 – M75<br />

Das Verteilergehäuse passt auf metrische Standardausbrüche<br />

(Größen von M32 bis M75) und wird mit einer Gegenmutter (im<br />

Lieferumfang enthalten) befestigt. Bei der Montage vor Ort sind<br />

bis auf den metrischen Ausbruch keine weiteren Präparationen<br />

an der Schaltschrankwand erforderlich. Eine Flachdichtung ist<br />

ebenfalls im Lieferumfang enthalten. Durch den schraubbaren<br />

Verschlussdeckel und die Verwendung geschlitzter Kabeltüllen<br />

sind anschließende Nachrüst- oder Servicearbeiten problemlos<br />

und jederzeit möglich. Es können zum Beispiel Pneumatikschläuche,<br />

Sensorleitungen, SUB-D9 Stecker eingeführt und verteilt<br />

werden. Der Stecker muss nicht vom Kabel abgetrennt werden<br />

und die Garantie (vor-)konfektionierter Leitungen bleibt erhalten.<br />

ZAHLREICHE EINSATZMÖGLICHKEITEN<br />

Geöffnetes<br />

Verteilergehäuse,<br />

bestückt mit<br />

Kabeltüllen<br />

Stellvertretend für die vielzähligen Einsatzbereiche sind der<br />

Maschinenbau und der Bereich Handling zu nennen. Die Distribution<br />

Box ist vor allem konzipiert für den (modular aufgebauten)<br />

Maschinenbau. Modular konstruierte Maschinen und Schaltanlagen<br />

werden parallel am Einsatzort aufgebaut und montiert.<br />

Diese Anlagen verfügen über einen hohen Nutzungsgrad, da sie<br />

im Bedarfsfall schnell umgerüstet werden können. Das neue Ver-<br />

teilergehäuse vernetzt und verbindet die einzelnen Anlagemodule<br />

zuverlässig und variabel. Ebenfalls interessante Einsatzgebiete<br />

finden sich im Bereich Sonderfahrzeugbau: Leitungen werden<br />

zentral eingeführt und in verschiedene Richtungen gelenkt.<br />

Hochregallager in Logistikhallen sind ein weiterer Anwendungsbereich.<br />

Teils vollautomatisierte Hochregallager werden oft nur<br />

von ein bis zwei Mitarbeitern bewacht beziehungsweise betreut.<br />

Diese hoch technologisierte Automatisierung erfordert neben der<br />

Versorgungsleitung auch viel Datenverkehr und Überwachung<br />

mittels Sensorik an den verschiedensten Stellen (wie Lagerposition,<br />

Lichtschranken, Abstandssensorik etc.). Eine Vielzahl von<br />

Leitungen muss aus allen Richtungen zusammengeführt werden.<br />

Die gebündelte Zusammenführung erfolgt beispielsweise zu einer<br />

Hauptleitung oder zu einem externen Schaltschrank.<br />

Die runde Anordnung der einzuführenden Leitungen und die<br />

geringe Aufbauhöhe ermöglichen neben den genannten Applikationen<br />

viele weitere Anwendungsbereiche.<br />

KABELEINFÜHRUNG LÄSST SICH<br />

KOMBINIEREN<br />

Neben den erwähnten Eigenschaften ist die Distribution Box<br />

halogen- und silikonfrei und erfüllt die Brandklasse UL 94 V-0,<br />

selbstverlöschend. Ebenfalls verfügt das Produkt über Zertifizierungen<br />

wie HL3 EN 45545-2, ECOLAB, REACH und RoHS. Mit<br />

dem rundum teilbaren 360-Grad-Verteilergehäuse lassen sich bis<br />

zu maximal 48 Leitungen mit und ohne Stecker aus allen Richtungen<br />

sicher und zugentlastet einführen.<br />

Die DB in Kombination mit der großen Bandbreite des KT-Tüllensystems<br />

(geschlitzte Kabeltüllen KT, KT-DT Multi-Membran und<br />

das modulare Adaptersystem Imas-Connect) von Icotek ergibt<br />

ein schnell zu montierendes und flexibles Kabeleinführungsbeziehungsweise<br />

Kabelverteilsystem.<br />

Bilder: Icotek<br />

www.icotek.com<br />

UNTERNEHMEN<br />

Icotek GmbH<br />

Bischof-von-Lipp-Str. 1<br />

73569 Eschach<br />

Tel: 07175 923 80 - 0<br />

E-Mail: info@icotek.com<br />

AUTOR<br />

Stephan Buchner, Marketing Manager,<br />

Icotek, Eschach<br />

ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />

bit.ly/360-Grad-Kabeleinfuehrung<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 35


SICHERE KABELEINFÜHRUNG IM HYGIENIC DESIGN<br />

SAUBERE SYMBIOSE<br />

Edelstahl ist vielfach immer noch der Premium-Werkstoff in der Lebensmittelund<br />

Prozesstechnik, wenn es um Hygienic Design geht. Doch mittlerweile<br />

verdrängen Kunststoffe mit ähnlich guten Eigenschaften die teure Lösung.<br />

Wir stellen Ihnen eine Steckverbinder-Familie vor, die mit Preis- und Gewichtsvorteilen<br />

punkten. Die Verbinder sind außerdem mit einer besonderen<br />

Kabeleinführung ausgestattet – komplett entwickelt nach EHEDG-Richtlinien.<br />

Unter Hygienic Design-Gesichtspunkten und in Anbetracht<br />

der notwendigen Reinigungsprozesse sollten Produktionsanlagen<br />

der Lebensmittel- und Chemie-Industrie<br />

möglichst ohne Steckverbindungen auskommen.<br />

„Aber das geht in der Praxis nicht, weil immer wieder Module<br />

einer Anlage ausgetauscht werden müssen“, sagt Dirk Offermann,<br />

Ilme Product Manager. Um dennoch eine hohe Produktsicherheit<br />

zu erreichen, bedarf es Komponenten, die hohe Prozesssicherheit<br />

bieten. „Also haben wir die Rechtecksteckverbinder T-Type<br />

Hygienic speziell für die Lebensmittelindustrie entwickelt.“<br />

Ilme hat sich auf industrielle Steckverbinder spezialisiert<br />

und fertigt Lösungen für Branchen wie Maschinenbau, Automotive,<br />

Fördertechnik, Automation, Bahn, Wind und eben für<br />

den Food und Beverage-Sektor. „Die Auswahl der richtigen<br />

Komponenten für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie<br />

unterliegt höchsten Sicherheitsvorschriften, um eine Kontamination<br />

von Lebensmitteln während der Produktion zu verhindern“,<br />

erläutert Patrick Rieckhoff, Technischer Leiter bei der<br />

deutschen Ilme-Tochter in Wiehl bei Köln. „Die Reinigungsfähigkeit<br />

und Beständigkeit von Materialien gegenüber alkalischen<br />

oder sauren Reinigungs- oder Desinfektionsmitteln gehören<br />

dabei zu den wichtigsten Merkmalen.“ Daher sollten die<br />

in den Anlagen verwendeten Komponenten zum Beispiel die<br />

Anforderungen der EHEDG-Richt linie Nr. 32, HACCP, FDA-<br />

Richtlinie 21 CFR 177.2600 und CFR 177.1520 erfüllen.<br />

NEUENTWICKLUNG – INDIVIDUALISIERBAR<br />

DURCH MODULEINSÄTZE<br />

„Dem haben wir uns bei der Entwicklung unserer aktuellen<br />

T-Type Hygienic-Serie gestellt und unsere Expertise bei der Fertigung<br />

von thermoplastischen Gehäusen eingebracht“, so<br />

Rieckhoff. Die Steckverbinder sind kompatibel mit Standardgehäusen<br />

aus Metall, aber designt für F+B-Spritzzonen nach<br />

FDA 21 und EHEDG 32. Es gibt sie in vier gängigen Baugrößen<br />

DIE KABELVERSCHRAUBUNG IN<br />

POLYAMID GIBT ANHAFTUNGEN<br />

KEINE CHANCE<br />

in Schutzart IP 65/IP 66/IP 69. „In Kombination mit unseren<br />

modularen Kontakteinsätzen Mixo stehen über 80 verschiedene<br />

Module mit Kontakten für Leistung, Signale, Datenübertragung<br />

und Pneumatik zur Verfügung. Sogar RJ45-Stecker lassen sich<br />

individuell kombinieren.“<br />

Viel Know-How ist allein in die Konzeption des Steckverbindergehäuses<br />

geflossen: „Hier haben wir konsequent die Spaltmaße<br />

auf nahezu null reduziert, um ihre Reinigungsfähigkeit sicherzu-<br />

36 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

IN DER LEBENSMITTELPRODUKTION<br />

MUSS EIN KONSEQUENTES HYGIENIC<br />

DESIGN ZUM STANDARD WERDEN<br />

Patrick Rieckhoff, Technischer Leiter und<br />

Dirk Offermann, Product Manager, beide bei Ilme<br />

in Wiehl sowie Heiko Emde, Marktsegmentmanager<br />

Food und Pharma, Pflitsch in Hückeswagen (v.l.n.r.)<br />

stellen. Auch die Verriegelungsbügel wurden entsprechend modifiziert,<br />

ohne Abstriche bei Robustheit und Verriegelungsfunktion<br />

zu machen.“ Sogar das Relief des Ilme-Logos wurde geglättet, um<br />

eine möglichst glatte Oberfläche zu erreichen. Und verlustgefährdete<br />

Teile sind durch einen speziellen Farbton und Metallpartikel<br />

erkenn- und detektierbar.<br />

EHEDG-ZERTIFIZIERTE KABELEINFÜHRUNG<br />

Eine weitere Herausforderung im Hygienic Design ist die einwandfreie<br />

Kabeleinführung. Hier setzt Ilme auf den Technologievorsprung<br />

von Pflitsch aus Hückeswagen. Pflitsch hat sich<br />

ebenfalls auf die Fahne geschrieben, die besten Lösungen für<br />

anspruchsvolle Branchen zu liefern, und hat mit seiner Blueglobe<br />

Clean Plus die erste Kabelverschraubung auf den Markt<br />

gebracht, die komplett nach EHEDG zertifiziert ist. Neben der<br />

Edelstahl-Ausführung gibt es seit einiger Zeit auch eine Kunststoff-Variante<br />

mit gleich guten Produkteigenschaften – aber<br />

deutlich preiswerter. „Und die hat uns überzeugt“, sagt Offermann.<br />

Und mit diesem eleganten Bauteil ergeben sich bündige<br />

Übergänge vom Kabel zum Steckverbindergehäuse.<br />

„Die Clean Plus Kabelverschraubung ist eines der wenigen<br />

Bauteile, die wir zukaufen“, erklärt Offermann mit dem Verweis<br />

auf über 95 Prozent Fertigungstiefe, mit der Ilme unabhängig ist<br />

von Lieferketten. „Das hat sich besonders in den aktuellen Zeiten<br />

bewährt, weil wir stets lieferfähig geblieben sind.“ Die Ilme-<br />

Experten sind von der Pflitsch Lösung so überzeugt, dass sie<br />

Blueglobe Clean Plus sogar im Katalog vorstellen.<br />

GERINGERER PREIS – WENIGER GEWICHT<br />

„Um die strengen EHEDG-Vorgaben zu erfüllen, sind wir bei der<br />

Blueglobe Clean Plus neue Wege gegangen und konnten sie<br />

daher als erste Komplettverschraubung zertifizieren lassen“, erläutert<br />

Heiko Emde, Marktsegmentmanager Food und Pharma<br />

bei Pflitsch für Hygienic Design. Der Verschraubungskörper<br />

Um die hohen Hygiene-Anforderungen zu erfüllen, hat Ilme das<br />

Steckverbindergehäuse geglättet und die Verriegelung so<br />

modifiziert, dass sich ein möglichst spaltfreies Design ergibt<br />

wird wahlweise aus dem Edelstahl 1.4404 / AISI 316L oder – wie<br />

für Ilme – aus lebensmittelechtem, FDA-konformem Kunststoff<br />

gefertigt. Die Kabelverschraubung zeichnet sich durch einen<br />

geringeren Preis und eine Gewichtsreduktion aus. Aktuell gibt es<br />

diese Variante in den Größen M16 bis M32 für Kabeldurchmesser<br />

von 7,0 bis 23,0 mm.<br />

Sehr glatte Oberflächen mit Rauheit Ra < 0,8 μm sowie gerundete,<br />

kantenfreie Übergänge zu den Schlüsselflächen sorgen für<br />

bessere Reinigungseffizienz. Für Dichteinsätze und Dichtscheiben<br />

werden Kunststoffe entsprechend der FDA 21 CFR § 177.2600<br />

verwendet, die nach der EU-Verordnung 10/2011 für den Kontakt<br />

mit Lebensmitteln geeignet sind. Technische Features sind die<br />

hohen Schutzarten IP 66, IP 68 (15 bar) sowie IP 69, die kabelschonende<br />

Abdichtung durch den großen Dichteinsatz und die<br />

überdurchschnittlich hohe Zugentlastung. Sie verhindert, dass<br />

das Kabel aus der Kabelverschraubung herausrutscht, was zum<br />

Beispiel beim unsachgemäßem Trennen des Steckverbinders<br />

passieren könnte.<br />

HYGIENIC DESIGN PLUS ÄSTHETIK<br />

„Im Vergleich zu anderen Hygiene-Kabelverschraubungen baut<br />

unsere Lösung sehr kompakt, was auch dem Design zugutekommt“,<br />

bemerkt Emde. Glatte, sanft geschwungene und spaltfreie Oberflächen<br />

unterstreichen optisch wie haptisch das Produkt. So wurde<br />

die Blueglobe Clean Plus mit dem IF Award für ihr Produktdesign<br />

ausgezeichnet. „Auch das passt gut zu unseren Anforderungen an<br />

ein stimmiges Produktdesign“, unterstreicht Offermann die Entscheidung<br />

für das Pflitsch Produkt.<br />

Bilder: Lutz<br />

www.pflitsch.de<br />

UNTERNEHMEN<br />

Pflitsch GmbH & Co. KG<br />

Ernst-Pflitsch-Straße 1<br />

42499 Hückeswagen<br />

Telefon: 02192 911-0<br />

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

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 37


KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

ELEKTRONIKANWENDUNGEN<br />

PLATZSPAREND VERPACKEN<br />

Die OKW-Gehäusereihe Connect ist prädestiniert für<br />

kabelgebundene Anwendungen in der Hand, auf dem<br />

Tisch, an der Wand oder frei hängend. Ab sofort ergänzen<br />

drei schmalere Gehäuseausführungen das Standardangebot.<br />

Zwei Kunststoffschalen,<br />

die schraubenlos miteinander<br />

verrastet werden, bilden das<br />

Connect-Grundgehäuse. Beide<br />

Stirnseiten sind so gestaltet, dass sie<br />

wahlweise konturbündig geschlossen<br />

oder mit Kabeltüllen ausgestattet<br />

werden können. Jetzt hat der<br />

Hersteller die bestehenden Abmessungen<br />

um zwei Größen 60 × 42 × 22, 90 × 42 × 22 und<br />

120 × 42 × 22 mm (L × B × H) ergänzt. So lassen sich miniaturisierte<br />

Elektronikanwendungen noch platzsparender ummanteln.<br />

www.okw.com<br />

LEISTUNGSELEKTRONIK EFFIZIENT KÜHLEN<br />

CTX Thermal Solutions präsentiert auf der PCIM Europe sein<br />

Produktprogramm an effizienten Kühllösungen für industrielle<br />

Elektronikanwendungen. Das Angebot reicht von<br />

kleinen SMD-Kühlkörpern über extrudierte und kaltfließgepresste<br />

Kühlkörper bis hin zu Hochleistungskühlkörpern<br />

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

Flüssigkeitskühlkörpern. Profilkühlkörper aus Aluminiumstranggusslegierungen<br />

sind der Klassiker unter den Kühllösungen.<br />

Sie führen Wärme über ihre große Oberfläche und<br />

natürliche Konvektion zuverlässig ab. CTX bietet Standardprofile<br />

und applikationsspezifischen Strangkühlkörper. Bei<br />

Bedarf können extrudierte Kühlkörper mit Lüftern oder<br />

Heatpipe-Systemen kombiniert werden. Kaltfließgepresste<br />

Kühlkörper aus Reinaluminium oder -kupfer besitzen sehr<br />

gute thermische und mechanische Eigenschaften. Dank<br />

ihrer speziellen Rippenform und -anordung besitzen sie eine<br />

besondere Strömungsdynamik,<br />

hohe Strömungsgeschwindigkeiten<br />

und einen lageunabhängigen<br />

Wirkungsgrad.<br />

www.ctx.eu<br />

AUTOMATISIERUNGSKOMPLETTLÖSUNG FÜR<br />

REGALBEDIENGERÄTE<br />

Die Ansprüche an die<br />

Umschlagleistung in der<br />

Intralogistik wachsen<br />

stetig. Um diese Herausforderungen<br />

zu meistern,<br />

liefert SEW-Eurodrive mit<br />

dem Baukasten Movi-C<br />

eine Automatisierungslösung<br />

für Regalbediengeräte. Movi-C ist eine Komplettlösung<br />

für Automatisierungsaufgaben, um standardisierte Ein- oder<br />

Mehrachsapplikationen sowie kundenspezifische Applikationen<br />

zu realisieren. Auch die Umsetzung komplexer Motion-<br />

Control-Anwendungen ist möglich. Der Baukasten umfasst<br />

Software für Planung, Inbetriebnahme und Betrieb, Steuerungs-<br />

und Regelungskomponenten sowie Getriebemotor.<br />

Dank der Einkabeltechnik Movilink DDI ist nur noch eine<br />

digitale Schnittstelle erforderlich. Die Softwaremodule<br />

Movikit verkürzen Inbetriebnahmezeiten und kommen in<br />

einem Regalbediengerät parallel zum Einsatz: Movikit Stacker<br />

Crane Effidrive, Movikit Multi Axis Controller und Movikit<br />

Positioning. Das Modul Movikit Antisway hilft, Geräte zu<br />

stabilisieren, sodass Mastschwingungen und Pendelbewegungen<br />

auf ein Minimum reduziert werden. Zusätzlich wird die<br />

Mechanik geschont. Außerdem ermöglicht Movisafe eine<br />

sichere Position in Verbindung mit Rampenüberwachung.<br />

www.sew-eurodrive.de<br />

VIELSEITIGE MASCHINEN-<br />

UND SIGNALLEUCHTEN<br />

IPF hat sein Portfolio an<br />

Maschinen- und Signalleuchten<br />

erweitert mit den<br />

quaderförmigen LED-<br />

Maschinenleuchten der Baureihe EM55 und der Mehrfarben-<br />

LED-Signalleuchte EZ180420 mit auffälliger Leuchtenabdeckung.<br />

Die LED-Maschinenleuchten EM55 haben ein<br />

effektives Temperaturmanagement und sind auch in rauen<br />

Arbeitsumgebungen einsetzbar. Eine Besonderheit der<br />

Signalleuchten EZ180420 ist eine domförmige Frontabdeckung<br />

aus Kunststoff, durch die die Leuchtsignale auch<br />

seitlich immer gut zu erkennen sind. Standardmäßig geben<br />

die Signalleuchten die Farben Rot, Grün und Blau aus.<br />

www.ipf.de<br />

38 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


BILDVERARBEITUNG, OPTISCHE MESSTECHNIK UND INSPEKTION<br />

TITEL<br />

Mit 2D und 3D zur flexiblen<br />

42 Robotikautomatisierung<br />

Lötergebnisse überprüfen<br />

44 dank intelligenter Kameras<br />

Wärmebildtechnik in der<br />

46 Nahrungsmittelindustrie<br />

Produkte, Lösungen und<br />

48 Trends aus der Branche<br />

industrielle-automation.net


HABEN WIR MIT KI DIE DOSE DER<br />

PANDORA GEÖFFNET?<br />

JAHRS Kolumne<br />

Nein, diesen Text hat weder ChatGPT geschrieben, noch wurde er mit ChatGPT optimiert. Ich habe dazu<br />

mein eigenes „Sprachmodell“ genutzt, auch wenn dieses gerade durch die Fülle der atemberaubenden<br />

Nachrichten zum Fortschritt der KI ordentlich herausgefordert ist.<br />

Die rasant steigende Anzahl von Bildverarbeitungsapplikationen mit KI beeindruckt, zeigt aber auch, wie ambivalent<br />

diese sein können: „gute KI“ beim industriellen Einsatz – „schlechte KI“ überall dort, wo aus Bilddaten<br />

Repression, Disziplinierung, Verfolgung und Zerstörung abgeleitet wird. Nun eignen sich Bilddaten, welchen<br />

Inhalts auch immer, bestens für KI-Anwendungen. Mehr als 50 Jahre wurde die Verarbeitung perfektioniert und die<br />

verankerten Lernmodelle sind hochentwickelt. Auch übertrifft die Zuverlässigkeit der Ergebnisse in bestimmten<br />

Anwendungsbereichen alles, was bisher mit klassischer regelbasierter Bildverarbeitung möglich war. Aber<br />

auch in der Bildverarbeitung ist KI kein Allheilmittel, sondern nur für bestimmte Anwendungen geeignet.<br />

Ganz allgemein kommt jedoch auf dramatische Weise hinzu, in welche Hände KI gelangt, wie sie konditioniert<br />

und auf welchen vorbestimmten Zweck sie trainiert wird. Hierin liegt die eigentliche Gefahr, mit<br />

unabsehbaren Folgen für Mensch, Gesellschaft, Umwelt, Zivilisation. Massive Zweifel und Befürchtungen<br />

sind durch die gegebene Ambivalenz für etliche Anwendungen angebracht. Dazu genügt ein Blick<br />

auf technologische Entwicklungen der Vergangenheit. Bislang hat der Mensch ambivalente Technologien<br />

noch immer auch zum Schlechteren eingesetzt. Warum sollte es bei KI anders sein? Nicht umsonst<br />

warnen die Entwickler von ChatGPT und führende Forscher zu Vorsicht bzw. zu einem Moratorium für<br />

den Einsatz von KI. Das lässt das Ausmaß des Problems erahnen. Ein weltweit verbindliches rechtlichethisches<br />

Regelwerk ist deshalb dringend vonnöten. Doch wer schafft dieses, wer kontrolliert es und<br />

wer setzt es durch? Das sind Fragen, die wir schnellstens weltweit verbindlich beantworten müssen!<br />

Doch zurück zur Dose der Pandora: In ihr war schließlich auch die Hoffnung eingeschlossen, die nun<br />

doch noch entweichen könnte, dass der Mensch sich seines Menschseins und seiner Verantwortung<br />

besinnt.<br />

Dipl.-Ing. Ingmar Jahr,<br />

Manager Schulung & Support,<br />

bei der evotron GmbH & Co. KG in Suhl<br />

17. SONDERSCHAU BERÜHRUNGSLOSE MESSTECHNIK<br />

BEI DER CONTROL <strong>2023</strong><br />

Dehnungsmessung einer Stahlflachprobe<br />

im uniaxialen Zugversuch<br />

Bild: Zeiss Industrial Quality Solutions<br />

Verschiedene Bildverarbeitungslösungen, die zur<br />

Qualitätssicherung in der Lithiumbatterieindustrie<br />

eingesetzt werden können<br />

Bild: OPT Machine Vision GmbH<br />

Die Sonderschau „Berührungslose Messtechnik“ im Rahmen der internationalen<br />

Leitmesse für Qualitätssicherung Control in Stuttgart wird in<br />

diesem Jahr bereits zum 17. Mal durchgeführt und zeigt neueste Entwicklungen<br />

und zukunftsweisende Technologien aus dem Bereich der berührungslosen<br />

Mess- und Prüftechnik. Die Sonderschau hat sich als Marktplatz<br />

der Innovationen sowohl bei den Ausstellern als auch bei den Messebesuchern<br />

etabliert und wird auf 300 m 2 an zentraler Stelle in Halle 7 zu sehen sein.<br />

Die Sonderschau, deren Konzept es ist, auf konzentrierter Fläche eine<br />

Vielzahl unterschiedlicher Technologien zur berührungslosen und zerstörungsfreien<br />

Mess- und Prüftechnik vorzustellen, bietet Interessenten und<br />

potenziellen Anwendern zum einen eine erste Orientierungshilfe bei der<br />

Auswahl einer geeigneten Technologie zur Bewältigung eigener Prüfaufgaben.<br />

Denn die Performance und Flexibilität moderner Systeme wächst<br />

ständig. Immer größere Skalenbereiche werden abgedeckt und neue<br />

Anwendungsfelder erschlossen. Durch die rasante technische Entwicklung<br />

ist es für Anwender nicht einfach, sich am Markt zu orientieren und eine<br />

geeignete Auswahl im Hinblick auf den eigenen Bedarf zu treffen. Neben<br />

dieser ersten Orientierungshilfe bieten die Aussteller am Sonderschau-<br />

Stand auch komplette berührungslose Mess- und Prüfsysteme an, an denen<br />

Besucher mit konkreten Aufgabenstellungen Lösungsmöglichkeiten<br />

vorfinden. Die Sonderschau findet mit Unterstützung des Fraunhofer-<br />

Geschäftsbereichs Vision und der P. E. Schall GmbH & Co. KG statt.<br />

www.vision.fraunhofer.de<br />

40 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


Control<br />

Halle 3<br />

Stand 3409<br />

VOLL AUSGELASTETE FERTIGUNG<br />

UND 25 PROZENT UMSATZPLUS<br />

Trotz politisch und wirtschaftlich schwieriger<br />

Bedingungen wie der Russland-Ukraine-Krise,<br />

dem Taiwan-Konflikt, Corona, Chipmangel<br />

sowie Allokationen und Shortages blickt<br />

Leuze auf ein sehr erfolgreiches Geschäftsjahr<br />

2022 zurück. Mehr als das: Das Unternehmen<br />

ist dem 2020 erklärten Wachstumsziel,<br />

ihren Umsatz bis 2025 nochmals zu<br />

verdoppeln, einen großen Schritt nähergekommen. Für das Jahr 2022 verbucht Leuze im<br />

Vorjahresvergleich einen Umsatzzuwachs von 25 Prozent. Kommend von einer Absprungbasis<br />

von 258 Mio. Euro Umsatz in 2021, erzielte das Unternehmen vergangenes Jahr einen Umsatz<br />

von knapp 323 Mio. Euro. Spitzenreiter innerhalb der Leuze Electronic-Gruppe ist Asien mit<br />

einem Zuwachs von fast 30 Prozent. Der Auftragsbestand ist nach wie vor bis zu fünf Mal höher<br />

als üblich. Selbst die für das erste Halbjahr <strong>2023</strong> erwarteten rückläufigen Auftragseingänge<br />

blieben aus. Mit einem Anstieg in gewohnte Größenordnungen sei im Sommer zu rechnen. Im<br />

Sommer 2022 eröffnete Leuze ein neues Werk in Malaysia. Laut Weltmarktführerindex ist<br />

Leuze ein international agierender Technologie- und Weltmarktführer im Bereich Optosensorik,<br />

der für innovative Sensorlösungen in der Automatisierungstechnik steht. Auch für <strong>2023</strong> hat<br />

Leuze ehrgeizige Ziele. Unter anderem wird das Unternehmen bis Ende des Jahres ihre Fertigungskapazitäten<br />

verdoppelt haben und weiterhin in internationale Strukturen investieren.<br />

Das Bild zeigt die neue Geschäftsleitung.<br />

www.leuze.com<br />

Modulare Gelenksysteme<br />

...zur Befestigung<br />

...zur Ausrichtung<br />

von Kameras & Sensoren<br />

Machine Vision<br />

MVTEC BAUT SEINEN KUNDENSUPPORT AUS<br />

Die MVTec Software GmbH zählt zu den weltweit führenden internationalen Software-<br />

Herstellern für die industrielle Bildverarbeitung (Machine Vision). Das Unternehmen aus München<br />

hat zum September 2022 eine neue Abteilung mit dem Namen Customer Services aus der Taufe<br />

gehoben. Mit Jahresbeginn <strong>2023</strong> hat die neue Abteilung nun auch offiziell nach außen ihre Arbeit<br />

aufgenommen. „Wir sehen in unserer Branche hohe Wachstumspotenziale. Diese können wir nur<br />

ausschöpfen, wenn wir so nahe wie möglich am Kunden sind. Wir erreichen dieses Ziel unter<br />

anderem damit, dass wir unsere Kunden im DACH-Raum verstärkt direkt betreuen. Daher heben<br />

wir unseren Kundensupport auf eine neue Ebene.“, begründet Dr. Olaf Munkelt, Geschäftsführer<br />

von MVTec, den Schritt. Zum Leiter der Abteilung ist Mario Bohnacker aufgestiegen.<br />

www.mvtec.com<br />

Imaging<br />

STEMMER IMAGING MIT DEUTLICH ZWEISTELLIGEN<br />

WACHSTUMSRATEN<br />

Die Stemmer Imaging AG legt<br />

für das abgelaufene Geschäftsjahr<br />

trotz herausfordernder<br />

gesamtwirtschaftlicher<br />

Rahmenbedingungen und<br />

andauernder Lieferengpässe<br />

erneut deutlich zweistellige<br />

Wachstumsraten für Umsatz<br />

und Ergebnis vor und setzt das<br />

inzwischen seit zwölf Quartalen<br />

stetige Wachstum der<br />

Profitabilitätskennzahlen fort.<br />

Die Gruppe erwirtschaftete<br />

nach vorläufigem Stand der<br />

Prüfung einen Umsatz von 155,4 Mio. Euro, was im Vergleich zum Vorjahr einem Zuwachs von<br />

19,4 Prozent entspricht. Das operative Ergebnis stieg auf 28,2 Mio. Euro (Vorjahr: 17,4 Mio. Euro).<br />

Bild: alphaspirit – stock.adobe.com<br />

www.stemmer-imaging.com<br />

Sensorik<br />

www.dk-fixiersysteme.de


DER WEG ZU EINER FLEXIBLEN ROBOTER<strong>AUTOMATION</strong> MIT<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong>R BILDERVERARBEITUNG<br />

GRIFF NACH DEM UNBEKANNTEN<br />

Schwankende Auftragslage, fehlende Zulieferteile und Fachkräftemangel stellen<br />

Unternehmen vor große Herausforderungen. Wer flexibel agieren kann, ist klar<br />

im Vorteil. Aus diesem Grund spielt die robotergestützte Automatisierung eine<br />

immer größere Rolle, wie das Beispiel aus der Logistik zeigt.<br />

Kaum eine Systemlösung kommt heute ohne Software aus.<br />

Das niederländische Softwarehaus Fizyr hat sich auf<br />

Deep-Learning-Vision-Software spezialisiert. Die modulare<br />

Plug-and-Play-Software für Robotik-Assistenzsysteme<br />

nutzt Kameras des Vision-Spezialisten IDS, die es ermöglicht beispielsweise<br />

die Kommissionierung von Gegenständen, die Handhabung<br />

von Paketen oder die Depalettierung spielend zu bewältigen.<br />

Die Herausforderung dabei ist: Die Menge an Varianten ist<br />

in Formen, Größen und Farbe unendlich.<br />

MIT 2D UND 3D ZUR AUTOMATISIERUNG<br />

Um die Verwendung der Automatisierungslösungen in rauen<br />

Logistikumgebungen zu gewährleisten, müssen die eingesetzten<br />

Industriekameras eine zuverlässige und präzise Bilderfassung in<br />

möglichst vielen Umgebungssituationen sicherstellen. Da die<br />

Qualität der Bilderfassung direkt von den Lichtverhältnissen der<br />

Szene und der Oberflächenbeschaffenheit der Objekte abhängt,<br />

ist das Auffinden und Berechnen der Koordinaten von entsprechenden<br />

Punkten auf weniger strukturierten oder reflektierenden<br />

Oberflächen sehr schwierig.<br />

Je nach individueller Kundenanwendung kommen daher bis zu<br />

fünf Ensenso 3D-Kameras in Kombination mit leistungsstarken<br />

GigE uEye CMOS-Kameras zum Einsatz. Gemeinsam liefern sie<br />

die nötigen Daten, die die Software-Algorithmen von Fizyr in die<br />

Lage versetzen, über 100 Greifposen pro Sekunde auszuführen.<br />

Die Software führt darüber hinaus Qualitätskontrollen durch<br />

und erkennt Fehler. Die Algorithmen ermöglichen es, alle relevanten<br />

Informationen zur Segmentierung und Klassifizierung der<br />

Paketart (ob Schachtel, Beutel, Umschlag, Rohr oder Zylinder) zu<br />

liefern. Das System erkennt Ausreißer oder nicht transportfähige<br />

Güter, bestmögliche Greifposen in sechs DoF (degrees of freedom)<br />

und mehrere Positionen pro Objekt. Es ermöglicht Sensoren<br />

oder Robotern den Umgang mit eng gestapelten oder sich<br />

42 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


01 Eine Kombination aus 2D- und 3D-Industriekameras ermöglicht<br />

die optimale Objekterfassung<br />

02 Das Robotik-Assistenzsystem erkennt unbekannte Pakete<br />

auch in der Tiefe<br />

überlappenden Objekten, stark reflektierenden Gegenständen<br />

und Textilien in Polybeuteln, weiß-auf-weiß und schwarz-aufschwarz-Flächen<br />

sowie transparenten Objekten.<br />

VARIANTENREICHE OBJEKTE ERFASSEN<br />

3D-Kameras ermöglichen Robotern das räumliche Sehen. Dabei<br />

gilt: je größer die Variantenvielfalt der zu erfassenden Objekte,<br />

desto höher die Anforderungen an die Robot-Vision Lösung, um<br />

präzise auf die unterschiedlichen Gegebenheiten zu reagieren.<br />

Die Kombination von 3D- und 2D-Kameratechnik ist dort empfehlenswert,<br />

wo die Vorteile beider Technologien eine Synergie<br />

ergeben: Die hochpräzise Digitalisierung durch 3D-Kameras wie<br />

Ensenso ermittelt Formen, Oberflächenstrukturen oder die Lage<br />

von Objekten im Raum. Mit 2D-Daten wiederum sind Kanten und<br />

Farben präzise detektierbar und Kennzeichnungen lesbar. Bei<br />

Fizyr sorgt die Kombination aus 2D- und 3D-Kameras für die nötige<br />

Klassifizierung, um verschiedenste, auch unbekannte Objekte<br />

unterschiedlich handhaben zu können. Die uEye CP-Kamera<br />

nimmt 2D-Bilder der zu behandelnden Objekte auf und stellt<br />

diese als Input für die Algorithmen zur Verfügung, die die Objekte<br />

unter der Kamera klassifizieren. Die Objekte können in Form,<br />

Größe, Farbe, Material und Position völlig variieren.<br />

DAS BESONDERE: STEREO VISION VERFAHREN<br />

Die Ensenso-Kamera wiederum erstellt eine 3D-Punktewolke, in<br />

der alle relevanten räumlichen Objektinformationen enthalten<br />

sind. Die eigens von Fizyr entwickelte Software kombiniert diese<br />

mit den Informationen aus dem 2D-Bild, analysiert die Oberfläche<br />

im Hinblick auf geeignete Greifer-Positionen und schlägt die besten<br />

Greifpositionen vor. Das Stereo Vision Verfahren der Ensenso 3D-<br />

Kameras ermöglicht dabei eine sehr präzise Objektdarstellung,<br />

auch bei Materialien mit spiegelnden Oberflächen. Alle Ensenso-<br />

Kameras sind hierfür mit einem lichtstarken Projektor ausgestattet,<br />

der mittels einer Pattern-Maske eine kontrastreiche Textur auf<br />

das abzubildende Objekt projiziert und somit die auf dessen<br />

Oberfläche nicht oder nur schwach vorhandenen Strukturen ergänzt.<br />

Das Ergebnis ist ein plastischerer Eindruck der Szene. Dies<br />

stellt eine Schlüsselkomponente für die Software dar, welche so<br />

auf eine höhere Qualität der Tiefeninformationen zurückgreifen<br />

kann. Das Kamerabild kann mittels „Hand-Auge-Kalibrierung“<br />

optimal auf das Roboterkoordinatensystem abgestimmt werden,<br />

um ein zielgerichtetes Greifen zu gewährleisten.<br />

Die Kameramodelle sowie die Anzahl der Kameras pro System<br />

hängen vom Anwendungsfall ab. Für eine typische Bin-Picking-<br />

Lösung mit einem Cobot wird beispielsweise eine Ensenso N35 in<br />

Kombination mit einer GigE uEye CP eingesetzt. „Der bisher häufigste<br />

Anwendungsfall für Fizyr ist die Verwendung je einer uEye-<br />

Kamera und einer Ensenso 3D-Kamera pro System, aber es gibt<br />

keine Einschränkungen“, erklärt Herbert ten Have, CEO bei Fizyr.<br />

KOMMISSIONIERUNG DER ZUKUNFT<br />

Die Nachfrage nach qualitativ hochwertigen Modulen für automatische<br />

Kommissionierzellen wächst weltweit. Gleichzeitig<br />

sind die Anforderungen von Systemintegratoren an Soft- und<br />

Hardwarekomponenten gestiegen. Die Fizyr-IDS-Lösung gibt<br />

Antwort auf diese Herausforderungen: Als Plug-and-Play-Lösung<br />

entwickelt, ermöglicht sie eine einfache Integration in jedes bestehende<br />

System. Kunden können diese somit individuell nach<br />

den Bedürfnissen ihrer Kommissionierungsanlage einsetzen und<br />

jederzeit flexibel anpassen. Mit Hilfe der leistungsfähigen Industriekameras<br />

gelingt für jeden Anwendungsfall eine optimale Objekterfassung<br />

als Grundlage für die Roboterautomation. Kommt neben<br />

2D- und 3D-Anwendungen auch noch künstliche Intelligenz ins<br />

Spiel, sind die Möglichkeiten der Prozessoptimierung mit Hilfe<br />

industrieller Bildverarbeitung nahezu grenzenlos.<br />

Bilder: Aufmacher + 01 IDS, 02 Fizyr<br />

www.ids-imaging.de<br />

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IDS Imaging Development Systems GmbH<br />

Dimbacher Str. 10, 74182 Obersulm<br />

DER ONLINE-MARKTPLATZ<br />

www.visionpier.de<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 43


INTELLIGENTE KAMERAS IN DER SMART FACTORY<br />

AUTOMATISIERTE KONTROLLE<br />

ELEKTRISCHER BAUTEILE<br />

Der Trend zur Miniaturisierung elektronischer Komponenten ermöglicht es Herstellern<br />

wie Schneider Electric, kleinere, leichtere und effizientere Geräte und Systeme zu fertigen.<br />

In der Smart Factory des Unternehmens in Bulgarien kommen zur Inspektion der<br />

Lötstellen intelligente Kameras mit Deep-Learning zum Einsatz. Die Bauteilkomplexität<br />

und reflektierenden Oberflächen machen diese Aufgabe höchst anspruchsvoll.<br />

Miniaturisierte elektrische Komponenten bringen verschiedene<br />

Herausforderungen bei der Herstellung mit<br />

sich. So kann beispielsweise das Löten ein sehr komplizierter<br />

Prozess sein, der große Präzision erfordert.<br />

Der Prozess wird noch komplexer, wenn man die vielfältigen Bedingungen<br />

– von der Temperatur bis zur ungenauen Platzierung<br />

der Bauteile – berücksichtigt, die die endgültige Qualität einer<br />

Lötstelle in einem elektronischen Gerät beeinflussen können.<br />

Letztendlich können Lötfehler wie Risse, Hohlräume oder schwache<br />

Verbindungen die Leistung eines Produkts beeinträchtigen,<br />

was letztlich zu unzufriedenen Kunden führt.<br />

Um dies zu verhindern, beobachten, messen und bewerten<br />

Hersteller die eingesetzten Lötmittel und identifizieren Fehler<br />

dadurch zuverlässig. Üblicherweise arbeiten Lötinspektionssysteme<br />

mit hochauflösenden Kameras und industrieller Bildverarbeitung,<br />

um Elektronikkomponenten zu überprüfen, so<br />

dass die Hersteller die Bereiche um Lötstellen herum untersuchen<br />

und die Qualität sicherstellen können.<br />

Laut Martin Yordanov, Leiter des Bereichs Verfahren und<br />

Wartung im Schneider Electric-Werk Plovdiv, stellte diese Art<br />

der Inspektion im Werk Plovdiv mit herkömmlichen Bildverarbeitungssystemen<br />

jedoch eine Herausforderung dar. Bei der<br />

Suche nach einem Partner zur Verbesserung des Lötinspektionsprozesses<br />

wandte er sich an Exchange, das Partner-Ökosystem<br />

von Schneider Electric. Diese Plattform vereinfacht die<br />

Entwicklung partnerschaftlicher Lösungen von branchenspezifischen<br />

Problemen durch gemeinsame Innovationen. Darüber<br />

hinaus profitieren Exchange-Nutzer von der digitalen Innovationsplattform<br />

EcoStruxure, mit der Schneider Electric branchenführende<br />

OT-Lösungen mit moderner IT-Technologie<br />

kombiniert und so die Energieeffizienz und Nachhaltigkeit von<br />

Automatisierungssystemen maximiert. „Über Exchange kommunizieren<br />

wir mit unseren Partnern auf sehr zuverlässige und<br />

effektive Weise. Wir tauschen Ideen und bewährte Verfahren in<br />

unserem Bereich aus“, erläutert Yordanov.<br />

EINE HERAUSFORDERUNG WAR DIE<br />

AUTOMATISIERUNG DES PRÜFPROZESSES<br />

Eine der größten Herausforderungen im Werk Plovdiv war laut<br />

Yordanov die Automatisierung. „Cognex konnte Lösungen entwickeln,<br />

die für EcoStruxure-Anwendungen geeignet sind und so<br />

im Werk Plovdiv eine effektive Produktion sicherstellen“, sagt<br />

Yordanov. Da sich die Smart-Kameras von Cognex in eine Vielzahl<br />

von Industrieprotokollen einbetten lassen, können sie laut<br />

Christophe Denis, Global Account Manager bei Cognex mit<br />

44 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


Die intelligente Kamera mit integrierter Deep-Learning-Technologie erkennt Lötfehler zuverlässig<br />

jeder Art von SPS oder externen Systemen kommunizieren. „Bildverarbeitungssysteme<br />

von Cognex sind sehr vielseitige Werkzeuge,<br />

die wir in jede Automatisierungsumgebung integrieren<br />

können.“ „Mit Hilfe der Systeme von Cognex konnten wir unseren<br />

Prozess weiterentwickeln, um qualitativ hochwertigere Produkte<br />

herzustellen“, sagt Yordanov. Als Beispiel nennt er die intelligente<br />

Kamera In-Sight D900 von Cognex mit integrierter Deep-Learning-Technologie,<br />

die dazu beigetragen hat, das Management<br />

des Lötprozesses im Werk Plovdiv zu verbessern. „Die gesamte<br />

Intelligenz ist in die Kamera eingebettet, was bedeutet, dass sie<br />

keinen externen Computer oder Controller benötigt, um mit dem<br />

System zu arbeiten“, sagt Denis. „Dabei ermöglicht Deep-Learning-Technologie<br />

Anwendern die Kombination von künstlicher<br />

Intelligenz mit einer umfassenden Palette herkömmlicher Bildverarbeitungsalgorithmen.“<br />

SMART-KAMERAS: PRÄZISE UND ZUVERLÄSSIG<br />

Deep-Learning-Lösungen in den Smart-Kameras von Cognex<br />

lernen durch Beispiele. Ein neuronales Netzwerk ist ein Programm,<br />

das trainiert wird, indem man ihm einige Bilder oder Beispiele<br />

dafür liefert, was ein gutes und was ein schlechtes Teil ist.<br />

Basierend auf dieser Erfahrung kann das System dann automatisch<br />

gute von schlechten Teilen unterscheiden. „Mit der Entwicklung<br />

von Deep-Learning-Prüflösungen sind die Anwendungen<br />

in unserem Werk viel einfacher zu lösen und liefern präzise<br />

Ergebnisse“, sagt Yordanov. „Das von Cognex bereitgestellte Barcode-Identifikationssystem<br />

in Verbindung mit der In-Sight D900<br />

Smartkamera ermöglichte eine hohe Effektivität in unserem Pro-<br />

zess. Davon profitieren letztendlich unsere Kunden, weil sie zuverlässig<br />

Qualitätsprodukte erhalten“, sagt Yordanov.<br />

EINE INVESTITION, DIE SICH LOHNT<br />

Durch mehr Transparenz der Produktionslinien und die Automatisierung<br />

des Inspektionsprozesses stieg die Kundenzufriedenheit<br />

in Bezug auf die fertigen Produkte. Zudem konnte der Ausschuss<br />

während des gesamten Herstellungsprozesses erheblich<br />

reduziert werden, betont Yordanov. „Wir gehen davon aus, dass<br />

wir jedes Jahr 40.000 Euro einsparen werden. Zudem haben wir<br />

unseren Ausschuss auf ein vernachlässigbares Niveau gesenkt“,<br />

so Yordanov. „Dank der soliden Partnerschaft zwischen Cognex<br />

und Schneider Electric wird sich die Investition in weniger als<br />

zwei Jahren amortisieren.“<br />

Bilder: Cognex/Schneider Electric<br />

www.cognex.de<br />

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Cognex Germany<br />

Emmy-Noether-Str. 11<br />

76131 Karlsruhe<br />

Tel.: 0721-958-8052<br />

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WÄRMEBILDKAMERAS IN DER LEBENSMITTELINDUSTRIE<br />

BERÜHRUNGSLOSE TALENTE<br />

In der Lebensmittelindustrie muss die Temperatur leicht verderblicher Waren<br />

während des gesamten Produktions-, Transport-, Lager- und Verkaufsprozesses<br />

sorgfältig kontrolliert werden. Wärmebildkameras können die entscheidenden<br />

Prozesse so automatisieren, dass sie das Risiko menschlicher Fehler und gleichzeitig<br />

die Kosten reduzieren.<br />

Wärmebildkameras kommen zur automatischen und<br />

berührungslosen Temperaturmessung in vielen Bereichen<br />

der Lebensmittelverarbeitung zum Einsatz.<br />

Diese reichen von der Kontrolle von Ofenprodukten<br />

wie Backwaren oder der Prüfung einer Mikrowellentrocknung<br />

von Getreide über die Prüfung der Ofentemperatur bis hin zur<br />

Untersuchung von Laschenklebstoff an Faltkartons. Im Wesentlichen<br />

besteht die Messtechnik aus einer Wärmebildkamera (Flir)<br />

und der dazugehörige Software, die es ermöglicht die Messdaten<br />

zu sammeln, auszuwerten und zu visualisieren. Herzstück der<br />

benutzerfreundlichen Kameras sind intelligente Sensoren. Die<br />

Ausstattung mit Firmware und Kommunikationsschnittstellen<br />

prädestiniert sie für die automatische Prozesskontrolle und Prozessoptimierung,<br />

etwa in der Prüfung von Verpackungsdichtungen<br />

und zur Verbesserung der Effizienz in anderen Lebensmittelverarbeitungsverfahren.<br />

Dank der Software eines Drittanbieters<br />

lassen sich diese Tools einfach in automatische Bildgebungssysteme<br />

integrieren.<br />

THERMOGRAFIE FÜR DIE PRODUKTSICHERHEIT<br />

Wärmebildtechnik ist das gängigste und wichtigste Tool zur<br />

Qualitätssicherung. Ein Beispiel aus der Praxis ist die Verarbeitung<br />

von Fleischwaren. Eine festinstallierte Wärmebildkamera<br />

erfasst die Temperatur von Hähnchenstreifen, wenn diese einen<br />

Durchlaufofen verlassen. So soll gewährleistet werden, dass das<br />

Fleisch zwar gar, aber nicht überkocht und trocken ist. Ein geringerer<br />

Feuchtegehalt zieht zudem einen Ertragsverlust in Bezug<br />

auf das Gewicht nach sich. Wärmebildkameras können auch zur<br />

Inspektion von Vorbereitungslinien mit Mikrowellen eingesetzt<br />

werden. Neben einer Verbesserung der Produktqualität und<br />

-sicherheit kann so der Gesamtdurchsatz erhöht werden. Die<br />

geringeren Energiekosten sind ein weiterer Vorteil.<br />

ÜBERWACHUNG VON DURCHLAUFÖFEN<br />

Neben der Prüfung von gekochten Lebensmitteln können Wärmebildkameras<br />

auch zur Überwachung von Durchlauföfen eingesetzt<br />

werden. Sie können sogar Teil einer Feedbackschleife zur<br />

Kontrolle der Ofentemperatur sein. Ein weiteres Anwendungsgebiet<br />

von Wärmebildkameras für Durchlauföfen ist die Überwachung<br />

einer einheitlichen Temperatur auf der gesamten Breite<br />

des Ofenlaufbands. Wenn ein Heizelement in einem Elektroofen<br />

defekt ist oder die Hitze in einem Konvektomat unregelmäßig verteilt<br />

ist, könnte eine Seite des Produkts eine geringere Temperatur<br />

aufweisen als die andere. Solche Fehler werden im Handumdrehen<br />

erkannt und tragen zur Verbesserung der Qualität bei, bevor<br />

größere Produktmengen entsorgt werden müssen.<br />

46 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


SOFTWARE ZUR MUSTERERKENNUNG<br />

INSPIZIERT FEHLERHAFTE VERPACKUNGEN<br />

Mit der richtigen Software können Wärmebildkameras Gegenstände<br />

und Muster in den Wärmebildern erkennen. Eine Anwendung<br />

der Musterbestimmung ist beispielsweise die Produktion<br />

von Tiefkühlgerichten. Bei der thermischen Bildgebung kann eine<br />

Mustererkennungssoftware für die korrekte Abfüllung in Verpackungsfächer<br />

verwendet werden. Auch lassen sich wärmedichte<br />

Cellophanabdeckungen bei Mikrowellengerichten automatisch<br />

inspizieren. Eine Wärmebildkamera erkennt die Wärmestrahlung,<br />

die von einer undichten Cellophan-Wärmedichtung ausgeht.<br />

Durch die Auswertung des Wärmebilds mit einer Bildgebungssoftware<br />

lässt sich die Temperatur an der Verpackung überprüfen.<br />

Dabei werden das geometrische Muster im Bild und seine Temperaturen<br />

mit den Temperaturen in einem gespeicherten Muster<br />

verglichen. Eine Zusatzfunktion in einem solchen System wäre<br />

die Lasermarkierung einer undichten Verpackung, sodass diese<br />

nach der Inspektion aussortiert werden kann.<br />

UNVERSEHRTHEIT VON KLEBEVERBINDUNGEN<br />

AUF KARTONAGEN ERMITTELN<br />

Die Unversehrtheit von Kartons für Lebensmittelverpackungen<br />

wirkt sich indirekt auf die Produktsicherheit aus. Zu den preisgünstigsten<br />

Methoden, Verpackungskartons zu verschließen,<br />

gehört das Auftragen von Heißkleber auf die Kartonlaschen. In<br />

der Vergangenheit wurden Klebeverbindungen geprüft, indem<br />

mehrere Proben aufgerissen wurden. Dieses Verfahren war zeitaufwendig<br />

und kostspielig. Die bessere Variante: Da der Kleber<br />

heiß aufgetragen wird, kann eine Wärmebildkamera diese Wärme<br />

durch den Karton hindurch sehen und das Muster und die Menge<br />

des aufgetragenen Klebstoffs prüfen. Die Kamera wird dabei so<br />

eingestellt, dass sie vordefinierte Bereiche der Laschen überprüft,<br />

an denen Klebstoff aufgetragen werden sollte. So erkennt sie die<br />

aufgetragene Menge und die Temperatur des Klebstoffs. So lässt<br />

sich prüfen, ob eine Verpackung ordnungsgemäß ist. Fehlerhafte<br />

Verpackungen werden dann umgehend aus der Fertigungslinie<br />

entfernt. Die Daten werden zur Trendanalyse automatisch in das<br />

Qualitätssicherungssystem übernommen, sodass eine Warnung<br />

ausgegeben werden kann, wenn zu viele Verpackungen den Test<br />

nicht bestehen.<br />

ÜBERWACHUNG VON ABFÜLLVORGÄNGEN<br />

Eine weitere Anwendung für Wärmebildkameras ist die Überwachung<br />

von Abfüllvorgängen. Auch wenn dieser Punkt nur selten<br />

die Produktsicherheit betrifft, wirkt er sich auf den Ertrag und<br />

die Konformität des Produkts aus. Es können unterschiedliche<br />

Bereiche einer Flasche definiert und zur Auslösung eines Alarms<br />

herangezogen werden, sodass Flaschen weder unter- noch überfüllt<br />

werden.<br />

TEMPERATURMESSUNGEN: AUTOMATISIERT<br />

ZUM OPTIMALEN MESSERGEBNIS<br />

Die derzeit für Wärmebildkameras verfügbare Anwendungssoftware<br />

umfasst eine Vielzahl von Funktionen, die für die automatische<br />

Lebensmittelverarbeitung geeignet sind. Die Software ergänzt<br />

die in Wärmebildkameras integrierte Firmware. Die Bildgebungswerkzeuge<br />

und -bibliotheken in diesen Paketen sind von der<br />

Hardware und Sprache unabhängig. Dadurch können Lebensmitteltechniker<br />

Wärmeüberwachungs- und Kontrollsysteme<br />

schnell in ihre Prozesse integrieren.<br />

Die Kameras selbst bieten unterschiedliche Betriebsmodi – je<br />

nach Einsatzgebiet und Messbedingung. Zu den typischen Funktionen<br />

gehören ein Spotmesser und Bereichsmessungen. Der<br />

Mit Wärmebildkameras können Anwender automatische und<br />

berührungslose Temperaturmessungen in vielen Bereichen der<br />

Lebensmittelverarbeitung durchführen<br />

Spotmesser ermittelt die Temperatur für einen bestimmten<br />

Punkt. Die Bereichsfunktion isoliert einen ausgewählten Bereich<br />

eines Gegenstands oder einer Anordnung. Zusätzlich zur Auswahl<br />

des Temperaturmessbereichs kann der Benutzer bei den<br />

meisten Kameras eine Farbskala oder Grauskala festlegen.<br />

Die Bereichsfunktion wird meistens für Durchlauföfen verwendet,<br />

da gekochte Lebensmittel häufig unregelmäßig auf dem Laufband<br />

angeordnet sind. Dabei wird die maximale und minimale<br />

Temperatur in einem definierten Bereich erfasst. Weicht der<br />

Temperaturwert von einem vorab definierten Grenzwert ab, wird<br />

der Bediener über einen Alarm informiert. So kann direkt in den<br />

Prozess eingegriffen, die Ofentemperatur angepasst oder das<br />

fehlerhafte Produkt selektiert werden.<br />

TEAMWORK: IR- UND TAGESLICHTKAMERA<br />

Bei einer lokalen Überwachung können die digitalen Ein- und<br />

Ausgänge der Kamera zur direkten Auslösung eines Alarms ohne<br />

zusätzliche Software verwendet werden. Die Lebensmittelverarbeitung<br />

profitiert jedoch häufig von übergeordneten Analysefunktionen,<br />

die in Software von Drittherstellern auf PCs verfügbar sind.<br />

Für diese sofort einsatzbereite Lösung ist kein Anwendungsquellcode<br />

erforderlich. Da diese Software die gängigen Schnittstellenstandards<br />

für Bildgebungsanwendungen wie GigE Vision und<br />

GenICam aufweist, unterstützt sie zahlreiche Funktionen. Eine<br />

einzelne Wärmebildkamera kann mehrere Aufgaben erfüllen<br />

oder zur Erfassung anderer Eigenschaften mit einer Tageslichtkamera<br />

kombiniert werden.<br />

Bilder: Flir<br />

www.flir.de<br />

UNTERNEHMEN<br />

Flir Systems GmbH<br />

Berner Str. 81, 60437 Frankfurt am Main<br />

AUTOR<br />

Joachim Templin, Sales Manager – R&D/<br />

Science & Automation, Solutions Sales<br />

EMEAI, Frankfurt am Main<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 47


UPDATE<br />

NEUE BELEUCHTUNGSSTEUERUNG<br />

Falcon hat eine kompakte und einfache Beleuchtungssteuerung<br />

entwickelt. Der LIC-TRG1 steuert mit einer<br />

Spannungsversorgung von 12 bis 48 V Beleuchtungen<br />

sowohl im Dauerbetrieb als auch im Trigger- und<br />

Strobemodus. Im Blitzbetrieb (Strobe) lassen sich unter<br />

Berücksichtigung des Duty Cycles von 10 Prozent und<br />

einer Schaltfrequenz<br />

< 100 Hz<br />

Ströme bis 6 A<br />

schalten. Die<br />

maximale<br />

Blitzdauer von<br />

10 ms ist seitens<br />

des Controllers im<br />

Strobemodus<br />

begrenzt, im<br />

Triggermodus ist<br />

sie beliebig lang. Die Steuerung verfügt am Ein- und<br />

Ausgang über einen vierpoligen M8-Stecker. Durch den<br />

am Eingang verbauten Optokoppler liegt zudem eine<br />

galvanische Trennung zwischen Stromversorgung und<br />

Signal vor. Im TTL-Modus kann auch mit einer Spannung<br />

zwischen 3,3 und 5 V getriggert werden. Die<br />

kompakte, streichholzschachtelgroße Steuerung<br />

zeichnet sich durch sehr schnelle Reaktionszeiten aus.<br />

www.falcon-illumination.de<br />

HOCHAUFLÖSENDE <strong>INDUSTRIELLE</strong><br />

STEREOKAMERA<br />

Die 3D-Kamera BVS 3D-RV1 von Matrix Vision erreicht<br />

mit ihren 12-MP-Sensoren eine Erfassungsgenauigkeit,<br />

die besonders für die Handhabung kleiner und<br />

komplexer Teile in einem größeren Sichtbereich<br />

erforderlich ist.<br />

Damit eignet sich die<br />

Kamera für den<br />

anspruchsvollen<br />

Griff-in-die-Kiste in<br />

der industriellen<br />

Automation und<br />

Logistik. Detaillierte<br />

Punktewolken sowie<br />

Tiefen-, Konfidenzund<br />

Fehlerbilder<br />

liefern die Grundlage<br />

für komplexe<br />

Automatisierungsaufgaben. Die Übertragung der<br />

Bilddaten zur Tiefenbildberechnung erfolgt parallel<br />

über 2 GigE-Schnittstellen, womit je nach Auflösung<br />

und GPU-Rechenleistung Wiederholraten bis zu 9 Hz<br />

erreicht werden. Ein integrierter Musterprojektor<br />

optimiert die Erfassung schwieriger Teile oder Szenen<br />

mit geringer visueller Textur. Die mitgelieferte<br />

Softwarebibliothek ist kompatibel zu den Standards<br />

GigE Vision und GenICam. Damit kann sie an eigene<br />

Applikationen und 3D-Software anderer Hersteller<br />

angebunden werden.<br />

www.matrix-vision.com<br />

FLEXIBILITÄT UND EINFACHE ANBINDUNG<br />

Die Laserscanner der Reihe Scan-Control von Micro-Epsilon<br />

sind jetzt über den AIK-Adapter mit Cognex Vision Pro<br />

kompatibel. Dies bietet Anwendern mehr Flexibilität und<br />

einfachere Anbindungsmöglichkeiten. Über den AIK-Adapter<br />

lassen sich die Laserscanner von Micro-Epsilon schnell in<br />

Cognex Vision Pro einbinden. Cognex-Integratoren und<br />

Cognex-VisionPro-Anwender können mit dem Adapter aus<br />

den Scan-Control-Messpunkten sogenannte Cognex Range<br />

Images erzeugen und diese einfach mit den VisionPro-Algorithmen<br />

für Range-Images verarbeiten. Darüber hinaus<br />

stehen dem Anwender alle Konfigurationsmöglichkeiten für<br />

die Scan-Control-Laserscanner zur Verfügung. Für einen<br />

schnellen Einstieg enthält der Scan-Control-AIK-Adapter für<br />

Cognex VisionPro eine ausführliche Dokumentation über alle<br />

Sensoreinstellungen und die notwendigen Konfigurationsschritte.<br />

Der Adapter unterstützt alle aktuellen Serien<br />

Scan-Control 25 × 0, 29 × 0, 30 × 0 und 30 × 2.<br />

www.micro-epsilon.de<br />

TOF-BASIERTES UNIVERSALTALENT FÜR DIE<br />

BEWEGTBILDERFASSUNG<br />

Schmersal stellt eine<br />

3D-Kamera für die automatisierte<br />

Erfassung von<br />

Prozessdaten in Echtzeit<br />

vor. AM-T100 ist eine<br />

ToF-Kamera, die mithilfe<br />

eines Sony DepthSense-<br />

Sensors millimetergenaue<br />

3D-Tiefenbilder erzeugt.<br />

Die Kamera nutzt die<br />

Time-of-Flight-Technik, das<br />

heißt, die Laufzeitmessung von ausgesandten Lichtimpulsen<br />

im Infrarotbereich (850 Nm), die an den zu erfassenden<br />

Objekten reflektiert werden. Auf diese Weise wird mit hoher<br />

Geschwindigkeit ein 3D-Abbild der Szene erzeugt, das als<br />

Punktewolke vorliegt. Die Bildrate von bis zu 60 fps ermöglicht<br />

den Einsatz in Fertigung, Logistik und Robotik. Durch<br />

IR-Beleuchtung und eine Bildauflösung von 640 × 480 Pixeln<br />

erreicht die AM-T100 einen Sichtbereich von 67° × 51° bei<br />

einer Reichweite bis sechs Meter. Die Bilddaten werden über<br />

GenICam zur Verfügung gestellt und können mit gängiger<br />

Bildverarbeitungssoftware verarbeitet werden. Eine Ethernet-<br />

Schnittstelle ermöglicht eine schnelle Datenübertragung und<br />

auch die 24V-Energieversorgung.<br />

www.schmersal.com<br />

48 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


UPDATE<br />

MINIATURCODES IDENTIFIZIEREN IN GROSSEM SICHTFELD<br />

Miniaturisierte Codes sind mit bloßem Auge<br />

kaum als solche erkennbar. Die Bildverarbeitungs-<br />

und Automatisierungsexperten der<br />

Stelen Control Systems haben eine Lösung<br />

entwickelt, bei der pro Sekunde bis zu 100<br />

dieser miniaturisieren Codes gleichzeitig<br />

gelesen werden können. Eindimensionale<br />

oder zweidimensionale Codes werden<br />

unabhängig von ihrer Platzierung auf einer<br />

Verpackungs- oder Produktoberfläche gefunden und entschlüsselt.<br />

Zum Einsatz kommen dabei Hochgeschwindigkeitskameras<br />

der Serien EXO, HR und SHR von SVS-Vistek. Je nach<br />

konkretem Anwendungsfall stehen SVS-Vistek-Kameras mit<br />

Auflösungen von 1,9 bis 151 MP zur Verfügung. Die Kameras<br />

erkennen die miniaturisierten Codes und lesen diese auch<br />

zuverlässig, wenn sie innerhalb eines großen Sichtfelds weit<br />

auseinanderliegen. Mit dem schnellen Interface zur Datenübertragung<br />

können offline bis zu 300 Codes auf einmal<br />

erfasst sowie parallel gelesen und während<br />

eines Verpackungsprozesses bis zu 100 Verpackungen<br />

pro Sekunde inspiziert werden.<br />

Eine integrierte Software-Technologie lokalisiert<br />

auch Codes, deren Qualität stark<br />

schwankt, die schief angebracht wurden<br />

oder die stark beschädigt, schwer detektierbar<br />

und kontrastarm sind. Eine generelle<br />

Herausforderung beim Code-Lesen ist<br />

zudem der oft nicht gleich definierte Arbeitsabstand zur<br />

Kamera. So können beispielsweise Behälter unterschiedlich<br />

hoch befüllt sein oder der Arbeitsabstand zwischen mehreren<br />

Produkten auf einer Produktionslinie kann variieren. Die<br />

Kameras von SVS-Vistek sind mit einem echtzeitfähigen<br />

Autofokus bestückt, der bei jeder Entfernung eine hohe<br />

Schärfentiefe gewährleistet. Damit gleicht das System je nach<br />

Marke und Produkt unterschiedliche Verpackungsgrößen aus.<br />

www.svs-vistek.com<br />

STEUERUNGSINTEGRIERTE VISION-KOMPLETTLÖSUNG<br />

Beckhoff setzt auf die durchgängige Integration aller Maschinenfunktionalitäten in einer<br />

Steuerungsplattform. Hierzu zählt mit TwinCAT Vision bereits seit 2017 softwareseitig<br />

auch die Bildverarbeitung. Mit der Einführung des umfassenden Vision-Hardware-Portfolios<br />

vervollständigt das Unternehmen jetzt diesen Bereich. Mit Beckhoff Vision steht den<br />

Maschinenbauern und Anwendern ein komplettes Bildverarbeitungssystem zur Verfügung,<br />

das von der Software bis zur Beleuchtung alle erforderlichen Komponenten abdeckt.<br />

Nahtlos in die EtherCAT-basierte Steuerungstechnik integriert, erschließt es den Nutzern<br />

Vorteile, wie hochgenaue Synchronisation mit allen Maschinenprozessen, reduzierte<br />

Engineering- und Hardwarekosten sowie Vereinfachung bei Inbetriebnahme und Support.<br />

www.beckhoff.com<br />

IMPRESSUM<br />

erscheint <strong>2023</strong> im 35. Jahrgang,<br />

ISSN: 2194-1157 / ISSN E-Paper: 2747-8017<br />

REDAKTION<br />

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

Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de<br />

(verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV)<br />

Redakteurinnen: Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro),<br />

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

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

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

Redaktionsassistenz:<br />

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

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

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

(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

GESTALTUNG<br />

Sonja Daniel, Anette Fröder, Conny Grothe<br />

SALES<br />

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />

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

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

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

Auftragsmanagement: Heike Rauschkolb,<br />

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

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

LESERSERVICE<br />

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

Große Hub 10, 65344 Eltville,<br />

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

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Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

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

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Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

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

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

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www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 49


lick:winkel<br />

MONOMATERIAL<br />

STATT MATERIALMIX<br />

J<br />

ährlich werden EU-weit mehr als 300 Milliarden Verpackungen<br />

nicht recycelt, weil sie aus einem Mix verschiedener<br />

Materialien bestehen. Verpackungen aus Monomaterialien<br />

sind dagegen gut recyclebar. Sie müssen aber mit ultradünnen<br />

Barriereschichten versehen werden, um empfindliche<br />

Produkte ebenso gut zu schützen wie Verbundmaterialien.<br />

Fraunhofer IPM entwickelt ein optisches Messsystem, mit dem<br />

sich die Qualität dieser Barriereschichten in der Produktionslinie<br />

prüfen lässt.<br />

Verpackungen für empfindliche Alltagsprodukte bestehen heute<br />

in der Regel aus Kunststoff-Verbundsystemen – einem Materialmix<br />

aus unterschiedlichen Polymeren. Die Verpackungen sorgen<br />

dafür, dass empfindliche Produkte wie Lebensmittel oder Pharmazeutika<br />

auf dem Weg von der Herstellung zum Konsumenten vor<br />

äußeren Einflüssen wie Sauerstoff-Diffusion geschützt werden.<br />

Polymer-Verbundmaterialien erfüllen diese Funktionen zwar,<br />

können jedoch nicht wirtschaftlich recycelt werden. Mit Blick auf<br />

die gewaltige Menge an Verpackungsmaterial haben die Gesetzgeber<br />

auf Bundes- und EU-Ebene die Anforderungen an die Recyclingfähigkeit<br />

von Verpackungen zuletzt deutlich verschärft. Im<br />

Forschungsprojekt RE-USE arbeiten vier Fraunhofer-Institute gemeinsam<br />

an neuen Verpackungskonzepten, die ohne Materialverbundsysteme<br />

funktionieren und damit eine deutliche höhere<br />

Recyclingquote erreichen.<br />

ULTRADÜNNE BARRIERESCHICHT AUF<br />

MONOMATERIAL<br />

In vielen Fällen lässt sich die Barrierefunktion von Polymerschichten<br />

auch durch ultradünne Beschichtungen, zum Beispiel<br />

aus Aluminium- oder Siliziumoxid, erzielen. Die Projektpartner<br />

entwickeln ein Verfahren, mit denen es möglich werden soll,<br />

solche Schichten mit zuverlässiger Barrierewirkung in einer<br />

Dicke von nur zehn Nanometern aufzutragen. Die Menge des<br />

Fremdmaterials auf dem eigentlichen Verpackungsmaterial ist<br />

dabei so gering, dass ein sortenreines Recycling problemlos<br />

möglich ist.<br />

Forschungsprojekt RE-USE<br />

Heute werden Verpackungen zum Großteil als Müll<br />

verbrannt, da sie aus Verbundmaterialien bestehen.<br />

Fraunhofer-Forschende entwickeln nanometerdünne<br />

Barriere-Schichten für recyclingfähige Verpackungen aus<br />

Monomaterialien, um so die Recyclingquote zu erhöhen.<br />

Das Team von Fraunhofer IPM entwickelt dazu ein<br />

Verfahren, das die Qualität der Schichten<br />

während der Produktion prüft.<br />

AUFSCHLUSS ÜBER SCHICHTDICKE UND<br />

SCHICHTZUSAMMENSETZUNG<br />

Voraussetzung für die Herstellung solcher „Superbarrieren“, im<br />

großen Maßstab ist eine zuverlässige Qualitätskontrolle. Eines<br />

der Ziele des auf drei Jahre angelegten Forschungsprojekts ist<br />

daher ein inlinefähiges Messsystem, das eine Regelung des Beschichtungsprozesses<br />

und damit eine durchgehende Qualitätskontrolle<br />

ermöglicht. Fraunhofer IPM entwickelt eine Lösung,<br />

mit der sich Dicke und Elementzusammensetzung der Barriereschicht<br />

während der Herstellung vollständig prüfen und der Beschichtungsprozess<br />

regeln lassen. Dazu nutzen die Forschenden<br />

die charakteristischen spektralen Eigenschaften der Beschichtungen<br />

im Infrarotbereich. Infrarot-Strahlung eines Quantenkaskadenlasers<br />

„sieht“ unter streifendem Einfall die Barriereschicht,<br />

das heißt sowohl die spektrale Signatur der Schicht als<br />

auch des Substrats sind erkennbar. Aus diesen spektralen<br />

Merkmalen lassen sich Rückschlüsse über die Dicke und chemische<br />

Zusammensetzung der Schicht ziehen.<br />

Bild: Fraunhofer IPM<br />

www.ipm.fraunhofer.de<br />

50 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 www.industrielle-automation.net


VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 04/<strong>2023</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 02. 06. <strong>2023</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 16. 05. <strong>2023</strong><br />

01<br />

02<br />

04<br />

03<br />

01 Statisches 3D-Messsystem für die Typen-, Form- und<br />

Positionsprüfung von Behältern<br />

Bild: VMT<br />

02 automatica <strong>2023</strong>: Wir berichten über Produktinnovationen<br />

und neueste Technologien<br />

Bild: Messe München<br />

03 Wie eine hoch integrierfähige Maschinensteuerung<br />

die Performance einer Pick-and-Place-Anlage optimiert<br />

Bild: Yaskawa/Bosso Automazioni<br />

DER DIREKTE WEG<br />

Internet:<br />

www.industrielle-automation.net<br />

04 SPECIAL Green-Technology: Komponenten und<br />

Lösungen rund um eine nachhaltige, automatisierte<br />

Produktion<br />

Bild: willyam – stock.adobe.com<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

E-Paper:<br />

digital.industrielle-automation.net<br />

Redaktion:<br />

Redaktion@industrielle-automation.net<br />

WORLD OF INDUSTRIES:<br />

www.world-of-industries.com<br />

www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/03 51


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keller-druck.com/custom-solutions

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