INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2024
INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2024
INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2024
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19239<br />
SMARTE LÖSUNGEN FÜR DIE INDUSTRIE<br />
02<br />
April <strong>2024</strong><br />
€ 13,00<br />
TITEL<br />
Muting: Effizienter durch<br />
28 das „Loch im Schutzzaun“<br />
Von M2M-Kommunikation<br />
32 über SPE bis hin zu IO-Link<br />
SPECIAL Connectivity:<br />
42 digitale Infrastrukturen<br />
industrielle-automation.net
MULTIMEDIAL VERNETZT<br />
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FÖRDERTECHNIK<br />
MATERIALFLUSS<br />
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Telefon: 0049/6131/992-245<br />
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EDITORIAL<br />
DIGITALISIEREN,<br />
ABER WIE?<br />
Reverse Engineering ist in Entwicklerkreisen kein unbekannter<br />
Begriff. Damit gemeint ist die Umkehrung des<br />
Konstruktionsprozesses eines Bauteils oder Werkzeugs.<br />
Dadurch lassen sich beispielsweise manuelle<br />
Änderungen an Prototypen in ein CAD-Modell überführen<br />
und digitalisieren. Zum Einsatz kommt diese Methode<br />
vor allem im Design, in der Produktentwicklung<br />
oder auch als Grundlage für den 3D-Druck. Dagegen<br />
ist der Begriff Reverse Digitalization noch nicht ganz so<br />
geläufig. Doch was ist darunter zu verstehen? Analoge<br />
Komponenten einfach gegen digitale auszutauschen?<br />
Eine Digitalisierung nach diesem Prinzip wäre durchaus<br />
denkbar und sogar effektiv. Sie würde jedoch viele Geräte<br />
und Werte vernichten, die in Industrieanlagen stecken.<br />
Sinnvoller ist daher ein Konzept, das Werte erhält<br />
und möglichst flexibel aufgebaut ist, und zwar von der<br />
Konnektivität über die Datenanalyse bis zur Visualisierung<br />
relevanter Informationen. Genau darüber sprechen<br />
wir mit einem Messtechnik- und IIoT-Experten, der uns<br />
das Konzept der kundenspezifischen Reverse Digitalization<br />
erklärt (Seite 16). Dass wir uns mit der Digitalisierung<br />
von Geräten, Anlagen und Prozessen beschäftigen<br />
müssen, ist unausweichlich. Die Frage ist nur, wie sie<br />
sich technisch und ökonomisch ausgewogen umsetzen<br />
lässt und Unter nehmen gleichzeitig viel Gestaltungsfreiraum<br />
bietet.<br />
Einige Beispiele und mehr finden Sie in dieser Ausgabe,<br />
digital auch unter digital.industrielle-automation.net.<br />
Eine inspirierende Lektüre<br />
wünscht Ihnen<br />
Nicole Steinicke<br />
Chefredakteurin<br />
<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong>
46<br />
EDITORIAL<br />
03 Digitalisieren, aber wie?<br />
SZENE<br />
06 News und Trends<br />
08 MESSE KI auf der Hannover Messe<br />
10 5 FRAGEN AN Wolfram Müller,<br />
Experte für agiles Multiprojektmanagement<br />
sowie Gründer von BlueDolphin in Ettlingen<br />
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
12 Konfokal-chromatische Sensoren als<br />
wegweisende Technologie in der Messtechnik<br />
16 INTERVIEW Wie sich ein<br />
IIoT-Ökosystem wirtschaftlich umsetzen<br />
und nutzen lässt<br />
18 Zuverlässige Steuerung und Überwachung<br />
von Wasserfiltrationsanlagen<br />
20 Skalierbares Condition Monitoring System<br />
ohne hohe Investitionen<br />
22 Robuste Sensorik plus neue Auswerteeinheit<br />
25 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />
TITEL<br />
28<br />
Dr. Susanne Krichel,<br />
Head of Innovation &<br />
Advanced Tech nology<br />
bei Lapp in Stuttgart<br />
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
26 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />
<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
28 TITELSTORY<br />
Mit dem ASi-5 Safety Muting Modul effizienter<br />
durch das „Loch im Schutzzaun“<br />
32 Digitale Sensorkommunikation<br />
mit IO-Link, SPE und Sensor-to-Cloud<br />
34 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />
Anzeige: Bihl+Wiedemann GmbH, Mannheim<br />
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
36 Schutz und Monetarisierung von<br />
geistigem Eigentum<br />
38 Cybersecurity in der Automation<br />
40 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />
<br />
Lesen Sie, wie das neue ASi-5 Safety Muting Modul<br />
neue Performance- und Kostenvorteile erschließt<br />
4 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
SPECIAL CONNECTIVITY<br />
42 Einfaches Handling verschiedenster Signale<br />
46 Die Zukunft der Energieversorgung:<br />
Gleichstrom statt Wechselstrom<br />
49 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />
12<br />
ENERGIE:BILANZ<br />
50 Batterierecycling zur Herstellung von<br />
grünem Wasserstoff<br />
49 Impressum<br />
51 Vorschau 03/<strong>2024</strong><br />
22<br />
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NEWS & TRENDS<br />
Personalien<br />
OLIVER KUNZWEILER<br />
Als Director of Subsidiaries<br />
& Market Expansion ist Oliver<br />
Kunz weiler bei Icotek für die<br />
strategische und operative<br />
Leitung der Auslandsniederlassungen<br />
sowie die<br />
Steuerung von Verkaufsförderungsmaßnahmen<br />
weltweit verantwortlich. Sein Tätigkeitsbereich<br />
wird maßgeblich darin liegen, die globale<br />
Präsenz zu stärken und voranzubringen.<br />
www.icotek.com<br />
MIT TECHNOLOGIEN AUF TUCHFÜHLUNG<br />
Messefeeling und exklusive Einblicke in aktuelle<br />
Produkt-Highlights: Das hat Harting rund 30 Journalisten<br />
aus der ganzen Welt im Rahmen ihrer Fachpressetagung<br />
ermöglicht. Die Themen und Produkte drehten<br />
sich rund um die „All Electric Society”, die sowohl für die<br />
Kopplung der Sektoren Industrie, Energie, Mobilität und<br />
Infrastruktur untereinander, als auch die Vernetzung<br />
innerhalb der Sektoren eine besondere Rolle spielen.<br />
Dabei ging es um verlässliche Verbindungstechnik ,<br />
leistungsfähige Netzwerke auf Ethernet-Basis, SPE und<br />
um die Anwendungen der Zukunft, wie Wasserstoff<br />
oder E-Mobilität. Mehr dazu erfahren Interessierte auf<br />
der Hannover Messe <strong>2024</strong>, Halle 11, Stand C43.<br />
www.harting.com<br />
MICHAEL KOCH GMBH EXPANDIERT<br />
Mehr Platz für die Montage von kunden- und<br />
maschinen spezifischen sicheren Bremswiderständen<br />
steht seit Kurzem der Michael Koch GmbH im so<br />
genannten „Fabrikle“ in Ubstadt-Weiher zur Verfügung.<br />
Der moderne Hallenneubau unterstützt nicht nur einen<br />
noch effizienteren Produktionsablauf. An anderer Stelle<br />
wird Platz für Produktion<br />
und Endmontage aktiver<br />
Energiemanage mentgeräte<br />
sowie kundenspezifischer<br />
Schaltschranklösungen<br />
geschaffen.<br />
Bild: Stephan Gilliar<br />
www.bremsenergie.de<br />
AUTOMATISIERUNGSTREFF <strong>2024</strong><br />
In einer Zeit, in der die digitale Transformation industrielle<br />
Prozesse neu definiert, bietet die Veranstaltung<br />
Automatisierungstreff, die vom 16. bis 18. April <strong>2024</strong> in<br />
Heilbronn stattfindet, eine wegweisende Plattform für<br />
Experten, die nach<br />
praktischen Lösungen<br />
und einem<br />
tieferen Verständnis<br />
für die Herausforderungen<br />
und Chancen<br />
der Industrie 4.0<br />
suchen. Durch eine<br />
Kombination aus praxis nahen Workshops und einem<br />
Marktplatz für Industrie 4.0-Lösungen setzt sich der<br />
Treff als ein dynamisches Forum für Wissensaustausch,<br />
Networking und die Entdeckung von Lösungen ab, die<br />
direkt in den beruflichen Alltag integriert werden<br />
können. Dabei sind die Workshops so gestaltet, dass sie<br />
eine Hands-on Erfahrung mit den neuesten Technologien<br />
im Bereich Big Data, künstlicher Intelligenz, des IIoT, und<br />
vielen weiteren Bereichen wie OPC UA und Profinet<br />
ermöglichen. Die Teilnehmer haben die einzigartige<br />
Möglichkeit, aktuelle Systeme nicht nur kennenzulernen,<br />
sondern auch direkt zu testen und zu experimentieren.<br />
www.automatisierungstreff.com<br />
AMA VERBAND MELDET BRANCHENENTWICKLUNG<br />
2023 UND AUSBLICK AUF <strong>2024</strong><br />
Der AMA Verband für Sensorik und Messtechnik e.V. (AMA) befragte<br />
seine Mitglieder im Januar <strong>2024</strong> zur wirtschaftlichen Entwicklung des<br />
zurückliegenden Geschäftsjahres. Die AMA Mitglieder erwirtschafteten<br />
ein Umsatzplus von sechs Prozent, verglichen zum Vorjahr. Im vierten<br />
Quartal gingen die Umsätze um sechs Prozent und die Auftragseingänge<br />
um drei Prozent zurück, verglichen zum Vorquartal. Für das<br />
laufende Jahr <strong>2024</strong> zeigen sich die Mitglieder verhalten optimistisch<br />
und rechnen mit einem Umsatzwachstum von zwei Prozent.<br />
Erfreulich ist die geplante Steigerung der Investitionen um dreizehn<br />
Prozent – ein deutliches Bekenntnis in die Innovationskraft der Branche.<br />
Grafik: Umsatz Sensorik und Messtechnik Jahreswerte im Vergleich<br />
www.ama-sensorik.de<br />
6 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
NEWS & TRENDS<br />
„Automations-Unternehmen die bis jetzt<br />
noch nicht in KI investiert haben, werden<br />
morgen keine Rolle mehr am Markt<br />
spielen. Manager müssen hier einen<br />
Fokus setzen, die vielen Einsatzmöglichkeiten<br />
im Blick haben und umsetzen.“<br />
Daniel Kittelberger, Automationsexperte der<br />
Managementberatung Horváth<br />
VORBILDLICHE KLIMA-<br />
BERICHTERSTATTUNG<br />
ABB wurde von der globalen Non-<br />
Profit-Umweltorganisation Carbon<br />
Disclosure Project (CDP) für ihre<br />
führende Transparenz und Leistung<br />
im Klimabereich gewürdigt und in die<br />
jährliche A-Liste von CDP aufgenommen. Auf Basis von Daten, die über den<br />
Klimawandel-Fragebogen 2023 von CDP erfasst wurden, zählt ABB zu einer<br />
kleinen Zahl unter über 21 000 bewerteten Unternehmen, die ganz vorne<br />
mit dabei sind. Anke Hampel, Group Head of Sustainability von ABB,<br />
resümierte: „Die Aufnahme in die A-Liste von CDP ist für uns eine große<br />
Anerkennung unserer Nachhaltigkeitsagenda und unserer Verpflichtung<br />
zu ehrgeizigen und aussagekräftigen Nachhaltigkeitszielen.“<br />
www.abb.com<br />
3,9 MIO.<br />
Der weltweite Bestand an<br />
Industrie-Robotern hat mit rund<br />
3,9 Millionen Einheiten einen<br />
neuen Rekord erreicht. Die<br />
starke Nachfrage wird durch<br />
technologische Trends wie KI<br />
und Cobots getrieben.<br />
Quelle: International Federation of Robotics<br />
59 %<br />
der Mittelständler in<br />
Deutschland rechnen durch<br />
das EU-Lieferkettengesetz mit<br />
negativen Auswirkungen auf<br />
ihr Unternehmen.<br />
Quelle: proAlpha Group<br />
Stop guessing, start knowing<br />
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HANNOVER MESSE <strong>2024</strong><br />
KI AUF DER HANNOVER MESSE<br />
SCHLÜSSEL ZUR WETTBEWERBSFÄHIGEN<br />
UND NACHHALTIGEN INDUSTRIE<br />
Wettbewerbsfähigkeit stärken, Klima schützen, Wohlstand fördern – das sind die<br />
großen Aufgaben, vor denen die Industrie heute steht. Innovative Technologien<br />
sind der Schlüssel, um diese Herausforderungen zu meistern. Doch wie können<br />
Unternehmen Automatisierung, künstliche Intelligenz, erneuerbare Energien und<br />
Wasserstoff effizient nutzen? Und wie kann der drohenden Deindustrialisierung<br />
Europas entgegengewirkt werden? Die Hannover Messe <strong>2024</strong> gibt Antworten.<br />
„Die Hannover Messe ist in diesem Jahr wichtiger denn je, denn<br />
selten waren die wirtschaftspolitischen Rahmenbedingungen so<br />
volatil. In Hannover werden Technologien und Lösungen präsentiert,<br />
die die Industrie befähigen, wettbewerbsfähig und<br />
nachhaltig zu produzieren. Auf der Messe dreht sich alles um die<br />
intelligente und CO 2<br />
-neutrale Produktion, KI, Wasserstoff und<br />
sektor übergreifende Energie-Lösungen. Insbesondere für europäische<br />
Firmen wird die Hannover Messe so zum Bollwerk gegen<br />
die drohende Deindustrialisierung Europas“, sagt Dr. Jochen<br />
Köckler, Vorstandsvorsitzender der Deutschen Messe AG. „Unsere<br />
Aussteller werden zeigen, dass eine wettbewerbsfähige Industrieproduktion<br />
in Europa möglich ist. Voraussetzung ist jedoch<br />
ein regulatorischer Rahmen, der Innovation und Unternehmertum<br />
fördert.“<br />
Die Lösung liegt im Zusammenspiel von Automatisierung,<br />
Digitalisierung und Elektrifizierung, einer breiten branchenund<br />
länderübergreifenden Zusammenarbeit sowie einem klaren<br />
politischen Kurs. Köckler: „Mit dem Leitthema ‚Energizing a<br />
Sustainable Industry‘, 4.000 Ausstellern, hochkarätigen Vertretern<br />
aus Politik und Wirtschaft und dem Partnerland Norwegen<br />
ist die Hannover Messe <strong>2024</strong> hierfür die ideale Plattform.“<br />
KÜNSTLICHE INTELLIGENZ: DAS NÄCHSTE<br />
LEVEL DER <strong>INDUSTRIELLE</strong>N DIGITALISIERUNG<br />
Die Hannover Messe ist seit mehr als einer Dekade die wichtigste<br />
Messe für die Digitalisierung der Industrie. Mit künstlicher<br />
Intelligenz folgt nun das nächste Level der industriellen Digita-<br />
8 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
HANNOVER MESSE <strong>2024</strong><br />
lisierung. Sie revolutioniert die Industrie, indem sie Prozesse<br />
effizienter macht und neue Wertschöpfung ermöglicht. Durch<br />
den Einsatz von KI können Unternehmen Entwicklungszeiten<br />
verkürzen sowie Ressourcen und Energie einsparen.<br />
„Die Geschwindigkeit, mit der KI-Lösungen ihren Weg in die<br />
Industrie finden, ist atemberaubend. Unternehmen müssen jetzt<br />
investieren und vor allem ihre Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter<br />
an die Chancen von KI heranführen, sonst werden sie vom Wettbewerb<br />
abgehängt“, betont Köckler. „KI ist der Schlüssel zur<br />
wettbewerbsfähigen und nachhaltigen Industrie.“<br />
Auf der Hannover Messe sind konkrete Anwendungen zu<br />
sehen: Roboter, die sich per Sprache steuern lassen, Maschinen,<br />
die Fehler automatisch erkennen, oder Systeme, die durch vorausschauende<br />
Wartung Ausfallzeiten reduzieren. Köckler: „Generative<br />
KI wird in naher Zukunft in der Lage sein, Maschinen<br />
zu entwerfen. Dies wird dazu führen, dass sich das Berufsbild<br />
des Ingenieures grundlegend verändern wird. Auch dies gilt es<br />
auf der Hannover Messe zu diskutieren.“<br />
WANN KOMMT DIE WASSERSTOFFWIRTSCHAFT?<br />
Mit der zunehmenden Nutzung volatiler erneuerbarer Energiequellen<br />
rückt Wasserstoff als der geeignete Energieträger für eine<br />
emissionsfreie Wirtschaft immer stärker in den Fokus. In Hannover<br />
präsentieren rund 500 Aussteller aus der Wasserstoff- und<br />
Brennstoffzellenbranche ihre Lösungen. Damit ist die Hannover<br />
Messe die weltweit größte und wichtigste Messe zum Thema<br />
Wasserstoff.<br />
Köckler: „Wasserstoff bietet enorme Chancen als der grüne<br />
Energieträger. Die aktuelle Geschwindigkeit bei der Implementierung<br />
und Skalierung ist jedoch unzureichend.“ Der Aufbau einer<br />
Wasserstoffwirtschaft erfordert jetzt mutige politische Entscheidungen<br />
im regulatorischen Bereich, intensive Forschung und Entwicklung<br />
für eine zügige Implementierung sowie den Aufbau der<br />
notwendigen Infrastruktur für die Skalierung. Nur so können sich<br />
tragfähige Geschäftsmodelle etablieren. „Auf der Hannover Messe<br />
zeigen wir, was technologisch machbar ist, und wir schaffen<br />
den Rahmen, in dem Politik und Industrie über einen konkreten<br />
Fahrplan hin zu einer funktionierenden Wasserstoffwirtschaft diskutieren<br />
und hoffentlich entscheiden können“, so Köckler.<br />
PARTNERLAND NORWEGEN<br />
Norwegen nutzt die Weltbühne Hannover Messe, um sich unter<br />
anderem als innovativer und zuverlässiger Energiepartner zu<br />
präsentieren. Das Motto des Partnerlandes lautet „Norway <strong>2024</strong>:<br />
Pioneering the Green Industrial Transition“. Damit unterstreicht<br />
Norwegen seinen Anspruch, eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung<br />
von Lösungen im Bereich der erneuerbaren Energien, der<br />
CO 2<br />
-neutralen Produktion, Carbon Capture und der Digitalisierung<br />
der Industrie einzunehmen.<br />
Auf der Konferenz „Renewable Dialogue – North Sea Energy<br />
Hub“ am 23. April diskutieren Politiker und Experten aus Norwegen<br />
und Deutschland über die Energiewende mit Fokus auf politische<br />
Rahmenbedingungen sowie technologische Entwicklungen<br />
und Anwendungen. Köckler: „In Europa ist Norwegen ein<br />
Kraftzentrum für Energie und Digitalisierung. Und passt damit<br />
perfekt zur Hannover Messe.“<br />
EUROPÄISCHE UNION: STARKES<br />
WIRTSCHAFTSBÜNDNIS<br />
Zwei Monate vor den Wahlen in Europa präsentiert sich die<br />
Europäische Union auf der Hannover Messe als starkes Wirtschaftsbündnis.<br />
Ursula von der Leyen, Präsidentin der Europäischen<br />
Kommission, eröffnet das Programm mit einer Rede bei<br />
der Eröffnungsfeier am 21. April. Zum EU-Programm während<br />
der Messe zählt die Konferenz „Investing in European Industry“<br />
am 22. April, auf der Industrievertreter mit EU-Politiker über<br />
Themen wie den Green Deal diskutieren können.<br />
Bild: Deutsche Messe<br />
www.hannovermesse.de<br />
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…Wolfram Müller, Experte für agiles<br />
Multiprojektmanagement sowie<br />
Gründer von BlueDolphin in<br />
Ettlingen<br />
5Volle Agilität bei starken Abhängigkeiten<br />
und fixen Terminen – hört sich<br />
an wie Feuer und Wasser. Oder gar<br />
viel mehr Projekte in kürzerer Zeit bei<br />
gleichen Ressourcen. Der Trick<br />
dahinter ist seit Jahren bekannt und<br />
heißt Theory of Constraints (TOC) –<br />
systematische Ausrichtung an dem<br />
einen Engpass. Wolfram Müller,<br />
Gründer der weltweiten Community<br />
von Engpassmanagern BlueDolphin,<br />
erklärt, wie das im Anlagen- und<br />
Sondermaschinenbau aussieht.<br />
01 WAS IST DER ENGPASS UND WARUM IST ER DER SCHLÜSSEL<br />
ZU MEHR PRODUKTIVITÄT?<br />
Die meisten Unternehmen machen einen kleinen, aber<br />
entscheidenden Denkfehler: „Wenn alle beschäftigt sind, muss<br />
eigentlich das meiste rauskommen – je mehr Beschäftigung,<br />
desto besser!“ Weit gefehlt. Denn hierdurch kann die Arbeit<br />
nicht perfekt fließen, ausgerechnet die wichtigsten Mitarbeiter<br />
(die mit der größten Erfahrung) – sprich der Engpass – werden<br />
ins Multitasking getrieben. In einer BlueDolphin-Studie gaben<br />
60 Prozent der Unternehmen an, dass sie durch Multitasking<br />
gut 30 Prozent Durchsatz verlieren. Und genau dieser verlorene<br />
Durchsatz fehlt für die Agilität, die nötig ist, um adäquat<br />
auf Unvorhergesehenes oder Kundenwünsche reagieren zu<br />
können. Übrigens: 70 Prozent der Firmen geben außerdem an,<br />
dass sie über 30 Prozent schneller sein könnten, wenn das<br />
Multitasking beseitigt würde.<br />
02 WIE FUNKTIONIERT AGILITÄT AUCH IM SONDERMASCHINEN- UND ANLAGENBAU?<br />
Agilität bedeutet, höchste Flexibilität, schnelle Lieferung und<br />
schnelles Kundenfeedback zu realisieren, um damit höchsten<br />
Kundennutzen zu erreichen. Das geht am besten, wenn man<br />
den Engpass nicht über-, aber auch nicht unterlastet und jeder<br />
Einzelne zu jeder Zeit weiß, was gerade am dringlichsten ist.<br />
Im Engpassmanagement nutzen wir daher ein universelles<br />
Signal „Fortschritt versus Pufferverbrauch“ für alle Projekte.<br />
Jeder im Unternehmen kann so sehen, was die größte Aufmerksamkeit<br />
benötigt, kann andere unterstützen oder<br />
bekommt Unterstützung. Durch den Puffer werden auch<br />
ungeplante Situationen gemeistert oder ein zusätzlicher<br />
Kundenwunsch realisiert – zumindest so lange noch Puffer<br />
vorhanden ist. Ergo: Puffermanagement ermöglicht Agilität<br />
und Zuverlässigkeit zugleich.<br />
10 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
03 WIE GEHT DAS MIT DEN<br />
ABHÄNGIGKEITEN BEI AGILEN<br />
METHODEN?<br />
Agile Methoden sind sehr schwach, wenn es um das<br />
Management von Abhängigkeiten geht – vor allem bei<br />
externen Abhängigkeiten. Daher kombiniert das Engpassmanagement<br />
die agilen Methoden mit eher klassischem<br />
Projektmanagement in der Variante „Critical Chain Projektmanagement“.<br />
Dabei geht es nicht um eine Detailplanung<br />
mit Meilensteinen, sondern um grobe Planungen vor allem<br />
der Abhängigkeiten. Der Fokus liegt auf der kritischen Kette<br />
und dem Projektpuffer. Aber auch jede Zulieferung in die<br />
kritische Kette bekommt einen kleinen Puffer, sodass die<br />
kritische Kette nie leerläuft. Die Zulieferpuffer sind perfekt<br />
für das Management von Abhängigkeiten. Diesbezüglich<br />
erfahrene Unternehmen kommunizieren ihren Lieferanten<br />
sogar den Pufferstatus, damit diese immer sofort wissen,<br />
was aktuell wie kritisch ist.<br />
04 WARUM MACHT NICHT JEDER<br />
ENGPASSMANAGEMENT?<br />
Bosch, Festo, Endress+Hauser oder Sick: Alle vier exemplarisch<br />
genannten und viele Unternehmen mehr nutzen<br />
erfolgreich die Methodik des Engpassmanagement in der<br />
gezeigten Form. Und der Rest? Viele kennen die Theory of<br />
Constraints einfach nicht. Und um ehrlich zu sein, die<br />
Einführung ist (vor allem für Traditionalisten) nicht ganz<br />
einfach: Es gilt, ein paar alte Zöpfe abzuschneiden und man<br />
kann es nicht in einem Team oder einem kleinen Bereich<br />
einführen – es benötigt ein Ruck und alle müssen gemeinsam<br />
an einem Strang ziehen. Der Aufwand ist wider<br />
Erwarten überschaubar. Oft reichen wenige Stunden und<br />
der Changeplan steht.<br />
DIE FRAGEN STELLTE VANESSA SENDROWSKI,<br />
REDAKTEURIN <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong><br />
Bilder: Schmuckbild Pexels/Mark Arron Smith; Portrait BlueDolphin<br />
www.blue-dolphin.world<br />
05 WAS IST DER BERÜHMTE ERSTE<br />
SCHRITT?<br />
Mein Tipp: Fragen Sie einfach mal Ihre Mitarbeiter (nicht die<br />
Manager) „Wie viel schneller könnten Projekte laufen, wenn<br />
kein Multitasking mehr da ist?“ oder „Wie viel Aufwand<br />
könnten wir sparen, wenn jeder konzentriert und fokussiert<br />
arbeiten könnte?“. Die Antwort spiegelt das Potential des<br />
Engpassmanagements wider. Wenn Sie dann noch die<br />
Mitarbeiter fragen, was man mit dieser gewonnenen<br />
Kapazität machen könnte, werden Sie sehen, wie das<br />
Leuchten in die Augen zurückkehrt …<br />
Kurz erklärt<br />
Agiles Projektmanagement kommt<br />
ursprünglich aus der IT und steht für<br />
flexible Arbeitsweise. Was in der reinen<br />
Softwareentwicklung funktioniert,<br />
scheitert jedoch im (Sonder-)Maschinenund<br />
Anlagenbau aber oft grandios. Was<br />
viele nicht wissen ist: Es gibt seit über<br />
30 Jahren auch eine agile Variante für<br />
„echte“, ausgewachsene Projekte mit<br />
vielen Abhängigkeiten und Termindruck.<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 11
KONFOKAL-CHROMATISCHE SENSORSYSTEME DER NÄCHSTEN GENERATION<br />
ABSTAND UND DICKE<br />
PRÄZISE ERFASSEN<br />
Die Anforderungen an die Präzision und Effizienz von Messverfahren in der<br />
modernen industriellen Automation sind enorm. Hierbei haben sich konfokalchromatische<br />
Sensoren als wegweisende Technologie etabliert. Diese nehmen<br />
durch ihre Eigenschaften und vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten eine<br />
bedeutende Rolle in verschiedenen Industriebereichen ein. Neue Sensorsysteme<br />
bieten eine hohe Leistungsstärke bei kompakter Bauweise.<br />
12 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
MESSPRINZIP EINFACH ERKLÄRT<br />
Das konfokal-chromatische Messprinzip arbeitet mit polychromatischem Licht. Eine mehrlinsige Optik teilt dieses weiße<br />
Licht in die einzelnen Spektralfarben auf und fokussiert es in unterschiedlichen Abständen zum Sensor. Kurzwelliges,<br />
blaues Licht mit 400 nm wird stärker gebrochen als langwelliges, rotes Licht mit 700 nm. Der Messbereichsanfang liegt bei<br />
blauem Licht, das Messbereichsende bei rotem Licht. Durch die kontrollierte chromatische Abweichung liegt jede Wellenlänge<br />
in einer anderen Fokusebene. Mittels werkseitiger Kalibrierung wird jeder Wellenlänge ein bestimmter Abstandspunkt<br />
zum Messobjekt zugeordnet. Das Sensorsystem wertet die Wellenlänge für die Abstandsbestimmung aus, die sich<br />
exakt auf dem Messobjekt fokussiert. Die Lichtreflexion wird über eine optische Anordnung auf ein lichtempfindliches<br />
Sensorelement abgebildet, auf der die zugehörige Spektralfarbe erkannt und ausgewertet wird. Bei jeder Änderung des<br />
Brechungsindex, beim Übergang verschiedener Materialien, wird ein Teil des Lichts zurück reflektiert. So lassen sich auch<br />
einseitige Dickenmessungen von transparenten Materialien durchführen. Für Multilayer-Messungen werden mehrere<br />
Abstandspunkte ausgewertet.<br />
01 02<br />
Das konfokal-chromatische Messprinzip wird in der industriellen<br />
Messtechnik gezielt genutzt, um äußerst<br />
präzise und berührungslose Messungen an Oberflächen<br />
vorzunehmen. Im Gegensatz zu herkömmlichen<br />
Messverfahren ermöglichen die Sensoren eine fokussierte Betrachtung<br />
des Messobjekts, wodurch eine besonders hohe Auflösung<br />
und Genauigkeit erreicht wird.<br />
Ein grundlegendes Merkmal konfokal-chromatischer Sensoren<br />
ist die sogenannte punktweise Messung. Diese Methode erlaubt<br />
es, einzelne Punkte auf der Oberfläche eines Werkstücks mit hoher<br />
lateraler Auflösung präzise zu erfassen. Durch die Fokussierung<br />
auf einen Punkt kann der Sensor störende Reflexionen und<br />
Streuungen minimieren, was insbesondere bei komplexen Oberflächen<br />
von großer Bedeutung ist.<br />
VIELSEITIGE ANWENDUNGSMÖGLICHKEITEN<br />
Vorteile der Sensoren sind Non-Contact-Messungen, die ohne<br />
Einfluss auf das Messobjekt erfolgen, wodurch sich die Lebensdauer<br />
sowie Produktqualität erhöhen. Des Weiteren sind sie<br />
schnell und zuverlässig in der Datenerfassung und bieten kurze<br />
Messzeiten sowie Echtzeit-Ergebnisse.<br />
Darüber hinaus sind konfokal-chromatische Sensoren äußerst<br />
flexibel einsetzbar, da sie mit verschiedenen Oberflächenmaterialien<br />
und -eigenschaften kompatibel sind. Ob glänzende, matte,<br />
transparente oder stark strukturierte Oberflächen – die Sensoren<br />
passen sich den jeweiligen Anforderungen an und liefern präzise<br />
Ergebnisse auch bei unterschiedlicher Materialbeschaffenheit.<br />
Sensoren der Reihe confocalDT von Micro-Epsilon bieten zudem<br />
01 Ein grundlegendes Merkmal der Sensoren ist die sogenannte<br />
punktweise Messung<br />
02 Beim industriellen 3D-Druck wird ein konfokal-chromatischer<br />
Sensor direkt neben dem Druckkopf angebracht und verfährt mit<br />
diesem über die Bauteilplattform; der Sensor misst dabei von oben<br />
den Abstand zum Bauteil<br />
einen großen Verkippungswinkel bis zu 48 °. Daher sind auch<br />
Rundungen und Profile mit dem konfokalen System zuverlässig<br />
messbar. Auch beim Grundabstand und den Messbereichen ist<br />
das System sehr flexibel. Insbesondere in Branchen wie der Automobilindustrie,<br />
der Halbleiterfertigung, der Glas- und Kunststoffindustrie<br />
sowie der Elektronikproduktion haben sich konfokalchromatische<br />
Sensoren etabliert.<br />
ALL-IN-ONE: SENSOR UND CONTROLLER IN<br />
EINEM KOMPAKTEN GEHÄUSE<br />
Für eine neue Sensorgeneration stehen die konfokalen Kompaktsensoren<br />
confocalDT IFD2410 und IFD2415. Beide Systeme<br />
bieten hohe Performanz in einem All-in-One-Gehäuse mit integriertem<br />
Industrial Ethernet. Die robuste Bauform mit IP65-zertifiziertem<br />
Gehäuse prädestiniert die Sensoren für industrielle<br />
Serienanwendungen. Eingesetzt werden sie zur präzisen Abstands-<br />
und Dickenmessung unter anderem in Inline-Inspektionsmaschinen,<br />
Koordinatenmessmaschinen, Robotik, 3D-Druck,<br />
zur Dickenüberwachung von Flach- und Containerglas sowie<br />
zur Prüfung elektronischer Baugruppen. Bei transparenten Ma-<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 13
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
03<br />
Die gesamte Konfiguration des Controllers und der Sensoren<br />
wird ohne zusätzliche Software über ein einfach zu bedienendes<br />
Webinterface durchgeführt. Dieses wird über eine Ethernet- oder<br />
eine serielle Verbindung aufgerufen, worüber alle Einstellungen<br />
vorgenommen werden. Für die Dickenmessung ist eine Materialdatenbank<br />
hinterlegt, die beliebig erweitert werden kann.<br />
04<br />
terialien können Mehrschichtmessungen von bis zu fünf Schichten<br />
durchgeführt werden. Die aktive Belichtungszeitregelung<br />
der CCD-Zeile erlaubt eine schnelle und stabile Messung auf<br />
unterschiedlichen Oberflächen, auch bei dynamischen Messprozessen<br />
von bis zu 25 kHz.<br />
Die kompakte Bauform vereinfacht den Einbau in Umgebungen<br />
mit geringem Platzangebot. Ein Lichtwellenleiter wird<br />
hierbei nicht benötigt. Über die integrierte Industrial-Ethernet-<br />
Schnittstelle ist eine direkte Einbindung in die SPS ohne zusätzliches<br />
Schnittstellenmodul möglich. Anwender profitieren<br />
von Echtzeit-Daten und reduziertem Installations- und Verdrahtungsaufwand.<br />
Die Parametrierung der Sensoren erfolgt<br />
im Ethernet-Modus über das intuitive Webinterface. Dank Industrial-Ethernet<br />
werden die Einstellungen automatisch in die<br />
SPS-Umgebung übernommen. So entfällt das aufwendige Einstellen<br />
in der Programmierumgebung.<br />
KONFOKALER KOMPAKT-CONTROLLER FÜR<br />
<strong>INDUSTRIELLE</strong> SERIENANWENDUNGEN<br />
Das konfokale Kompaktsystem confocalDT IFD2411, welches für<br />
industrielle Serienanwendungen konzipiert wurde, ist ebenfalls<br />
neu. Es wird als Komplettkanal ausgeliefert und ist werkseitig auf<br />
Sensoren mit den Messbereichen 1, 2, 3 und 6 mm abgestimmt.<br />
Über die integrierte Hutschienenmontage kann der Controller<br />
einfach im Schaltschrank integriert werden.<br />
Mit einer Messrate von bis zu 8 kHz und einer Submikrometerauflösung<br />
von bis zu 12 nm bietet das Gerät eine hohe Anwendungsvielfalt<br />
für Abstands- und Dickenmessungen zum<br />
Beispiel im Maschinenbau sowie in der Glas- und Smartphone-<br />
Produktion. Eine integrierte Industrial-Ethernet-Schnittstelle<br />
bindet das leistungsstarke Sensorsystem direkt in die SPS ein.<br />
INTEGRATION IN KOORDINATEN-<br />
MESSMASCHINEN<br />
Konfokal-chromatische Sensoren zählen in der optischen Messtechnik<br />
zu den leistungsfähigsten Messsystemen im Hinblick auf<br />
Auflösung und Messrate. Der große Öffnungswinkel beziehungsweise<br />
die hohe numerische Apertur der konfokal-chromatischen<br />
Sensoren ermöglichen eine hohe axiale Auflösung von < 1 µm<br />
Auflösung sowie einen kleinen Messpunkt von < 10 µm. In Verbindung<br />
mit einem großen Messwinkel sind diese Sensoren für Geometrieprüfungen<br />
in Koordinatenmessmaschinen prädestiniert.<br />
Besonders auf Oberflächen wie Zahnrädern oder Außengewinden<br />
14 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
03 Konfokal-chromatische Sensoren zählen in der optischen<br />
Messtechnik zu den leistungsfähigsten Messsystemen im Hinblick auf<br />
Auflösung und Messrate; in Verbindung mit einem großen Messwinkel<br />
sind diese Sensoren für Geometrieprüfungen in Koordinatenmessmaschinen<br />
prädestiniert<br />
04 Das Displayglas von Smartphones stellt eine messtechnische<br />
Herausforderung dar; um höchste Qualität zu erreichen, sind die<br />
exakte Dicke der einzelnen Schichten sowie alle Luftspalte zwischen<br />
den Schichten zu erfassen<br />
werden stabile und hochgenaue Ergebnisse ausgegeben. Dank<br />
des berührungslosen Messprinzips wirkt der Sensor nicht auf das<br />
Messobjekt ein, wodurch die Messung verschleißfrei erfolgt.<br />
HERAUSFORDERUNG DISPLAYGLAS<br />
SCHNELLE MESSUNGEN IM 3D-DRUCK<br />
Beim industriellen 3D-Druck wird ein konfokal-chromatischer<br />
Sensor direkt neben dem Druckkopf angebracht und verfährt mit<br />
diesem über die Bauteilplattform. Der Sensor misst dabei von<br />
oben den Abstand zum Bauteil. Die hohe Genauigkeit, im Zusammenspiel<br />
mit dem kleinen Messpunkt, ermöglicht die exakte<br />
Positionsbestimmung des Druckkopfes, wodurch ein homogener<br />
Materialauftrag erfolgen kann. Die Überprüfung erfolgt in Echtzeit,<br />
dadurch ist bei Normabweichungen ein direktes Eingreifen<br />
in den Druckprozess möglich. Über den Sensor lässt sich zudem<br />
kontrollieren, ob der Druckkopf mitläuft oder ob die Bauteilplattform<br />
in horizontaler und vertikaler Richtung korrekt ausgerichtet<br />
ist. Damit das Objekt nicht verformt wird, ist auch eine exakte Erkennung<br />
der Bauteilgrenzen notwendig.<br />
Bilder: Micro-Epsilon<br />
www.micro-epsilon.de<br />
DIE SENSOREN KÖNNEN DANK<br />
DER HOHEN MESSRATE AUCH<br />
IN SCHNELLEN PROZESSEN<br />
EINGESETZT WERDEN<br />
Das Displayglas von Smartphones stellt eine messtechnische<br />
Herausforderung dar. Es ist aus mehreren Schichten unterschiedlicher<br />
transparenter Materialien aufgebaut. Um höchste<br />
Qualität zu erreichen, sind die exakte Dicke der einzelnen<br />
Schichten sowie alle Luftspalte zwischen den Schichten zu erfassen,<br />
da Glasscheiben mit einem homogenen Dickenprofil benötigt<br />
werden. Die Taktrate ist bei diesem Prozess sehr hoch, sodass<br />
Messungen schnell und gleichzeitig hochgenau erfolgen<br />
müssen. Zur Dickenüberwachung werden konfokal-chromatische<br />
Sensoren eingesetzt, die die Dicke berührungslos und von<br />
einer Seite ermitteln. Dank der hohen Messrate können die Sensoren<br />
auch in schnellen Prozessen eingesetzt werden.<br />
UNTERNEHMEN<br />
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG<br />
Königbacher Str. 15<br />
94496 Ortenburg<br />
Telefon 08542 / 168 - 0<br />
E-Mail: info@micro-epsilon.de<br />
AUTOR<br />
Dr.-Ing. Alexander Streicher, Produktmanager<br />
Sensorik, MICRO-EPSILON<br />
MESSTECHNIK GmbH & Co. KG, Ortenburg<br />
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WIE SICH EIN IIOT-ÖKOSYSTEM WIRTSCHAFTLICH UMSETZEN UND NUTZEN LÄSST<br />
REVERSE DIGITALIZATION<br />
Die Digitalisierung von Prozessen und damit die Nutzung von Daten bringt viele<br />
Vorteile. Doch wie lässt sich eine Transformation bestehender Anlagen realisieren,<br />
bei der gleichzeitig so viele Investitionen wie möglich erhalten bleiben. Wie das<br />
gelingen kann, darüber sprechen wir mit Uwe Scherf, IIoT-Experte bei Wika.<br />
Mit Ihrem Konzept Reverse Digitalization setzen Sie den Fokus<br />
auf die Digitalisierung bestehender Anlagen. Warum?<br />
In der Regel werden Anlagen und Prozesse kontrolliert. Das<br />
heißt, es werden wertvolle Daten erfasst. Andererseits hat man<br />
häufig keinen Zugriff auf diese wertvollen Daten. Doch wie und<br />
in welchem Lebenszyklus lassen sich Geräte zum Messen, Steuern<br />
und Regeln noch auf den aktuellen Stand der Technik bringen?<br />
Eine Neuinstrumentierung erst beim regulären Austauschintervall<br />
durchzuführen, ließe eine digitale Transformation nur<br />
stückweise verwirklichen. Das wäre nicht zielführend. Mit Reverse<br />
Digitalization setzen wir genau hier an, nämlich mit der<br />
Digitalisierung bestehender Anlagen über eine IIoT-Infrastruktur.<br />
Dadurch lassen sich wirtschaftlich die Sicherheit der Verfahren,<br />
die Laufzeiten der Maschinen und die Betriebskosten<br />
(OPEX) optimieren. Die Transformation ist angesichts des Aus-<br />
maßes vieler Produktionsstätten eine immense Aufgabe, nicht<br />
nur technisch. Sie hat auch einen ökonomischen Aspekt.<br />
Wie genau machen Sie Messstellen in Produktionsprozessen<br />
smart und integrationsfähig?<br />
Unser Konzept setzt auf der Sensorebene an. Dort werden alle<br />
Daten entlang der gesamten Wertschöpfungskette generiert, auf<br />
deren Basis die künftigen Unternehmensentscheidungen beruhen.<br />
Eine Bestandsaufnahme zeigt dabei auf, welche Instrumentierung<br />
smart gemacht werden kann und bei welcher ein Austausch<br />
zwingend notwendig ist. Der überwiegende Teil der<br />
Messstellen ist mittlerweile mit elektronischen Geräten bestückt,<br />
die zum größten Teil über ein analoges Standardsignal wie<br />
4…20 mA verfügen. Ihr Output wird nun mit Hilfe sogenannter<br />
Bridge-Einheiten in ein Digitalsignal umgewandelt. „Brücken“<br />
16 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
sind wahlweise mit Spannungsversorgung, Batteriebetrieb und/<br />
oder Atex-Zulassung ausgeführt und daher problemlos in bestehende<br />
Abläufe einzubinden. Mit Hilfe solcher Units werden<br />
künftig selbst rein analoge Messgeräte, die vor allem in kritischen<br />
Prozessen als Back-up unverzichtbar sind, in eine digitale<br />
Struktur integriert.<br />
Wie schaffen Sie die notwendige Konnektivität, um<br />
beispielsweise die vom Sensor erfassten Daten für die<br />
Energiesteuerung oder das Monitoring bereitzustellen?<br />
Wir setzen sogenannte Bridges ein, die Datensignale von Sensoren<br />
an Gateways oder direkt in einen zentralen Datenpool übertragen.<br />
Damit stellt sich die Frage nach der Konnektivität, die<br />
auch eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht. Erfahrungsgemäß<br />
verursachen LPWAN-Lösungen mit batteriebetriebenen<br />
Geräten den geringsten Aufwand. Sie sind für alle Messgrößen<br />
anwendbar, mit Ausnahme von Durchfluss: Eine Flow-<br />
Instrumentierung muss in der Regel mächtige Datenvolumina<br />
verarbeiten und benötigt daher eine entsprechende Energieversorgung.<br />
Eine Lösung mit Batteriebetrieb würde in dem Fall nur<br />
kurze Standzeiten erlauben. Welcher LPWAN-Standard in Frage<br />
kommt, ergibt sich aus der jeweiligen Applikation und den topografischen<br />
Gegebenheiten. Wika zum Beispiel greift auf mioty,<br />
LoRaWAN und NB-IoT zurück, um flexibel zu sein und um Distanzen<br />
bis zu 30 km überbrücken zu können.<br />
Was heißt das für die Praxis, haben Sie ein Beispiel?<br />
Ein Beispiel ist die Messung der Temperatur in einer Schwefel-<br />
Pipeline in der Chemieindustrie. Möchte man nun wissen, wie<br />
die Temperatur an einer bestimmten Stelle ist, ohne ein Loch<br />
bohren zu müssen, so ist dies möglich. Mithilfe eines noninvasiven<br />
Temperaturfühlers werden die Daten erfasst, die Temperatursignale<br />
an eine Bridge weitergeleitet, digitalisiert und via Protokoll<br />
an das Netzwerk versendet. Innerhalb einer Stunde hat<br />
man seine Messstelle remote. Oder bei Pumpen lässt sich durch<br />
eine Druckmessung am Inlet und Outlet der Pumpe erkennen,<br />
ob diese verstopft oder der Propeller abgebrochen ist. Bevor es<br />
zum Produktionsstopp kommt, kann also eingegriffen werden.<br />
Weiteres Beispiel sind Temperatursensoren zur Überwachung<br />
von Kugellagern in Förderbändern zum Schutz vor Überhitzung.<br />
Mit Ihren Lösungen lassen sich also Geräte fit für das IIoT<br />
machen. Welchen Mehrwert bieten damit Ihre Messdaten?<br />
Die visualisierten Daten liefern wertvolle Informationen, die als<br />
Entscheidungsgrundlage für Condition Monitoring, Preditictive<br />
Maintenance, Risikomanagement, Energiesteuerung und ähnli-<br />
Nicole Steinicke, Chefredakteurin Industrielle Automation und<br />
Uwe Scherf, Global Senior Advisor IIoT bei Wika in Klingenberg<br />
chen Aufgaben genutzt werden können. Die Digitalisierung<br />
einer bestehenden Anlage greift aber noch weiter. IIoT-Ökosysteme<br />
sind skalierbar und damit offen für weitergehende Nutzungsmöglichkeiten.<br />
So lassen sich die Unternehmensdaten mit<br />
externen Informationen wie Wirtschaftsprognosen verknüpfen.<br />
Aus solchen Kombinationen können Entscheidungen resultieren,<br />
die über die kontinuierliche Optimierung von Prozessabläufen<br />
und Betriebskosten hinausreichen, zum Beispiel zur Entwicklung<br />
neuer Produkte für bestimmte Zielgruppen oder für<br />
ein zusätzliches Geschäftsmodell.<br />
DAS INTERVIEW FÜHRTE NICOLE STEINICKE,<br />
CHEFREDAKTEURIN <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong><br />
Bilder: Aufmacher kosssmosss – stock.adobe.com, sonstige Wika<br />
www.wika.de<br />
www.ProcessSensing.com<br />
Michell | Dew Point Instruments<br />
Aii | Oxygen Sensors<br />
Rotronic | Humidity Instruments<br />
Rotronic | Monitoring System<br />
LDetek | Trace Impurity Analyzers<br />
Dynament | Gas Safety Sensors<br />
Ntron | Oxygen Analyzers<br />
SST | Oxygen Sensors
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
STEUERUNG UND ÜBERWACHUNG VON WASSERFILTRATIONSANLAGEN<br />
DAUERHAFT EFFIZIENT FILTERN<br />
Die einfachste Möglichkeit, Feststoffe von Flüssigkeit zu trennen, ist die<br />
Filtration. Alles, was es dafür braucht, ist ein Filter und Druck, mit der das<br />
Gemisch auf die Membran gepresst wird. Die Poren der Membran sind dabei<br />
so dimensioniert, dass die von der Flüssigkeit zu trennenden Feststoffe nicht<br />
hindurchgelangen. Das Problem: Mit der Zeit setzen sich diese auf die Poren<br />
und verstopfen sie. Dann ist es Zeit, die Membran zu tauschen.<br />
Dass der Tausch einer Membran mitunter kein günstiges<br />
Unterfangen ist, wussten auch die Gründer von New<br />
Logic Research, die mit dem Vibratory Shear Enhanced<br />
Processing (VSEP) eine Filtrationstechnologie anbieten,<br />
die nach Angaben des Unternehmens die Lebensdauer der Membran<br />
deutlich erhöht und zudem bis zu zehn Mal höhere Filtrationsraten<br />
erlaubt. Chip Johnson, COO bei New Logic Research,<br />
erklärt: „Wie der Name bereits verrät, arbeiten wir im Filtrationsprozess<br />
mit Vibration, die wir gezielt auf die Membran einwirken<br />
lassen. Das hat den Effekt, dass die Membran sich nicht so schnell<br />
zusetzt und die Zyklen zwischen der Reinigung oder dem Austausch<br />
einer Membran im Vergleich zu anderen Filtrationstechnologien<br />
deutlich länger sind. Gleichzeitig erreichen wir mit geringerem<br />
Energieaufwand einen enorm großen Durchsatz.“<br />
ALLE RELEVANTEN WERTE IM BLICK<br />
Damit der Filtrationsprozess so effizient wie möglich abläuft,<br />
setzt das Unternehmen heute auf zahlreiche Sensorik von IFM,<br />
um Vibration, Durchfluss, Druck, Temperatur und die Leitfähigkeit<br />
des Wassers als Indikator der Filtrationsqualität kontinuierlich<br />
im Blick zu halten. „Zu Beginn haben wir die Filtrationsanlagen<br />
ohne umfassende Sensorik an unsere Kunden ausgeliefert,<br />
die dann für den Betrieb zuständig waren. Jedoch haben wir<br />
18 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
schnell festgestellt, dass unser System nur mit korrekter Handhabe<br />
die gewünschte und mögliche Effizienz und Langlebigkeit<br />
erzielen kann. Diese Handhabe ist mit entsprechendem Knowhow<br />
verbunden, das wir auf Kundenseite nicht immer voraussetzen<br />
können. Daher haben wir uns entschieden, Filtration als<br />
Service anzubieten“, so Johnson.<br />
Seit dem Wechsel des unternehmerischen Ansatzes werden die<br />
relevanten Werte von Sensorik überwacht – mit Vorteilen sowohl<br />
für den Kunden als auch für New Logic Research selbst: „Durch<br />
die vollumfängliche Automatisierung und kontinuierliche Überwachung<br />
des Filtrationssystems sind wir jederzeit in der Lage,<br />
uns und dem Kunden ein Bild vom Zustand der Anlage zu machen.<br />
So verhindern wir, dass die teuren Membranen übermäßig<br />
beansprucht werden. Die regelmäßigen Prüfungen der Anlage<br />
DIE SENSORIK ERMÖGLICHT<br />
EINEN VOLLUMFÄNGLICHEN<br />
SERVICE AUS FILTRATION UND<br />
CONDITION MONITORING<br />
können wir in den meisten Fällen per Remote durchführen – das<br />
spart uns und dem Kunden viel Zeit und Geld, da unsere Experten<br />
nun nur noch im Ernstfall anreisen müssen“, so Johnson.<br />
Dass das Unternehmen bei der Überwachung und Steuerung<br />
der Filtrationsanlagen vor allem auf IFM setzt, hat mit der ersten<br />
Erfahrung Johnsons mit einem Drucksensor des Automatisierungsspezialisten<br />
zu tun: „Ich erinnere mich nicht mehr<br />
genau daran, wann ich zum ersten Mal mit IFM ins Gespräch<br />
kam“, so Johnson. „Was ich jedoch noch ganz genau weiß, ist,<br />
dass der erste Drucksensor, den ich dort gekauft habe, einfach<br />
nicht kaputt ging. Er lief und lief und lief – es würde mich nicht<br />
wundern, wenn er heute noch irgendwo in einer Anlage seinen<br />
Dienst tut. Diese Zuverlässigkeit, dieses sehr gute Preis-Leistungs-Verhältnis,<br />
hat uns alle bei New Logic Research schnell<br />
überzeugt. Und da IFM eine große Bandbreite an Sensoren vorhält,<br />
die wir einsetzen können, ist das Unternehmen in diesen<br />
Bereichen unsere erste Wahl.“<br />
REDUZIERTER VERKABELUNGSAUFWAND<br />
Neben der Sensorik setzt New Logic Research auch auf das IO-<br />
Link-Portfolio von IFM. Engineering Manager Matt Ayers beschreibt<br />
die Vorteile des Systems: „Dank der IO-Link-Master und<br />
Standard-M12-Verkabelung konnten wir die Verdrahtung unserer<br />
Filtrationsanlagen erheblich beschleunigen. Anstatt hunderte<br />
Meter Kabel zu beschriften, durch die Anlage zur zentralen Steuerung<br />
zu ziehen und dort auf die korrekte Anbindung zu achten,<br />
können wir nun die Sensoren dezentral an die Master anschließen.<br />
Und das gelingt dank Standard-M12-Anschluss auch ohne großes<br />
Nachdenken immer fehlerfrei. Wofür wir zuvor einige Wochen benötigt<br />
haben, planen wir heute nur noch einige Tage ein. Das verschafft<br />
uns gerade in der Hochdruck-Phase kurz vor der Auslieferung<br />
an unsere Kunden einen erheblichen Zeitpuffer.“<br />
KOSTBARES VON KOSTBAREM TRENNEN<br />
Zu den Kunden, die auf die Filtrationssysteme von New Logic<br />
Research setzen, zählen beispielsweise Minenbetreiber und Hersteller<br />
von Katalysatoren für den Fahrzeugmarkt. „Die Gründe,<br />
warum unsere Kunden zu unseren Systemen greifen, sind dieselben,<br />
ganz gleich welcher Branche sie angehören. Sie möchten so<br />
Dank IO-Link reduziert sich die Anzahl eingehender Kabel enorm; der<br />
Standard-M12-Anschluss verhindert eine fehlerhafte Verdrahtung<br />
effizient wie möglich Wasser von den wertvollen Feststoffen trennen,<br />
um sie erstmalig oder erneut zu verwenden. Andere Kunden<br />
setzen unsere Anlagen ein, um ihr industrielles Brauchwasser<br />
aufzubereiten, um es in den regulären Kreislauf zurückzuführen.<br />
Je effizienter unsere Kunden ihr Ziel erreichen, umso attraktiver<br />
ist es für sie, diese Filtration zu betreiben. Und umso mehr Wasser<br />
kann dem globalen Kreislauf in ausreichender Qualität wieder<br />
zugeführt werden. In vielen Fällen trennen wir also kostbares<br />
von kostbarem. Denn Wasser wird das neue Öl sein und daher<br />
kann es heute und in Zukunft nur darum gehen, möglichst viel<br />
dieser seltener werdenden Ressource zu erhalten. Dazu möchten<br />
wir mit unseren Lösungen beitragen.“<br />
Bilder: IFM, Schmuckbild Wasser kreativloft – stock.adobe.com<br />
www.ifm.com<br />
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www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 19
SKALIERBARES CMS OHNE<br />
HOHE INVESTITIONEN<br />
EINMAL EINFACH BITTE<br />
Das Condition Monitoring von Maschinen, Anlagen und Prozessen ist ein<br />
wesentlicher Baustein, um Produktionsausfälle so kurz wie möglich zu halten<br />
oder gänzlich zu vermeiden. In einem ersten entscheidenden Schritt führt<br />
das IIoT-Gateway von IPF schnell und unproblematisch zu einem effektiven<br />
Condition Monitoring System (CMS) ohne hohe Anfangsinvestitionen.<br />
Kein Weg führt an der Digitalisierung vorbei, wie mittlerweile<br />
viele Unternehmen wissen. Die Instandhaltung ist<br />
hiervon nicht ausgenommen, denn die permanente Überwachung<br />
von Teilkomponenten, Prozessen, Maschinen<br />
und kompletten Produktionsanlagen minimiert deren Ausfallraten<br />
und erhöht letztendlich die Transparenz über die tatsächlich<br />
verfügbaren Produktionskapazitäten. Zur Vermeidung unnötiger<br />
Produktionsausfälle und der Identifizierung möglicher Optimierungspotenziale<br />
sind valide Daten erforderlich, die zum Beispiel<br />
von Sensoren und Aktoren oder aber auch direkt aus einer SPS<br />
kommen können.<br />
Mit dem IIoT-Gateway BY000002 von IPF können solche Daten<br />
gesammelt, analysiert und visualisiert werden – und das ohne<br />
aufwendige Umbauten sowie hohe Anfangs- und Folgekosten.<br />
MASCHINENMONITORING IN EIGENREGIE<br />
Ein konkretes Beispiel liefert ein führender Automobilzulieferer,<br />
der mithilfe des Gateways zwei Anlagen mit unterschiedlichen<br />
Steuerungen (Siemens S7 und Beckhoff) zur automatisierten<br />
Montage von sogenannten Höhenverstellsystemen für Fahrzeug-<br />
Sicherheitsgurte überwacht. Das Gateway von IPF wurde hierzu<br />
via OPC/UA mit den beiden Steuerungen der Anlagen vernetzt,<br />
sodass die Lösung dank des offenen Steuerungsinterfaces die<br />
Daten der Montageautomaten verarbeiten kann. Die Datenerfassung<br />
und -visualisierung übernimmt eine zuvor auf das Gateway<br />
übertragene Open Source-Software. Die Ergebnisse sind schließlich,<br />
unter anderem in Form von Grafiken, auf einem Monitor in<br />
der Fertigung zu sehen, wobei nicht nur die von beiden Anlagen<br />
produzierten Stückzahlen pro Schicht und die Rüstzeiten, son-<br />
01 Alles aus einer Hand: Flankierend zum Gateway<br />
bietet IPF eine Vielzahl an Sensortechnologien,<br />
zum Beispiel für Füllstandsmessungen<br />
dern beispielsweise auch die von den Anlagensteuerungen registrierten<br />
Fehler und Störungen an einzelnen Montagestationen<br />
der Automaten angezeigt werden. Der Teamleiter der Instandhaltung<br />
erkennt bereits mit dieser einfachen Lösung nun etwaige<br />
Probleme sofort, sodass schnell reagiert werden kann. Darüber<br />
hinaus liefert ihm das Gateway weitere Informationen zu den<br />
wichtigsten Produktionskennzahlen. Das in Eigenregie implementierte<br />
CMS soll auf dezentraler Maschinenebene mit zusätzlichen<br />
Gateways erweitert werden. Kostenpflichtige Software<br />
oder externe Unterstützung sind hierzu nicht notwendig.<br />
OFFENE IIOT-PLATTFORM MIT EINER<br />
VIELZAHL AN SCHNITTSTELLEN<br />
Das auf Open Source-Software basierende IIoT-Gateway BY000002<br />
mit ARM-Prozessor und großem internen Ringspeicher ist eine<br />
herstellerunabhängige Plattform von IPF mit hoher Kompatibilität<br />
20 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
02 Das IIoT-Gateway lässt sich für ein CMS direkt an eine Steuerung anschließen,<br />
an Sensoren und Aktoren auf Anlagenebene anbinden oder als fabrikweites, vernetztes System<br />
für die Überwachung mehrerer Maschinen und Anlagen nutzen<br />
zu allen derzeit im Markt verfügbaren Hardware- und IT-Systemen.<br />
Die enorme Einsatzflexibilität und einfache Skalierbarkeit sind nur<br />
zwei von vielen herausragenden Merkmalen des Gateways. So ermöglicht<br />
das BY000002 ohne großen Aufwand ein kontinuierliches<br />
Monitoring einer einzelnen Anlage oder als fabrikweites System<br />
die Überwachung mehrerer Maschinen und Prozesse. Ein Linuxbasiertes<br />
Betriebssystem als auch der über jeden Standardbrowser<br />
abrufbare Webclient zur Bereitstellung und Visualisierung der<br />
Messdaten auf einem Dashboard (Grafana) sind bereits feste Bestandteile<br />
der Lösung. Bei Bedarf können verschiedene digitale<br />
und analoge Sensoren an das Gateway angeschlossen werden, das<br />
Schnittstellen wie 100 MbE/GbE, CAN, RS485, USB2.0 Host sowie<br />
USB2.0 Device bereitstellt. Zur Netzwerkintegration unterstützt<br />
das BY000002 zudem zahlreiche Protokolle wie Modbus, CAN,<br />
Cloud of Things, OPC U/A, DB/SQL und MQTT.<br />
REICHHALTIGE AUSWAHL AN ERGÄNZENDER<br />
SENSORIK<br />
Ein weiterer Pluspunkt ist die große Auswahl an unterschiedlichen<br />
Sensortechnologien, die IPF flankierend zum IIoT-Gateway<br />
für die permanente Zustandsüberwachung anbietet. Hierzu gehören<br />
Lösungen für die Durchfluss-, Verbrauchs-, Volumen- und<br />
Temperaturmessung leitfähiger Flüssigkeiten und neutraler Gase,<br />
Sensoren für die medienberührende und berührungslose Füllstanderfassung,<br />
Drucksensoren für gasförmige und flüssige Medien<br />
sowie Messumformer für Stromverbrauchsmessungen, um nur<br />
wenige Beispiele zu nennen. In diesem Zusammenhang lassen<br />
sich über das Betriebssystem des Gateways unter anderem auch<br />
Schwellen- oder Grenzwerte festlegen, etwa zur Überwachung<br />
von Temperatur- oder Druckverläufen und Füllständen. Zusätzlich<br />
zu den genannten Lösungen eignen sich für ein CMS insbesondere<br />
viele IO-Link-Sensoren von IPF, deren verschiedenste<br />
Statusmeldungen zur Gerätefunktionalität unter anderem Rückschlüsse<br />
auf spezifische Prozessabläufe zulassen und auf einer<br />
SPS weiterverarbeitet sowie ausgewertet werden können. Alternativ<br />
hierzu ist es möglich, solche Meldungen direkt via OPC U/A-<br />
Protokoll auf ein Gateway zu übertragen, damit die SPS für die<br />
reine Anlagenfunktionalität zuständig bleibt, während die weitergehenden<br />
Sensordaten separat verarbeitet und analysiert werden.<br />
NEUE POTENZIALE FÜR WIRTSCHAFTLICHERE<br />
STRATEGIEN<br />
Das Gateway BY000002 in Kombination mit Sensorik von IPF<br />
bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten für ein gezieltes Condition<br />
Monitoring auf verschiedensten Ebenen, wodurch sich<br />
neue Potenziale für effektivere Instandhaltungsstrategien ergeben.<br />
Anstelle einer reaktiven Instandhaltung, die erst nach dem<br />
Auftreten eines Fehlers aktiv werden kann, ist nun eine vorausschauende,<br />
prädiktive Instandhaltung möglich, die rechtzeitig<br />
und damit noch vor dem Ausfall von Komponenten oder gar<br />
kompletten Anlagen reagiert. Auch zu einer präventiven Instandhaltung,<br />
bei der periodisch möglicherweise noch völlig<br />
intakte Maschinen- beziehungsweise Anlagenbestandteile ausgetauscht<br />
werden müssen, hat die prädiktive Instandhaltung<br />
schon allein aus Kostensicht (zum Beispiel Ersatzteilbevorratung<br />
und Lagerkapazitäten) deutliche Vorteile.<br />
Mit einer zustandsorientierten Instandhaltung ist zu erwarten,<br />
dass sich die mittlere Betriebsdauer von Anlagen oder Prozessen<br />
zwischen zwei Ausfällen (Meantime between Failures) verlängert,<br />
die durchschnittliche Zeit bis zu einer Reparatur (Meantime to<br />
Repair) verkürzt und die durchschnittlichen Kosten der Ersatzteile<br />
pro Anlagenausfall (Mean Costs of Replacement Parts) sinken.<br />
Bilder: Aufmacher Quality Stock Arts – stock.adobe.com, sonst. ipf electronic<br />
www.ipf.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
ipf electronic GmbH<br />
Rosmarter Allee 14, 58762 Altena<br />
Telefon 02351 9365-0<br />
E-Mail: info@ipf.de<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 21
ROBUSTE SENSORIK PLUS NEUE AUSWERTEEINHEIT<br />
ABSOLUT SICHER<br />
AUF DER X-ACHSE<br />
Mit steigendem Automatisierungsgrad in Produktion und Logistik wächst die<br />
Zahl der Anwendungen, in denen eine sichere Absolutposition benötigt wird.<br />
Die dafür vorgeschriebene Redundanz mündet oft in hochkomplexer Technik,<br />
deren Integration und Betrieb großen Aufwand erfordern. Sensoren bieten<br />
hier in der Kombination mit einer neuen Auswerteeinheit deutlich einfachere<br />
Lösungen. Mit den Geräten lassen sich SIL 3 und PL e mit minimalem<br />
Integrationsaufwand erreichen.<br />
22 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Wo sich Menschen und Maschinen<br />
im selben Arbeitsbereich<br />
bewegen, schreibt die Maschinenrichtlinie<br />
2006/42/EG umfassende<br />
Schutzmaßnahmen vor. Weltweit gelten ähnliche<br />
Vorgaben, um Personen im Umfeld autonom agierender<br />
Maschinen zu schützen und zugleich Sachschäden<br />
zu verhindern. Die sichere Absolutpositionierung<br />
bei linear- oder schienengeführten Systemen<br />
gehört daher in vielen Anwendungen zu den<br />
grundlegenden Voraussetzungen.<br />
Zur sicheren Positionsüberwachung werden re dundante Systeme<br />
benötigt, die einen Abgleich zwischen unterschiedlichen<br />
Sensoren und Technologien vornehmen. Herkömmliche Systeme<br />
sind häufig komplex und kostspielig. Die Kombination aus<br />
der Auswerteeinheit Safe Evaluation Unit PUS mit einem Positioniersystem<br />
des Typs SafePXV oder WCS reduziert die Komplexität<br />
und den Integrationsaufwand durch vorgefertigte Konzepte.<br />
MEHRFACH REDUNDANTE TECHNOLOGIE<br />
DIE ABSOLUTPOSITIONIERUNG<br />
BIS ZU SIL 3/PL E ERFOLGT MIT<br />
NUR EINEM EINZIGEN SENSOR<br />
Das berührungslose Absolutpositioniersystem SafePXV bis zu<br />
SIL3/PLe ist für lineargeführte, hochdynamische Applikationen<br />
wie Elektrohängebahnen, Schub-Skidanlagen oder Regalbediengeräte<br />
ausgelegt mit millimetergenauer Positionierung<br />
über Strecken bis zu 10 km. Im Gegensatz zu herkömmlichen<br />
Technologien kommt es mit nur einem kameragestützten Sensor<br />
aus, da es über mehrstufige intrinsische Redundanz verfügt.<br />
Das reduziert den Bedarf an Hardware ebenso wie den Aufwand<br />
für die Systemintegration.<br />
Die Kamera ist auf ein Kunststoffband oder bedruckte, robuste<br />
Metallcodeleisten mit dreifarbigen DataMatrix-Codes gerichtet,<br />
das mit seiner selbstklebenden Rückseite leicht zu verlegen ist.<br />
Die Codes sind für gute Erkennbarkeit mit einer Abmessung von<br />
15 × 15 mm überdurchschnittlich groß formatiert. Die Kamera ist<br />
mit je einem roten und einem blauen LED-Ring ausgestattet, die<br />
in einem sicherheitsbewerteten Ablauf getrennt blitzen. So erfasst<br />
der Sensor immer nur einen Teil der farbigen DataMatrix-<br />
Codes – im blauen Licht die roten und schwarzen, im roten Licht<br />
die blauen und schwarzen Felder.<br />
Diese optischen Signale werden von einem sicheren Algorithmus<br />
miteinander abgeglichen, was einer unabhängigen Plausibilitätsprüfung<br />
entspricht. Stimmt die Auswertung der erhobenen<br />
Bildinformation nicht mit der erfassten Position überein, wird<br />
eine Fehlfunktion gemeldet und die Sicherheitsschaltung ausgelöst.<br />
Da die beiden LED-Ringe direkt durch die sichere Auswerteeinheit<br />
angesteuert werden, wird automatisch auch die korrekte<br />
Funktion der Kamera-Software überprüft. Für die Bestimmung<br />
der Position auf der x-Achse genügt ein einziger DataMatrix-<br />
Code. Die Positionsdaten können selbst bei kompromittierten<br />
01 Das mehrfach<br />
redundante SafePXV-<br />
System: Codeband mit<br />
mehrfarbigen Codes,<br />
Sensor mit Kamera und<br />
Bandabschnitten auf 0,2 mm genau<br />
ausgegeben werden. Die Posi-<br />
zweifarbigem LED-Ring<br />
sowie sicherer<br />
Auswerteeinheit<br />
tionsbestimmung ist mit diesen Vorkehrungen<br />
bereits durch Mehrfachredundanz<br />
abgesichert. Das Codeband<br />
bietet die größte auf dem Markt verfügbare<br />
Streckenlänge.<br />
ROBUSTES OUTDOOR-SYSTEM<br />
Das Messprinzip des Weg-Codier-Systems WCS wurde für eine<br />
zuverlässige Absolutpositionierung im Außenbereich für exakte<br />
Positionierung auf Streckenlängen bis 314,5 m entwickelt. Die<br />
70 mm breite, hochkant stehende Codeschiene aus Kunststoff<br />
oder Metall ist hier mit Aussparungen versehen. Sie kann an Steigungen<br />
ebenso wie in Kurven platziert werden, auch Unterbrechungen<br />
und Weichen sind möglich.<br />
Im U-förmigen Lesekopf fällt das Licht einer leistungsstarken<br />
LED-Reihe auf der einen Innenseite durch die Ausstanzungen<br />
auf den gegenüberliegenden photoelektrischen Sensor. Ein rund<br />
10 cm langer Abschnitt des Schienen-Codes wird so nach dem<br />
Prinzip der Lichtschranke unter Ausschluss jeder Fremdlichteinwirkung<br />
erfasst. Bei einer Fahrgeschwindigkeit von bis zu<br />
12,5 m/s ermittelt der Lesekopf aufgrund der gestanzten Codes in<br />
Echtzeit alle 0,8 mm einen neuen absoluten Positionswert. Rauch,<br />
Staub, extreme Temperaturen und Witterungseinflüsse beeinträchtigen<br />
die Erkennung nicht.<br />
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www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 23
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
02 Zuverlässige<br />
Signalgebung auch bei<br />
widrigen Bedingungen:<br />
Der WCS-Sensor umfasst<br />
die robuste Codeschiene<br />
und schirmt die<br />
Erfassung von Außeneinwirkung<br />
ab<br />
Die Standardausführung ist in einem Gehäuse aus robustem<br />
Kunststoff untergebracht. Für den Einsatz unter besonders rauen<br />
Bedingungen ist die Produktvariante WCS Outdoor mit einem zusätzlichen<br />
transluzenten Schutzgehäuse versehen, das hermetisch<br />
dicht gegen Staub und Feuchtigkeit abschließt. Es verträgt<br />
Salzwasser, aggressive Stoffe sowie Hochdruckreinigung und entspricht<br />
der Schutzklasse IP69. In der sicheren Ausführung sind<br />
zwei Leseköpfe hintereinander angebracht. Einer ist für die Vorwärts-,<br />
der andere für die Rückwärtsbewegung parametriert, sodass<br />
eine getrennte, redundante Signalgebung gewährleistet ist.<br />
DIREKTE SICHERE DATENÜBERTRAGUNG<br />
Die redundanten Positions- und Geschwindigkeitssignale von<br />
SafePXV und WCS werden von der sicheren Auswerteeinheit<br />
PUS-F161-B zweikanalig verarbeitet und bewertet. Sie steht in<br />
zwei auf diese Sensoren abgestimmten Varianten zur Verfügung.<br />
In beiden Versionen bildet das Gerät den sicheren Positionswert<br />
aus und evaluiert ihn. Es kann daraus einen sicheren Geschwindigkeitswert<br />
ableiten und ebenfalls evaluieren. Außerdem kann<br />
es Diagnosedaten des angeschlossenen Sensors verarbeiten und<br />
auf der Feldbusebene zur Verfügung stellen.<br />
Die Einheit verfügt über zwei separate Kanäle und gleicht deren<br />
Werte ab. Diese Struktur erfüllt die Vorgaben der Kategorie 4 nach<br />
EN ISO 13849-1. Der Abgleich dient zugleich der Selbstdiagnose<br />
des Systems. Bei der Kombination mit dem SafePXV genügt ein<br />
Stecker für die Verbindung zu beiden Kanälen.<br />
Je nach Gerätevariante werden die sicheren Daten, bestehend<br />
aus sicherer Absolutposition und sicherer Geschwindigkeit entweder<br />
über EtherCAT / FSoE oder Profinet/Profisafe an die Steuerung<br />
übertragen. Beide kombinierten Applikationen sind nach<br />
IEC 61508 bis zu SIL 3 und nach EN 13849-1 bis zu PL e zertifiziert.<br />
Sie ermöglichen dank Vorzertifizierung und Vorkonfiguration eine<br />
schnelle und einfache Inbetriebnahme.<br />
VON REGALSHUTTLE BIS HAFENKRAN<br />
Die Kombination der sicheren Auswerteeinheit mit den sicheren<br />
Positioniersystemen ermöglicht eine sichere Absolutpositionierung<br />
in den allermeisten lineargeführten Anwendungen. Das<br />
SafePXV-System ist in erster Linie für intra- und produktionslogistische<br />
Aufgaben gedacht. Es kann zum Beispiel zur Positionierung<br />
von Regal-Shuttles verwendet werden. Mit der sicheren Positionierung<br />
können dort in einzelnen Gängen Wartungsarbeiten oder<br />
andere Eingriffe durch menschliches Personal vorgenommen<br />
werden, ohne dass die ganze Anlage abgeschaltet werden muss.<br />
Der große Portalkran, der im Hafen Container bewegt, ist eine<br />
typische Anwendung für das hochrobuste WCS. Das System arbeitet<br />
selbst bei extremen Witterungsverhältnissen zuverlässig und ist<br />
gegen die unvermeidlichen mechanischen Einwirkungen in einer<br />
solchen Umgebung resistent. Die sichere Positionierung erlaubt<br />
eine hochgradige Automatisierung von einzelnen Arbeitsschritten<br />
und bildet die Grundlage für die zuverlässige Absicherung der<br />
komplexen Interaktionen.<br />
Bilder: Pepperl+Fuchs<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
Pepperl+Fuchs SE<br />
Lilienthalstr. 200<br />
68307 Mannheim<br />
Telefon 0621/776-0<br />
E-Mail: info@de.pepperl-fuchs.com<br />
AUTOR<br />
Markus Karch, Produktmanager,<br />
Pepperl+Fuchs, Mannheim<br />
24 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
DAS UNSICHTBARE SICHTBAR MACHEN<br />
Der Radarimager von Balluff, ein<br />
industrielles 3D-Bildgebungssystem,<br />
basiert auf einer Radartechnologie<br />
und durchleuchtet<br />
Verpackungen auf Vollständigkeit<br />
und Unversehrtheit. Hierfür<br />
sendet der Radarimager elektromagnetische<br />
Wellen aus. Diese<br />
werden reflektiert beziehungsweise absorbiert und mit einer Software in<br />
Bilder übersetzt. Über ein Gigabit-Ethernet-Vision-Protokoll gelangen die<br />
Bildstapel – eine Zusammensetzung einzelner Bildlagen – in die Auswertungssoftware.<br />
Die dabei gewonnenen Daten bilden die Grundlage, um<br />
Unregelmäßigkeiten und Fremdkörper zu erkennen. Der Vorteil des<br />
Verfahrens: Im verwendeten Frequenzbereich können elektromagnetische<br />
Wellen sämtliche nicht-leitfähige Materialien wie zum Beispiel Folien,<br />
Kartonagen und Kunststoffe durchleuchten. Metallische Gegenstände<br />
und Partikel werden weiterhin detektiert.<br />
www.balluff.com<br />
ultrawendig<br />
360°<br />
INFRAROTKAMERA MIT NEUER<br />
MIKROSKOP-OPTIK<br />
Um Temperaturen auch bei Chip-Level-Strukturen<br />
exakt und geometrisch hoch aufgelöst zu messen,<br />
bringt Optris jetzt für die Infrarotkamera PI 640i<br />
eine neue Mikroskop-Optik auf den Markt. Damit ist<br />
die Infrarotkamera in der Lage, Infrarotbilder auch<br />
von komplexen Strukturen aufzunehmen. Die geometrische Auflösung<br />
beträgt mit der neuen Optik 8 µm. Für eine exakte Temperaturmessung<br />
werden 4 × 4 Pixel benötigt (MFOV), sodass Anwender jetzt auch Objekte<br />
mit einer Größe von 34 µm messen können. Damit lassen sich auch<br />
winzige Strukturen auf Chip-Level analysieren. Die thermische Auflösung<br />
erreicht 80 mK. Der Fokus der neuen Optik ermöglicht das Arbeiten in<br />
einer Distanz von 15 mm zum zu messenden Objekt. Da die Optiken an<br />
Infrarotkameras der PI-Serie einfach getauscht werden können, ist das<br />
System flexibel für verschiedene Messaufgaben einsetzbar.<br />
www.optris.com<br />
SENSOR DETEKTIERT FÜLLSTÄNDE UNBEEINDRUCKT<br />
VON FILMEN UND ANHAFTUNGEN<br />
Berührungsfrei Grenzstände erfassen, auch wenn Tankinnenwände mit<br />
Mikrofilmen oder Rückständen behaftet sind: Der neue kapazitive<br />
Sensor PL240 von Baumer detektiert zuverlässig Füllstände auch unter<br />
schwierigen Bedingungen. Von außen an einem Kunststoff- oder Glas-<br />
Behälter mit einer Wandstärke bis zu 6 mm angebracht, meldet er dank<br />
Anhaftungskompensation zuverlässig Grenzstände von wasserbasierenden<br />
Medien wie Reinigungslösungen, Milch oder Laborflüssigkeiten.<br />
Feuchtigkeit und Nässe beeinflussen ihn dabei genauso wenig wie<br />
Tankberührungen. Der kompakte<br />
Grenzstandsensor ist mit Klebeband,<br />
Kabelbindern oder Schrauben schnell<br />
montiert und kann direkt am Behälter<br />
oder an einem Rohr befestigt werden.<br />
Dank seiner hohen Leistungsfähigkeit<br />
sind auch Luftspalte von bis zu 1 mm<br />
zwischen Behälter und Sensor möglich.<br />
www.baumer.com<br />
Besuchen<br />
Sie uns auf der<br />
Hannover<br />
Messe <strong>2024</strong>.<br />
Halle 9,<br />
Stand H34.<br />
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Neuer, ultrawendiger Ultraschallsensor:<br />
in 5 Abstrahlrichtungen montierbar<br />
dank drehbarem Sensorkopf und<br />
QuickLock-Montagehalterung!<br />
› 3 Tastweiten: von 65 mm bis 5 m<br />
› Komfortable QuickLock-<br />
Montagehalterung<br />
› IO-Link-Schnittstelle<br />
› Ausgangsstufen:<br />
› 1 Push-Pull-Schaltausgang<br />
› 1 Analogausgang + 2 Push-Pull-<br />
Schaltausgänge (umschaltbar)<br />
Hannover, 22. – 26.04.<strong>2024</strong><br />
microsonic.de/cube
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
PLATTFORMEN ZWEIER HERSTELLER<br />
KOMBINIERT<br />
Die Plattform EcoStruxure Automation Expert von<br />
Schneider Electric kann jetzt nahtlos mit der PLCnext-<br />
Technologie von Phoenix Contact eingesetzt werden.<br />
Dies ebnet den Weg zu einer offenen Automatisierungstechnik.<br />
Beide Plattformen nutzen die Runtime-Technologie<br />
von UniversalAutomation.org. Diese schafft ein<br />
System von Automatisierungs-<br />
Plugins und Softwareanwendungen,<br />
die unabhängig von<br />
der Hardware arbeiten können,<br />
auf der sie ausgeführt werden.<br />
Dieser softwaredefinierte<br />
Ansatz ermöglicht es, Automatisierungsplattformen<br />
verschiedener<br />
Hersteller zu kombinieren. EcoStruxure ist<br />
ein offenes, softwarezentriertes System. Es bietet eine<br />
hohe Freiheit bei der Konzeption von Automatisierungslösungen.<br />
Da sich Runtime nun auch auf PLCnext-Steuerungen<br />
freischalten lässt, können Benutzer ihre<br />
Anwendungen jetzt mit EcoStruxure entwickeln und<br />
auf PLCnext-Steuerungen bereitstellen.<br />
www.se.com<br />
NEUE GETRIEBEBAUREIHE MIT VIER<br />
PRODUKTVARIANTEN<br />
Mit dem Ziel, die digitale<br />
Transformation in der<br />
Antriebstechnik und im<br />
Maschinenbau mitzugestalten,<br />
ermöglichen die<br />
Smart Services von Wittenstein eine einfache Analyse<br />
und Verarbeitung von Maschinendaten. Die Galaxie-<br />
Getriebe der Baureihe Accuracy Line, sowie deren<br />
Kinematik, Lagerung, Übersetzungen und größere<br />
Hohlwellendurchmesser wurden für die Anforderungen<br />
von Hochpräzisionsanwendungen konzipiert. Zur<br />
Baureihe gehören auch miniaturisierte Getriebevarianten,<br />
die in ihren Abmessungen einbaukompatibel zu<br />
Wellgetrieben sind. Die Baureihe ist in insgesamt fünf<br />
Baugrößen verfügbar und ausgelegt für maximale<br />
Drehmomente zwischen 150 und 6.000 Nm. Gleichzeitig<br />
mit der Markteinführung der Galaxie Accuracy Line<br />
wurden die Varianten des Galaxie-Getriebes in der<br />
Baureihe Galaxie Robustness Line zusammengefasst.<br />
www.wittenstein.de<br />
PRÄZISE UND DYNAMISCHE<br />
ZAHNSTANGENGETRIEBE<br />
Das Zahnstangengetriebe Lifgo HP von<br />
Leantechnik erlaubt lange Hübe mit<br />
hoher Präzision und Dynamik. Seine<br />
Positioniergenauigkeit beträgt 2 µm.<br />
Ein Grund für diese Exaktheit ist die<br />
Schrägverzahnung der Zahnstangengetriebe. Sie sorgt zudem<br />
dafür, dass sich die Stange sehr leise bewegt und gleichmäßig<br />
belasten lässt. Das verlängert die Lebensdauer. Zur Präzision<br />
trägt zudem das stufenlos einstellbare Zahnflankenspiel bei.<br />
Neben der hohen Positioniergenauigkeit bietet die Komponente<br />
auch bei langen Hüben große Steifigkeit. Die Zahnstangengetriebe<br />
der Serie sind in Ausführungen mit Hubkräften<br />
zwischen 1.800 und 22.600 N verfügbar. Sie erreichen eine<br />
Hubgeschwindigkeit von bis zu 3 m/s und bauen sehr<br />
kompakt (max. 180 × 156 × 160 mm).<br />
www.leantechnik.com<br />
AUTOMATISCHES GREIFEN SCHWIERIGER<br />
BAUTEILE<br />
Das 2D-Grasping-Kit erlaubt Unternehmen, ihre Greif- und<br />
Sortieraufgaben leicht zu automatisieren. Für Einrichtung,<br />
Teaching und Anwendung ist dank offline KI-Unterstützung<br />
und einfacher Bedienoberfläche kein Fachpersonal nötig. Die<br />
Greiflösung besteht aus einer Kamera mit Objektiv, einem<br />
Industrie-PC, der Schunk KI-Software und den benötigten<br />
Kabeln. Alle Komponenten sind aufeinander abgestimmt und<br />
aufgrund einer offenen TCP/IP-Schnittstelle mit jedem Roboter<br />
oder auch einer übergeordneten Steuerung, zum Beispiel einer<br />
Siemens SPS, kombinierbar. Die Kamera blickt von oben auf ein<br />
Zuführband, ein Tray oder einen Bereitstellungstisch. Die<br />
KI-Software erkennt und unterscheidet die Bauteile anhand<br />
vorher trainierter Bilder und gibt die opti male Greifposition<br />
aus. Dafür nimmt die Kamera zuerst den Hintergrund auf, auf<br />
dem die Bauteile später liegen. Im Anschluss fotografiert sie<br />
mehrfach die zu greifenden Teile. Im nächsten Schritt markiert<br />
und benennt der Bediener die Bauteile. Die KI-Software<br />
schneidet automatisch die Kontur eines Objektes vor dem<br />
Hintergrund aus, stellt sie frei<br />
und errechnet Varianzen für<br />
Blickwinkel, Belichtungssituation<br />
und andere Parameter. Sind<br />
die beiden ersten Schritte<br />
erledigt, trainiert die Künstliche<br />
Intelligenz sich selbst.<br />
www.schunk.com<br />
26 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
SYSTEMLÖSUNGEN FÜR DIE INTRALOGISTIK<br />
Durch den Einsatz von<br />
optimierten Arbeitsplatzund<br />
Transportsystemen<br />
schützen Unternehmen<br />
die Gesundheit ihrer<br />
Mitarbeiter und sparen<br />
Zeit sowie Kosten bei der<br />
Produktion. Um den<br />
innerbetrieblichen<br />
Materialfluss zu optimieren, bietet RK Rose+Krieger mit<br />
einem Baukasten von mehr als 50.000 Einzelkomponenten die<br />
Basis für individuelle Intralogistik-Systemlösungen. Mit dem<br />
Produktbaukasten lassen sich zur Optimierung des Materialflusses<br />
individuelle Transportwagen und Lagersysteme<br />
herstellen. Diese können bei Bedarf angepasst, erweitert oder<br />
auch zu komplett neuen Systemen nachhaltig umgebaut<br />
werden. Die Anforderungen an industrielle Montagearbeitsplätze<br />
sind individuell wie die dort angefertigten Produkte. So<br />
müssen sie nicht nur den Mitarbeiter von körperlich belastenden<br />
oder monotonen Tätigkeiten entbinden, sondern auch<br />
dazu beitragen, dass er die Arbeitsabläufe sicher und fehlerfrei<br />
umsetzt. Häufig ist sogar die Einbindung in die digitale<br />
Arbeitswelt erforderlich. Darüber hinaus muss die Montagesicherheit<br />
auch bei einem Mitarbeiterwechsel garantiert sein.<br />
www.rk-rose-krieger.com<br />
SCHLEIFRING-PORTFOLIO ERWEITERT<br />
Kübler ist jetzt mit neuen und<br />
innovativen Produkterweiterungen<br />
sowie einer neuen Schleifring-Plattform<br />
auf dem Markt. Für den<br />
kompakten und wirtschaftlichen<br />
Schleifring SR060E hat das Unternehmen<br />
beispielsweise ein Easy<br />
Connect Modul entwickelt. Die<br />
Schutzkappe mit M12-Steckverbindern macht den Schleifring<br />
zu einer Plug-and-Play-Lösung mit reduzierten Installationszeiten<br />
und verringert die Gefahr von Verdrahtungsfehlern. Ein<br />
Austausch des Gerätes kann einfach durch den Anwender<br />
erfolgen. Basierend auf den Anforderungen der Industrie und<br />
der Automatisierung bezüglich Industrie-4.0- oder IIoT-Konzepten<br />
hat das Unternehmen zudem die Baureihe SR085 um<br />
ein Ethernet-Modul erweitert. Dieses erlaubt eine Übertragungsrate<br />
von 100 Mbit/s. Durch die steigende Vernetzung<br />
und Komplexität von Maschinen- und Anlagensteuerungen ist<br />
eine Ethernet-Übertragung in Gigabit-Geschwindigkeit<br />
inzwischen unumgänglich. Mit der neuen Schleifring-Plattform<br />
Industrial Line folgt Kübler dieser Anforderung. Das<br />
implementierte 1-Gbit-Modul arbeitet ohne weitere elektronische<br />
Bauteile und unabhängig vom eingesetzten Ethernet-<br />
Protokoll bei geringen Kosten.<br />
www.kuebler.com<br />
22.– 26. APRIL <strong>2024</strong><br />
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<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
ASI-5 SAFETY MUTING MODUL<br />
EFFIZIENTER DURCH DAS<br />
„LOCH IM SCHUTZZAUN“<br />
Material ja, Personen nein – um diese Unterscheidung geht es beim Muting.<br />
Denn diese sicherheitstechnische Funktion ermöglicht in der stationären<br />
Fördertechnik sichere automatisierte Materialtransporte in Gefahrenbereiche<br />
hinein und aus diesen heraus. ASi-5 Safety und das neue Muting<br />
Modul BWU4411 von Bihl+Wiedemann erschließen diesem sicheren Weg<br />
durch das „Loch im Schutzzaun“ neue Performance- und Kostenvorteile.<br />
28 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
Mit dem ASi-5 Safety Muting Modul BWU4411 von<br />
Bihl+Wiedemann lassen sich Mutingapplikationen<br />
und damit Maschinensicherheit bis SIL3 und PLe<br />
realisieren. Es ist – über das gelbe ASi Profilkabel angeschlossen<br />
– der einzige, zentrale Sammelpunkt für alle Mutingkomponenten<br />
und deren E/A-Signale. Das Modul benötigt im<br />
Sicherheitsnetzwerk dafür nur eine einzige ASi-5 Adresse – was<br />
den Hardware- und Adressieraufwand erheblich reduziert. Es<br />
bietet einen integrierten Stromversorgungsanschluss für eine berührungslos<br />
wirkende Schutzeinrichtung und lässt sich über die<br />
Sicherheitssoftware Asimon360 von Bihl+Wiedemann einfach<br />
konfigurieren. Im Betrieb liefert BWU4411 dem Anwender wichtige<br />
Diagnosedaten und bietet über die ASi-5/ASi-3 Feldbus<br />
Gateways des Unternehmens bei Bedarf auch Konnektivität bis<br />
in das Industrial Internet of Things (IIoT). Zudem betragen die<br />
Kosten für das ASi-5 Safety Muting Modul lediglich ein Drittel der<br />
Kosten von vergleichbaren Lösungen dieser Art im Markt.<br />
SICHERHEIT FÜR MATERIALDURCHLÄSSE<br />
IM SCHUTZZAUN<br />
Muting – der Begriff bezeichnet die gesteuerte Unterdrückung<br />
der Schutzfunktion einer berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung,<br />
zum Beispiel eines Sicherheitslichtgitters oder eines<br />
Sicherheitslichtvorhangs – kommt in einer Vielzahl intralogistischer<br />
Aufgabenstellungen zum Einsatz. Die Funktion ermöglicht<br />
es, einen automatisierten Materialtransport in Maschinen<br />
durchzuführen, die sich innerhalb eines Sicherheitszauns oder<br />
einer anderen, mechanisch trennenden Schutzeinrichtung befinden.<br />
Muting wird insbesondere in hochgradig automatisierten<br />
Maschinen und Anlagen eingesetzt – etwa bei Roboterzellen<br />
MUTING ERFORDERT EINE<br />
SICHERE UNTERSCHEIDUNG<br />
VON MENSCH UND MATERIAL<br />
im Automobilbau, Dreh- und Hubtischstationen in der stationären<br />
Fördertechnik, Querverteilwagen in der Vorzone eines<br />
Hochregallagers, Umreifungs- und Folienwickelmaschinen<br />
oder Mehrseitenetikettierern für Paletten. Trotz aller Automatisierung<br />
können sich nämlich auch in solchen eigentlich nicht<br />
zugänglichen Bereichen Personen aufhalten und damit Gefahren<br />
durch Maschinenbewegungen ausgesetzt sein – Bediener,<br />
Servicetechniker, Instandhalter, aber auch Unbefugte. Daher ist<br />
an den ‚offenen‘ Zugangsmöglichkeiten zu den Gefahrenbereichen<br />
– den Stellen ohne Schutzzaun – eine sichere Unterscheidung<br />
zwischen Mensch und Material zwingend notwendig.<br />
MUTINGLÖSUNG NUTZT POTENZIALE<br />
Die prozesstechnische Herausforderung ist nicht neu – und doch<br />
mangelt es vielen Mutinglösungen an technischer und wirtschaftlicher<br />
Effizienz. Alternativlösungen zu ASi Safety müssen meist<br />
über teure, vorkonfektionierte Ethernetkabel aufwendig verdrahtet<br />
werden. Die Umsetzung von Bihl+Wiedemann kann hier nicht<br />
nur durch die Modulkosten, sondern auch durch die bei AS-Interface<br />
verwendete Durchdringungstechnik punkten. Kosten und<br />
Fehler bei der Installation werden so minimiert. Über die Sicherheitssoftware<br />
Asimon360 kann die einfache, intuitive Konfiguration<br />
vorgenommen werden – eine Option, über die längst nicht jede<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 29
<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
Mutinglösung verfügt. Für eine IIoT-gerechte Integration ist es zudem<br />
wenig hilfreich, wenn bei ethernetbasierten Lösungen für<br />
mehrere Mutingbereiche in einer einzigen Applikation durch die<br />
Vielzahl der Komponenten zahlreiche IP-Adressen benötigt werden<br />
oder kein direkter Datentransfer zu IT-Systemen möglich<br />
ist – eine Funktion, die alle ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateways von<br />
Bihl+Wiedemann unterstützen. Und schließlich sind bisherige<br />
Mutinglösungen durch ihren Umfang oder ihren technischen Aufbau<br />
für viele Anwender häufig Kostenfaktoren. Muting ist zwar<br />
schon lange auf unterschiedliche Art und Weise umsetzbar, wird<br />
mit ASi-5 Safety aber erst jetzt richtig smart und kostengünstig.<br />
das ASi-5 Safety Muting Modul BWU4411 in Schutzart IP67 entwickelt<br />
– mit einkanalig und zweikanalig sicheren Mutingsignalen<br />
sowie je nach Konfiguration bis zu acht Standardein- oder<br />
-ausgängen. Es unterstützt alle industrieüblichen Mutingarten –<br />
das Kreuz-Muting, bei dem die beiden Mutingsensoren gleichzeitig<br />
ansprechen müssen, um den Mutingzyklus auszulösen, genauso<br />
wie die verschiedenen Ausprägungen des vierstrahligen,<br />
sequenziellen Mutings. Bei diesen sind mehrere Sensoren hintereinander<br />
geschaltet und müssen in einer bestimmten Reihenfolge<br />
ansprechen, um das Muting zu aktivieren. Parallel sammelt<br />
DIE SMARTE LÖSUNG: DAS NEUE SAFETY<br />
MUTING MODUL<br />
Bihl+Wiedemann hat in den letzten Monaten das Portfolio seiner<br />
Lösungen für ASi-5 Safety konsequent ausgebaut, unter anderem<br />
mit zertifizierten und auf unterschiedliche Anforderungen ausgelegten<br />
Eingangsmodulen. In diesem Zusammenhang wurde auch<br />
01a+b Neben allen für das Muting notwendigen Sensoren können<br />
an das ASi-5 Safety Muting Modul BWU4411 weitere Geräte, etwa<br />
Mutingleuchten oder Tastermodule, angeschlossen werden<br />
02a+b Das ASi-5 Safety Muting Modul BWU4411 unterstützt alle<br />
industrieüblichen Mutingsignale – damit kann sowohl sequenzielles<br />
Muting (links) wie auch Kreuz-Muting (rechts) bis SIL3/PLe realisiert<br />
werden<br />
01a<br />
01b<br />
30 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
02a<br />
02b<br />
das neue Muting Modul auch die Signale aller angeschlossenen<br />
Standardsensoren ein und bindet dazu noch Komponenten wie<br />
Resettaster oder Mutingleuchten in die Applikation mit ein. Die<br />
Mutingfunktion lässt sich in der Sicherheitssoftware Asimon360<br />
von Bihl+Wiedemann automatisch anlegen – alternativ können<br />
die Signale aber auch über ein sicheres Feldbusprotokoll wie zum<br />
Beispiel Profisafe an eine Sicherheitssteuerung übertragen und<br />
dort für die Überbrückung genutzt werden. Mit ASi-5 Safety kann<br />
Muting auf effiziente Weise in einer einzigen Hardware umgesetzt<br />
werden – zumal AS-Interface als Verdrahtungstechnologie<br />
den Anschluss der Komponenten in Durchdringungstechnik<br />
äußerst einfach, sicher und wirtschaftlich gestaltet.<br />
HOHE KOMFORTABILITÄT DANK AS-INTERFACE<br />
Lösungen mit AS-Interface und ASi Safety – ASi-5 und ASi-5 Safety<br />
eingeschlossen – stehen aber nicht nur für Wirtschaftlichkeit, sondern<br />
auch für Einfachheit und Flexibilität. Da für viele gängige<br />
Feldbusse passende Gateways zur Verfügung stehen, kann eine<br />
ASI-5 SAFETY EINGANGSMODULE: ERSTE<br />
BAUREIHE MIT VIELZÄHLIGEN VARIANTEN<br />
Insgesamt zwölf Varianten an ASi-5 Safety Eingangsmodulen<br />
können perspektivisch dank der Kombination<br />
von sicheren Signalen und Standardsignalen in einem<br />
Modul nahezu alle industrierelevanten Integrationsund<br />
Einsatzszenarien abdecken.<br />
Neben den aktuell bereits verfügbaren ASi-5 Safety<br />
Eingangsmodulen in IP67 und IP20 mit je zwölf Standardsignalen<br />
sowie zwei sicheren Eingängen für potentialfreie<br />
Kontakte, für OSSDs oder für die Kombination potentialfreier<br />
Kontakt/OSSD arbeitet Bihl+Wiedemann an<br />
vergleichbaren Lösungen für den platzsparenden Einbau<br />
als Leiterplattenmodule, etwa in ein Maschinenbedienpanel,<br />
und an etwas kompakteren Feldmodulen mit vier<br />
Standardsignalen in IP67. Ebenfalls in Vorbereitung sind<br />
weitere ASi-5 Safety Module.<br />
Lösung, einmal angelegt, einfach und kosteneffizient auf andere<br />
Anforderungen – etwa eine im Projekt geforderte andere Steuerung<br />
– adaptiert werden. Es muss hierfür lediglich das Gateway<br />
ausgetauscht werden. Mehrere gleiche Mutingapplikationen in<br />
einer Anlage können bei AS-Interface problemlos per Copy und<br />
Paste übertragen werden und dann unter einer einzigen IP-Adresse<br />
konfiguriert, von der Steuerung angesprochen und im Problemfall<br />
analysiert werden. Sollte einmal ein Modul defekt sein,<br />
wird die komplette Konfiguration automatisch auf ein Ersatzmodul<br />
übertragen, was Stillstandszeiten auf ein Minimum reduziert.<br />
Auf derselben ASi Leitung lassen sich darüber hinaus weitere<br />
Safety Geräte integrieren, aber auch komplexe Standardmodule<br />
wie beispielsweise IO-Link Master, wobei auch hier die bekannten<br />
Vorteile von ASi und ASi Safety zum Tragen kommen. Damit<br />
bietet AS-Interface alle Voraussetzungen, für jede Applikation die<br />
optimale Lösung zu finden.<br />
Mit dem Muting Modul BWU4411 von Bihl+Wiedemann können<br />
Mutingapplikationen in vielerlei Hinsicht jetzt technisch und<br />
vor allem wirtschaftlich deutlich effizienter umgesetzt werden.<br />
Zusammen mit den bereits vorhandenen E/A-, IO-Link-, Motorund<br />
Zählermodulen, den neuen ASi-5 Safety Eingangsmodulen<br />
und den ASi-5/ASi-3 Gateways mit OPC-UA-Server bietet das<br />
Mannheimer Unternehmen auch für die stationäre Materialflussund<br />
Fördertechnik zukunftssichere Lösungen aus einer Hand.<br />
Bilder: Bihl+Wiedemann<br />
www.bihl+wiedemann.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
Bihl+Wiedemann GmbH<br />
Floßwörthstraße 41, 68199 Mannheim<br />
Telefon 0621 33996-0<br />
E-Mail: mail@bihl-wiedemann.de<br />
AUTOR<br />
Thomas Rönitzsch, Bihl+Wiedemann<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 31
DIGITALE SENSORKOMMUNIKATION<br />
MIT IO-LINK, SPE UND SENSOR-TO-CLOUD<br />
EINFACH SMART<br />
Moderne Technologien wie Single Pair Ethernet (SPE), IO-Link<br />
und Sensor-to-Cloud-Kommunikation haben enormes Potenzial.<br />
Vor allem die Machine-to-Machine (M2M) Kommunikation<br />
gewinnt als ein wesentliches Element der Industrie 4.0 unter<br />
Kosten- und Effizienzgesichtspunkten immer mehr an Bedeutung.<br />
In der Welt der industriellen Kommunikationstechnologien ist<br />
Single Pair Ethernet (SPE) eine wegweisende Entwicklung.<br />
Ursprünglich in der Automobilindustrie entwickelt, bietet SPE<br />
erhebliche Vorteile für die industrielle Automatisierung. Es<br />
nutzt nur ein einzelnes Adernpaar für die Datenübertragung, was<br />
eine schlankere, kostengünstigere und einfachere Infrastruktur<br />
ermöglicht, während hohe Datenübertragungsraten aufrechterhalten<br />
werden. SPE unterstützt Datenraten von bis zu 1 Gbit/s bei<br />
einer Leitungslänge von 40 m und ermöglicht eine konsistente<br />
Datenübertragung bis hin zur Feldebene. Jumo verwendet den<br />
10BASE-T1L Standard bei einer geringeren, aber dennoch vollkommen<br />
ausreichenden Datenübertragung von 10 Mbit/s. Hierbei<br />
kann eine Leitungslänge von bis zu 1.000 m realisiert werden.<br />
Die Vorteile von SPE umfassen Platz- und Gewichtsersparnis,<br />
einfachere Installation, Kostenersparnis, längere Reichweite,<br />
schnellere Datenübertragung und integrierte Stromversorgung<br />
via Power over Data Line (PoDL). Diese Eigenschaften machen<br />
SPE ideal für die Vernetzung im Rahmen des Industrial Internet<br />
of Things (IIoT) und der Industrie 4.0, da es die Anforderungen<br />
an eine immer stärkere Vernetzung von Geräten und datengesteuerte<br />
Entscheidungsfindung erfüllt.<br />
MIT IO-LINK SMART MANUFACTURING<br />
REALISIEREN<br />
Die Kommunikationstechnologie IO-Link ist bei Jumo seit vielen<br />
Jahren Teil des Produktportfolios. Es sorgt hierbei für den nahtlosen<br />
Austausch zwischen Sensoren, Aktuatoren und dem Steuerungssystem.<br />
Als die erste standardisierte IO-Technologie für die<br />
Kommunikation mit Sensoren und Aktuatoren ermöglicht IO-<br />
Link eine bidirektionale, digitale Punkt-zu-Punkt-Industrienetzwerkprotokollierung.<br />
Die Schlüsselfunktionen von IO-Link beinhalten bidirektionale<br />
Kommunikation, Geräteparametrisierung, umfassende Diagnosefähigkeiten<br />
und Flexibilität bei der Unterstützung einer Vielzahl<br />
von intelligenten Jumo-Geräten. IO-Link spielt ebenso eine zentrale<br />
Rolle bei der Realisierung von Smart Manufacturing und der<br />
vierten industriellen Revolution, indem es eine intelligente Lösung<br />
zur Optimierung von Produktionsprozessen und zur Verbesserung<br />
der Produktionseffizienz und Arbeitssicherheit bietet.<br />
M2M-KOMMUNIKATION IN ECHTZEIT<br />
Die Machine-to-Machine (M2M) Kommunikation ist ebenso ein<br />
wesentliches Element der Industrie 4.0. Sie bezieht sich auf den<br />
automatisierten Datenaustausch zwischen Maschinen, Anlagen<br />
und Geräten, oft über ein Netzwerk, ohne menschliche Intervention.<br />
Diese Kommunikation ermöglicht es Maschinen, Informationen<br />
auszutauschen, Aufgaben zu koordinieren und Entscheidungen<br />
zu treffen, die auf Echtzeitdaten basieren. M2M-Kommunikation<br />
bezieht sich auf den direkten Datenaustausch zwischen<br />
Geräten, Maschinen, Sensoren und Steuerungssystemen wie dem<br />
Jumo Varitron 500. Diese Kommunikation erfolgt in der Regel<br />
über drahtlose oder verkabelte Netzwerke und ist ein zentraler<br />
Bestandteil von Automatisierungs- und Überwachungssystemen<br />
in verschiedenen Industrien.<br />
32 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
Nicht nur die M2M-Kommunikation, sondern auch<br />
die Sensor-to-Cloud-Technologien spielen eine<br />
entscheidende Rolle in der digitalen Transformation<br />
der industriellen Automatisierung<br />
Das Konzept ist eng mit dem Internet<br />
der Dinge (IoT) verbunden, wobei der<br />
Schwerpunkt auf der Interaktion zwischen<br />
Maschinen liegt. In der M2M-<br />
Kommunikation spielen SPE und IO-<br />
Link eine entscheidende Rolle. SPE<br />
ermöglicht die schnelle und effiziente<br />
Übertragung großer Datenmengen<br />
über ein einzelnes Adernpaar, was in<br />
komplexen Automatisierungsumgebungen<br />
von großem Nutzen sein<br />
kann. Durch die Integration von SPE<br />
können Maschinen und Sensoren über größere Entfernungen<br />
kommunizieren und Daten effizienter übertragen. Die IO-Link<br />
Technologie punktet durch die Bereitstellung einer robusten und<br />
flexiblen Plattform für den Austausch von Sensordaten und Steuersignalen.<br />
Mit seiner Fähigkeit zur bidirektionalen Kommunikation<br />
ermöglicht IO-Link detaillierte Diagnosen und Echtzeit-Feedback<br />
von Sensoren und Aktuatoren, was für die präzise Steuerung<br />
und Überwachung in M2M-Netzwerken unerlässlich ist. Jumo hat<br />
diese Vorteile erkannt und beide Technologien erfolgreich in sein<br />
Produktportfolio integriert.<br />
OPTIMIERTE FERTIGUNGSPROZESSE<br />
M2M-Kommunikation findet in vielen Bereichen der Industrie 4.0<br />
Anwendung, wie zum Beispiel in der Fertigungsautomatisierung<br />
und ermöglicht hier eine präzise Kontrolle und Überwachung von<br />
Fertigungsprozessen. Maschinen können Zustandsdaten austauschen<br />
und Prozesse basierend auf Echtzeitinformationen anpassen.<br />
Ein weiterer Punkt ist die prädiktive Wartung, wodurch die ständige<br />
Überwachung der Gerätezustände realisiert und vorbeugende Wartungsmaßnahmen<br />
ausgelöst werden, bevor Fehler auftreten. Energiemanagement<br />
innerhalb der M2M-Technologie kann zur Überwachung<br />
und Steuerung des Energieverbrauchs eingesetzt werden,<br />
INNOVATIVE TECHNOLOGIEN<br />
MARKIEREN EINEN WICHTIGEN<br />
MEILENSTEIN IN DER DIGITALEN<br />
TRANSFORMATION<br />
Jumo-Cloud. Diese Verbindung erlaubt es, Daten von Produktionsprozessen<br />
effizient zu erfassen und in nutzbare Informati onen<br />
umzuwandeln. Smarte Sensoren spielen hierbei eine Schlüsselrolle,<br />
da sie ohne weitere Komponenten direkt Daten an die Cloud<br />
senden können. Dieser direkte Datenfluss ermöglicht es, Produktionsdaten<br />
schnell und effizient zu nutzen, um beispielsweise<br />
Produktivität zu steigern oder Kosten zu reduzieren.<br />
Die Integration von SPE innerhalb dieser smarten Sensoren<br />
erweitert Sensor-to-Cloud-Lösungen und deren Möglichkeiten<br />
erheblich. SPE in Kombination mit dem im Sensor integrierten<br />
Jumo Cloud-Gateway realisiert eine robuste und effiziente Verbindung<br />
zwischen der IT und der OT-Welt. Bricht die Verbindung<br />
zum Cloud Server ab, werden Daten im smarten Sensor gepuffert<br />
und ein Alarm wird ausgelöst.<br />
FAZIT<br />
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Jumo durch die Einführung<br />
innovativer Technologien wie Single Pair Ethernet (SPE), IO-<br />
Link und Sensor-to-Cloud Kommunikation einen bedeutenden<br />
Schritt in Richtung eines ganzheitlichen System- und Lösungsanbieters<br />
unternimmt. Diese Technologien markieren einen<br />
wichtigen Meilenstein in der digitalen Transformation. Mit ihrer<br />
Fähigkeit, die Effizienz und Produktivität in der industriellen<br />
Automatisierung zu steigern, sind sie entscheidende Elemente auf<br />
dem Weg, zukunftsfähige und integrierte Lösungen anzubieten.<br />
Bilder: Aufmacher Tierney – stock.adobe.com, sonst. Jumo<br />
www.jumo.de<br />
um Effizienz zu steigern und Kosten zu senken. Die Logistik und<br />
das Supply Chain Management ermöglicht in diesem Zusammenhang<br />
eine verbesserte Nachverfolgung und Verwaltung von Lagerbeständen<br />
sowie Transportmitteln.<br />
VOM SENSOR DIREKT IN DIE CLOUD<br />
Nicht nur die M2M-Kommunikation, sondern auch die Sensorto-Cloud-Technologien<br />
spielen eine entscheidende Rolle in der<br />
digitalen Transformation der industriellen Automatisierung. Sie<br />
ermöglichen die direkte Übertragung von Sensordaten in die<br />
Cloud, wo diese für Analysen, Entscheidungsfindungen und Prozessverbesserungen<br />
genutzt werden können. Diese Entwicklung<br />
ist ein zentraler Bestandteil von Industrie 4.0 und des IIoT.<br />
Sensor-to-Cloud bezieht sich bei Jumo auf die Verbindung von<br />
smarten Sensoren in industriellen Umgebungen direkt mit der<br />
UNTERNEHMEN<br />
Jumo GmbH & Co. KG<br />
Moritz-Juchheim-Straße 1<br />
36039 Fulda<br />
Telefon 0661 6003-0<br />
E-Mail: mail@jumo.net<br />
AUTOREN<br />
Michael Wiener, Produktmanager<br />
Automatisierungssysteme und Nico Müller,<br />
Produktmanager Software, beide bei der<br />
JUMO GmbH & Co. KG in Fulda<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 33
<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
AUTOFOKUSKAMERA MIT<br />
UVC-PROTOKOLL<br />
Bei industriellen<br />
Anwendungen sind<br />
neben einfacher<br />
Bedienung auch<br />
Robustheit und lange<br />
Verfügbarkeit gefragt.<br />
Deshalb hat IDS die<br />
kompakte Autofokus-<br />
Kamera uEye XC entwickelt. Sie ist mit einem<br />
13 MP Onsemi-Sensor augestattet und mit zwei<br />
verschiedenen Protokollen erhältlich: USB3 Vision,<br />
wodurch das Modell programmierbar und anpassbar<br />
ist, oder als Variante mit UVC. Das steht für USB Video<br />
Class und bedeutet, dass die Kamera nur einen<br />
Kabelanschluss für die Einrichtung und Inbetriebnahme<br />
benötigt. Sie liefert dann direkt hochauflösende,<br />
detaillierte Bilder und Videos – selbst wenn sich<br />
Objektabstände ständig ändern. Zusätzlich verfügt die<br />
Kamera über Funktionen wie Digitalzoom, automatischen<br />
Weißabgleich und Farbkorrektur.<br />
www.ids-imaging.de<br />
DAS HMI DER ZUKUNFT<br />
Um den Anforderungen an ein<br />
modernes und mobiles HMI der<br />
Zukunft gerecht zu werden, hat<br />
ACD Elektronik eine neue, modulare<br />
Familie an mobilen Bediengeräten<br />
inklusive eines sicheren Systems zur<br />
Datenübertragung entwickelt. Im<br />
Mittelpunkt dieses Systems stehen<br />
die HMI-Geräte selbst, die es in zwei<br />
unterschiedlichen Ausführungen gibt. Das M2Smart HMI10<br />
als 10-Zoll-Gerät im Tablet-Format und das M2Smart HMI5 als<br />
5-Zoll-Gerät im Smartphone-Format. Bei den HMI werden die<br />
Safety-Daten funktional sicher via Black-Channel-Verfahren<br />
über eine Funkstrecke zwischen HMI und einem Gateway<br />
übertragen. Das Gateway wird an eine sichere Steuerung<br />
angeschlossen. Gekoppelt werden die M2Smart HMI-Geräte<br />
und das Gateway mittels einfachen RFID-Pairings. Anschließend<br />
ist das mobile HMI-Panel, inklusive der im Gerät<br />
befindlichen Nothalt- und/oder Zustimmtaster, einsatzbereit.<br />
Dank einer modernen Zweiprozessoren-Architektur können so<br />
Safetylevel bis PLd erreicht werden.<br />
www.acd-gruppe.de<br />
INDIVIDUELLE MASCHINENBEDIENKONZEPTE UMSETZEN<br />
Maschinen und Anlagen werden im Zeitalter der Digitalisierung und Industrie 4.0<br />
zunehmend komplexer. Daher spielt die Bedienung dieser Maschinen und Anlagen<br />
eine entscheidende Rolle. Die Bedienung sollte so einfach und benutzerfreundlich wie<br />
möglich gestaltet sein. Hierbei kommt dem Human Machine Interface (HMI) eine<br />
große Bedeutung zu, da es die einzige Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine<br />
darstellt. Das Produktportfolio an HMIs und Industrie-PCs der ADS-TEC Industrial IT<br />
bietet einfache und sichere Lösungen für individuelle Maschinenbedienkonzepte. Die Kundenanforderungen stehen dabei<br />
stets im Fokus. Um die bestmögliche Bedienung der Maschine zu gewährleisten, werden passgenaue HMI-Konzepte erstellt,<br />
die sich an die Anwendung vor Ort anpassen lassen und individuelle Anforderungen erfüllen. Ein passgenaues HMI ist<br />
hierbei der Schlüssel zur erfolgreichen Umsetzung.<br />
www.ads-tec-iit.com<br />
IO-LINK – TÜRÖFFNER<br />
FÜR INDUSTRIE 4.0<br />
PASSENDE LÖSUNGEN<br />
FÜR IHRE ANWENDUNG<br />
IO-Link steht für Einfachheit, Kostenreduktion und als Einstieg<br />
für zukünftige Industrie 4.0 Konzepte. Drehgeber, Seilzuggeber,<br />
LCD-Touch Anzeigen und Neigungssensoren für Ihre Anwendung.<br />
kuebler.com/io-link
VERNETZUNG IN DER SMART FACTORY<br />
Unter der Marke Maxolution Connected entwickelt SEW-<br />
Eurodrive ein Portfolio an Softwarelösungen für die digitale<br />
Transformation sowie die IT-Integration in der Smart<br />
Factory. Den Anstoß und die Zielgrößen für die Entwicklung<br />
gaben globale Megatrends wie die Digitalisierung. SEW-<br />
Edge-Devices ermöglichen den Zugang zum zentralen Broker<br />
mit einer standardisierten, offenen MQTT-Schnittstelle zur Datenkopplung und Anbindung der<br />
Shopfloor-Automatisierung an die übergeordnete IT-Ebene. Ziel ist eine maximale Transparenz<br />
der Prozesse durch eine komplette 3-D-Visualisierung. Dieser digitale Zwilling bildet die<br />
komplette Wertschöpfung im Fertigungsbereich ab. Mit Simulation/Emulation in 3-D wird der<br />
gesamte Anlagenprozess von der Planung, über die Inbetriebnahme- und Hochlaufphase<br />
dargestellt. Anlagenzustände aus der Vergangenheit können durch eine Cloud-Lösung oder Speicherung<br />
auf innerbetrieblichen Servern smart rekonstruiert werden. Die Anlagendaten sind<br />
durchgängig und langfristig verfügbar und liefern die Basis für maschinelles Lernen. Die<br />
Softwaremodule des Maxolution-Connected-Baukastens können in Abhängigkeit von Kundenanforderung<br />
und -applikation individuell zusammengestellt und integriert werden.<br />
www.sew-eurodrive.de<br />
LEISTUNGSSTARKES UND VIELSEITIGES<br />
SAAS-ANGEBOT<br />
Das Netilion-Ökosystem ist ein leistungsstarkes und<br />
vielseitiges SaaS-Angebot, das zur Unterstützung bei vielen<br />
verschiedenen Herausforderungen in unterschiedlichen<br />
Branchen eingesetzt werden kann. Es umfasst eine<br />
Basisebene, die aus Netilion-fähigen Feldgeräten und den<br />
mit Netilion kompatiblen IIoT-Sensoren besteht. Die Netilion-fähigen Feldgeräte sind nicht auf<br />
Endress+Hauser-Geräte beschränkt, sondern umfassen auch Aktoren und Ventile, Pumpen und<br />
Messgeräte anderer Hersteller. Dank der Offenheit des Angebots können die Kunden die<br />
Vorteile der digitalen Transformation auch dann nutzen, wenn sie mit einer vielfältigen<br />
installierten Basis beginnen. Die nächsten Ebenen sind die Digital Enabler, die die Konnektivität<br />
mit Netilion oder anderen Hostsystemen ermöglichen. Damit Unternehmen die Kontrolle<br />
behalten und in Zeiten des Wandels flexibel agieren können, braucht es offene, agile und<br />
skalierbare Systeme. Endress+Hauser entwickelt die Netilion-SaaS-Lösung ständig weiter, sie<br />
umfasst verschiedene Services und Anwendungen.<br />
www.endress.com<br />
CONDITION-MONITORING UND OT-SECURITY AUS EINER HAND<br />
Es gibt Systemlösungen auf dem Markt, die die Anforderungen der IEC 62443-3-3 erfüllen.<br />
Dazu gehört die Systemlösung CM&SM (Condition Monitoring & Security Management<br />
System) für Netzwerke mit Profinet-Applikation von Indu-Sol. Das CM&SM-System ist jetzt<br />
nicht mehr nur für vorausschauende Instandhaltung nutzbar, sondern lässt sich jetzt auch für<br />
die OT-Security gemäß den Forderungen der IEC 62443-3-3 „System security requirements and<br />
security levels“ einsetzen. Herzstück ist der Profinet-Inspektor NT, in dem nun sozusagen zwei<br />
Herzen schlagen: Eines für Condition-Monitoring und eines für das Security Management. Das<br />
CM&SM-System prüft die Datenkommunikation auf unerwünschte Veränderungen, setzt<br />
Verschlüsselungsmethoden zur sicheren Datenübertragung ein, segmentiert einzelne Netzwerkbereiche<br />
bei Bedarf aus Sicherheitsgründen, sorgt für kontinuierliche Datenüberwachung<br />
sowie automatisierte Alarmierung und hilft bei der Sicherung und Wiederherstellung von<br />
Geräte konfigurationen. Das Angebot des CM&SM<br />
wird auf die gesamten Anlagen ausgeweitet mit den<br />
Produktkategorien SIEDS (Multi Purpose Sensor) und<br />
D*Bridge sowie darauf ausgerichtete Services. Durch<br />
diese Automatisierung lassen sich wiederkehrende<br />
Instandhaltungstätigkeiten, Personalressourcen und<br />
Betriebsvermögen schonen.<br />
www.indu-sol.com
SCHUTZ UND MONETARISIERUNG VON GEISTIGEM EIGENTUM<br />
DIGITALE WERTE AUCH VIA<br />
3D-DRUCK GESICHERT<br />
Bei der additiven Fertigung geht es inzwischen nicht nur um neu entwickelte<br />
Teile, sondern auch um den Druck von Ersatzteilen. Zertifizierte Ersatzteile<br />
können direkt vor Ort gedruckt werden, sodass sie überall auf der Welt sofort<br />
verfügbar sind. Dabei muss die technologische Basis für den Schutz der<br />
digitalen Ersatzteile über die gesamte Prozesskette hinweg sowie eine<br />
Kontrolle über die Anzahl der gedruckten Ersatzteile gewährleistet sein.<br />
Der Rechteinhaber hat das 3D-gedruckte Ersatzteil entwickelt,<br />
das heißt es ist sein geistiges Eigentum. Wenn<br />
der Rechteinhaber die Ersatzteile selbst druckt, dann<br />
hat er die Kontrolle darüber. Wenn jedoch ein lokaler,<br />
unabhängiger Serviceprovider diese Ersatzteile druckt, weiß<br />
der Rechteinhaber nicht, was mit dem 3D-gedruckten Objekt<br />
passiert. Er will sein geistiges Eigentum entlang der gesamten<br />
Prozesskette geschützt wissen. Denn wenn die Originaldatei<br />
kopiert wird, gibt es keinen Unterschied mehr zwischen Original<br />
und Kopie. Es besteht die Gefahr, dass eine unberechtigte<br />
Person ohne Wissen des Rechteinhabers an das 3D-Objekt gelangt<br />
und dann dieses in beliebiger Stückzahl in der gleichen<br />
Qualität drucken kann. Die Lösung dieser Situation ist, dass der<br />
Rechteinhaber sein 3D-Druckobjekt verschlüsselt und zusätzlich<br />
eine nachvollziehbare Abrechnung über die gesamte Prozesskette<br />
aufbaut.<br />
36 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Die Lizenzen können sicher in der Schutzhardware CmDongle,<br />
der softwarebasierten CmActLicense oder über<br />
CmCloudContainer in der Cloud gespeichert werden<br />
RUND 40.000 POTENTIELLE 3D-OBJEKTE<br />
IDENTIFIZIERT<br />
Daimler Buses hat als erstes Unternehmen der Automobilbranche<br />
ein Geschäftsmodell für den Vertrieb von 3D-gedruckten<br />
Ersatzteilen aufgegriffen und umgesetzt. Seit 2022 wurden zahlreiche<br />
Ersatzteile für Omnibusse der Marken Mercedes-Benz<br />
und Setra digitalisiert und für den 3D-Druck optimiert, sodass<br />
sie im 3D-Druck-Lizenzshop von Omniplus zur Verfügung stehen.<br />
Internationale Busunternehmen und Servicepartner, die<br />
sich für diesen Shop registriert haben, können die Druckrechte<br />
erwerben und das Ersatzteil direkt vor Ort drucken. Der Shop<br />
enthält sowohl gängige Ersatzteile als auch selten benötigte Ersatzteile<br />
für spezielle Kundensonderwünsche oder ältere Modelle.<br />
Das Ziel von Daimler Buses ist es im ersten Schritt, über<br />
7.000 Ersatzteile von insgesamt rund 40.000 Ersatzeilen zu digitalisieren.<br />
Später und insbesondere, wenn die Digitalisierung<br />
im Designprozess der Busse Einzug gehalten hat, werden alle<br />
Teile digital zur Verfügung stehen.<br />
Dieses Geschäftsmodell zeichnet sich in zweierlei Hinsicht<br />
aus: Zum einen erfolgt der Druck der Ersatzteile ohne logistischen<br />
Aufwand direkt vor Ort, zum anderen sind die 3D-Druckdateien<br />
während des gesamten Prozesses geschützt – nur die berechtigten<br />
Personen können mit diesen Dateien arbeiten. Hinter<br />
diesem Konzept steckt die Schutz- und Lizenzierungstechnologie<br />
CodeMeter von Wibu-Systems. Das Unternehmen hat seine<br />
Lösung um die speziellen Anforderungen der additiven Fertigung<br />
erweitert. Der Druckerhersteller Farsoon Technologies hat<br />
seine Druckerflotte speziell dafür zertifiziert. Das Ergebnis dieser<br />
drei Experten ist ein praxistaugliches Schutzkonzept für den<br />
Ersatzteilverkauf. Weitere Hersteller von 3D-Druckern wurden<br />
inzwischen von Daimler qualifiziert und implementieren derzeit<br />
die Sicherheitsroutinen von Wibu-Systems in ihre Drucker.<br />
DER ERSATZTEILVERKAUF IM DETAIL<br />
Im Shop, der von Daimler Buses weiterausgebaut wird, sind die<br />
Objektdaten zu den einzelnen Ersatzteilen verschlüsselt hinterlegt.<br />
Der Kunde muss sich zunächst im Shop anmelden und dann<br />
die gewünschte Stückzahl in den Warenkorb legen und kaufen.<br />
Der Käufer erhält zwei Lizenzen, die für den 3D-Druck notwendig<br />
sind: die Prepress-Lizenz zur Druckvorbereitung der verschlüsselten<br />
Objekte für die Druckvorbereitungssoftware und die<br />
Drucklizenz mit der Stückzahl der gekauften Objekte, die dann<br />
über eine weitere Software für den Käufer auf den zertifizierten<br />
Farsoon 3D-Druckern gedruckt werden können. Es ist möglich,<br />
sowohl verschlüsselte als auch unverschlüsselte Objekte in einem<br />
Bauraum zu positionieren, um die Kosten pro Druck-Job zu<br />
optimieren. Das Tool CodeMeter License Central erzeugt, verwal-<br />
tet und liefert Lizenzen aus und wickelt das gesamte Lizenzmanagement<br />
bei Daimler Buses ab. Das Tool ist mit der SAP-Auftragsverwaltung<br />
gekoppelt und fügt sich so nahtlos die gesamte<br />
Prozesskette ein. Die umfangreiche Reporting-Funktion gibt<br />
Daimler Buses einen Überblick über alle mit CodeMeter License<br />
Central erzeugten Verkäufe. CodeMeter schützt zum einen die<br />
3D-Druckdaten und automatisiert zum anderen vollständig die<br />
Auftragsabwicklung.<br />
NACHHALTIG UND EFFIZIENT<br />
Im Laufe seiner 35-jährigen Geschäftstätigkeit hat sich Wibu-Systems<br />
seine Expertise für Know-how-Schutz und Monetarisierung<br />
aufgebaut. Zu den Entscheidungskriterien von Daimler Buses<br />
zählten unter anderem sowohl die langjährige Erfahrung des<br />
Schutzexperten als auch die einfache Anpassung von CodeMeter<br />
an die Anforderungen von Daimler Buses. Ein weiterer Partner<br />
dieses neuartigen Schutzkonzepts ist Farsoon Technologies, der<br />
CodeMeter in seine Softwareprodukte integriert hat und damit zu<br />
den Vorreitern bei 3D-gedruckten Ersatzteilen zählen.<br />
Die benötigten Ersatzteile können sich die Käufer beim bevorzugten<br />
Serviceprovider vor Ort drucken lassen. Dadurch werden<br />
Liefer- und Wartezeiten verkürzt und der CO 2<br />
-Fußabdruck reduziert.<br />
Das Schutzkonzept kann selbstverständlich auch für andere<br />
Branchen mit anderen Anwendungsfällen umgesetzt werden.<br />
Das Schutzkonzept berücksichtigt insbesondere den Käufer: Er<br />
profitiert von einer schnelleren Teileverfügbarkeit, kürzeren Lieferketten<br />
und damit von Kosteneinsparungen bei gleichzeitiger<br />
Verbesserung der Nachhaltigkeit.<br />
Bilder: Aufmacher R_boe – stock.adobe.com, sonst. Wibu-Systems<br />
www.wibu.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
Wibu-Systems AG<br />
Zimmerstraße 5<br />
76137 Karlsruhe<br />
Telefon 0721/93172-0<br />
E-Mail: info@wibu.com<br />
AUTOR<br />
Hans-Joachim Reich, Business Development<br />
bei der WIBU-SYSTEMS AG in Karlsruhe<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 37
CYBERSECURITY IN DER <strong>AUTOMATION</strong><br />
RISK MANAGEMENT<br />
WEITERDENKEN<br />
Arbeiten Maschinen, Anlagen und Systeme vernetzt, sind sie reaktionsschneller,<br />
flexibler und effizienter. Zunehmend digitalisiert werden sie aber<br />
auch anfälliger für Manipulationen. Mit dem Enhanced Risk Assessment (ERA)<br />
finden Industriebetriebe die richtige Balance zwischen Leistungssteigerung<br />
sowie Safety und Security. Erfahren Sie in diesem Beitrag, wie das gelingt.<br />
Industrieanlagen werden immer häufiger aus der Ferne überwacht,<br />
gesteuert und gewartet. Der Zugriff erfolgt über Netzwerkanschlüsse.<br />
Sind diese veraltet oder ungesichert, werden<br />
sie zu Schlupflöchern für Cyberkriminalität. Etwa die Hälfte<br />
aller deutschen Unternehmen erlebte 2023 einen Hackerangriff.<br />
Besonders vulnerabel sind digital vernetzte Systeme während<br />
Wartungsarbeiten und der Inbetriebnahme, wenn die Sicherheitseinrichtungen<br />
nicht vollständig aktiv sind. Die Folgen können<br />
gestörte Produktionsabläufe und ungeplante Anlagenstillstände<br />
sein.<br />
Löst eine Funktion einer Anlage im Anforderungsfall nicht aus,<br />
fällt dies in der Regel schnell auf. Daten werden jedoch oft unbemerkt<br />
abgegriffen und unter anderem zur Industriespionage genutzt.<br />
Das verursacht jährlich Schäden in Milliardenhöhe. Doch<br />
Cyberkriminelle kosten Unternehmen nicht nur Wettbewerbsvorteile<br />
und Geld. Auch die Sicherheit ihrer Mitarbeitenden ist in<br />
Gefahr. Unerwartete Maschinenbewegungen, ausgelöst durch<br />
manipulierte Steuerbefehle, können das Bedienpersonal schwer<br />
verletzen. Werden verunreinigte Chargen oder veränderte Rezepturen<br />
nicht entdeckt, steht zudem die Gesundheit der Verbraucher<br />
auf dem Spiel.<br />
IT-SICHERHEIT ALLEIN IST NICHT GENUG<br />
Um sich vor Datenverlust und Manipulation zu schützen, sind<br />
Unternehmen verpflichtet, Risikomanagement zu betreiben: Sie<br />
müssen Risiken identifizieren, einschätzen und bewerten – und<br />
Gegenmaßnahmen entwickeln. Bislang fokussierten sie sich<br />
meist auf die Sicherheit ihrer Unternehmensdaten und Office-<br />
Anwendungen. Doch der Blick auf die klassische IT reicht nicht<br />
länger aus. Weil immer mehr Prozesse digitalisiert sind, müssen<br />
ebenfalls operative Technologien (OT) berücksichtigt werden,<br />
SAFETY VERSUS SECURITY?<br />
Safety besteht vor allem aus Maßnahmen, die den Arbeits- und Gesundheitsschutz von Personen in der Produktion sowie<br />
die Funktionale Sicherheit betreffen. Dazu gehören etwa Schutzzäune. Im Fokus stehen Risiken zum Beispiel elektrischer<br />
oder mechanischer Natur oder Explosionsgefahren. Hinzu kommen Risiken, die die Umwelt gefährden. Im Gegensatz dazu<br />
befasst sich Security mit böswillig herbeigeführten Situationen, die hauptsächlich Informationen oder Vermögenswerte<br />
betreffen. Dazu gehören Diebstahl und Manipulation von Daten. Zu den Maßnahmen der Cybersecurity gehören beispielsweise<br />
Zugangsbeschränkungen, Verschlüsselungen oder Zonierung. Um Unternehmen zu schützen, muss das Risikomanagement<br />
Maßnahmen sowohl zur Safety als auch Security abdecken.<br />
38 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
darunter Systeme der Gebäudeautomation oder programmierbare<br />
Steuerungen für Montagelinien.<br />
Darauf reagiert auch der Gesetzgeber: So erweitert das IT-<br />
Sicherheitsgesetz 2.0 den Betreiberkreis Kritischer Infrastrukturen<br />
und macht unter anderem Systeme zur Angriffserkennung<br />
verpflichtend. Auch die neue Europäische Maschinenverordnung<br />
(MVO), die ab 2027 anstelle der Maschinenrichtlinie verpflichtend<br />
anzuwenden sein wird, justiert nach. Sie ergänzt das<br />
Risikomanagement um die gestiegenen Anforderungen der vernetzten<br />
Industrie. Dafür rückt sie die Themen Cybersecurity<br />
und Künstliche Intelligenz in den Fokus. Für Betreiber von Maschinen<br />
und Anlagen ist das Thema der Cybersecurity mit der<br />
TRBS 1115 Teil 1 bereits seit November 2022 relevant.<br />
Die technischen Entwicklungen und die verschärften rechtlichen<br />
und normativen Vorgaben spiegelt das Enhanced Risk<br />
Assessment von TÜV SÜD wider. Die Experten kombinieren die<br />
Gefährdungs- beziehungsweise Risikobeurteilung mit der Bewertung<br />
der Cybersecurity. Sie orientieren sich eng an der IEC 62443 –<br />
der wichtigsten Normenreihe für die IT-Sicherheit industrieller<br />
Automatisierungssysteme und Kommunikationsnetze. Die Normenreihe<br />
IEC 62443 umfasst alle Hard- und Softwarekomponenten<br />
von Steuerungssystemen sowie die für deren Errichtung und<br />
Betrieb nötigen Prozesse. Sie formuliert Schutzkonzepte und<br />
CYBERMANIPULATIONEN KÖNNEN<br />
FATALE FOLGEN FÜR MITARBEITER<br />
UND UNTERNEHMEN HABEN<br />
Leitfäden und teilt Netzwerke in Zonen, die bestimmte Sicherheitslevel<br />
erreichen müssen. So erfassen Unternehmen auch bislang<br />
unerkannte durch Cyberbedrohungen induzierte Risiken<br />
und können Gegenmaßnahmen implementieren.<br />
ENHANCED RISK ASSESSMENT IN DER PRAXIS<br />
Je nach Anlage, Produkt und Umfeld legt das Unternehmen eigene<br />
Schutzziele fest, die sich aus der IEC 62443 ableiten. Dabei<br />
sind alle Lebensphasen eines Systems inbegriffen, von der Entwicklung<br />
über die Implementierung bis hin zur Wartung und<br />
Stilllegung. Die Mitarbeiter aus der Maschinen- und Anlagensicherheit,<br />
der IT und OT definieren in enger Zusammenarbeit mit<br />
den Sachverständigen geeignete Maßnahmen. Wie lässt sich beispielsweise<br />
der unerlaubte Zugriff auf einen remote gesteuerten<br />
Fertigungsroboter verhindern? Etwa dadurch, dass der Fernzugriff<br />
zeitlich beschränkt wird und durch einen Maschinenexperten<br />
vor Ort freigegeben werden muss. Ergänzend dazu reicht es<br />
nicht, beispielsweise eine Fernzugriffsmöglichkeit aus Sicht der<br />
Cybersecurity zu bewerten; auch die Arbeitssicherheitsprozeduren<br />
müssen an die neuen Arbeitsweisen angepasst werden, um<br />
die Sicherheit der Personen vor Ort weiterhin zu gewährleisten.<br />
Der Fokus des ERA liegt auf dem Zusammenspiel von bestehenden<br />
und neu zu implementierenden Maßnahmen zum<br />
Schutz gegen Cyberkriminalität. Die Resilienz von bestehenden<br />
Sicherheitskonzepten wird durch geeignete Safety- und Security-<br />
Maßnahmen anforderungsgerecht erweitert. So kann in manchen<br />
Fällen eine rein mechanische Komponente wie ein Endanschlag<br />
ein wichtiger Bestandteil eines Sicherheitskonzepts sein:<br />
er ist weder vernetzt noch programmier- oder parametrierbar<br />
und bietet somit keine Angriffsfläche für Cyberangriffe. Mehr<br />
Cybersicherheit darf jedoch nicht zulasten der Bedienbarkeit<br />
Das ERA ermöglicht, Schutzmaßnahmen aus<br />
den Bereichen Safety und Security präzise<br />
aufeinander abzustimmen, ohne dass neue<br />
Risiken entstehen. Zugleich bleiben die Systeme<br />
zugänglich für die Bedienung und Instandhaltung.<br />
So entsteht ein anforderungsgerechtes<br />
Sicherheits-Niveau ohne Effizienzverluste,<br />
das die Widerstandskraft der Unternehmen<br />
und damit das Vertrauen ihrer Kunden stärkt.<br />
Andreas Michael, Industrial IT Security Expert,<br />
TÜV SÜD Industrie Service GmbH<br />
gehen. Beispielsweise ist es notwendig, einen geeigneten Kompromiss<br />
zwischen Cybersecurity-Maßnahmen und der Zugänglichkeit<br />
für Wartung und Reparatur zu finden. Das ERA-Konzept<br />
unterstützt die Unternehmen bei der Erstellung ihrer Safety- und<br />
Cybersecurity-Bewertungen und sensibilisiert darüber hinaus<br />
die Mitarbeiter für Bedrohungen durch Cyberangriffe.<br />
Bild: Aufmacher Andrii Yalanskyi – stock.adobe.com, Portrait TÜV SÜD<br />
www.tuevsued.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
TÜV SÜD Industrie Service GmbH<br />
Westendstr. 199<br />
80686 München<br />
Telefon 089/5792 - 0<br />
AUTOREN<br />
Michael Pfeifer, Experte für Maschinensicherheit<br />
und I4.0 und Andreas Michael,<br />
Industrial IT Security Expert, beide bei der<br />
TÜV SÜD Industrie Service GmbH,<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 39
MEHR FARBEN, MEHR EFFEKTE UND<br />
VIELSEITIG EINSETZBAR<br />
Ab sofort gibt es die LED-Signalsäule eSIGN von<br />
Werma auch mit weißem Gehäuse. Nutzern eröffnen<br />
sich damit erweiterte Einsatzmöglichkeiten wie etwa<br />
in Reinräumen oder auf helleren Maschinen. Ob in<br />
weiß oder schwarz -aufgrund der Modularität in<br />
Verbindung mit neuester LED-Technik lassen sich<br />
verschiedene Signalisierungsmodi mit mehreren<br />
Farben, Helligkeitsstufen und Leuchtbildern realisieren<br />
– von der klassischen Ampelanzeige bis zu komplett kundenspezifischen<br />
Einstellungen. Neben Reinräumen ist die im robusten Industriedesign<br />
entwickelte eSIGN prädestiniert für den Einsatz in der Elektronikfertigung, auf<br />
weißen und helleren Maschinen, Bestückungsautomaten oder Absauganlagen.<br />
Dabei reicht ihr Spektrum von der einfachen visuellen Warnung oder die<br />
optisch-akustische Alarmierung über Status-, Füllstands- oder Störungsanzeigen<br />
bis hin zu Materialstand oder Gebäudesicherheit.<br />
www.werma.com<br />
BESCHLEUNIGTE TRANSFORMATION ZUR<br />
NACHHALTIGEN INDUSTRIE 4.0<br />
Künstliche Intelligenz vereinfacht<br />
die Arbeit von Konstrukteuren<br />
bereits bei der Auswahl der passenden<br />
Bauteile. Das beweist Igus mit<br />
IgusGO. Die KI-basierte App verrät<br />
in Sekundenschnelle, wie sich eine<br />
Anwendung mit schmierfreien<br />
Komponenten technisch optimieren<br />
lässt. Dafür muss der Konstrukteur lediglich ein Foto seiner Anwendung<br />
machen. Die App erkennt mit KI-Algorithmen das Objekt und macht Vorschläge<br />
für das passende Igus-Produkt. Eine Studie der RWTH Aachen und Igus<br />
quantifiziert: Je nach Anwendung lassen sich pro Jahr zwischen 7.000 und<br />
14 Mio. Euro Einkaufskosten für Schmiermittel sparen. Gleichzeitig bietet der<br />
Umstieg auf die Polymerlager von Igus hohes CO 2<br />
-Einsparpotenzial.<br />
www.igus.de<br />
ADERKENNZEICHNUNG AUF NACHHALTIGE ART<br />
Eine eindeutige Aderkennzeichnung ist für<br />
den schnellen und sicheren Anschluss von<br />
Kabeln und Leitungen unverzichtbar. Mit<br />
Pastell B von Helukabel steht nun eine<br />
nachhaltige Methode in den Startlöchern.<br />
Bei diesem Verfahren wird nicht eine weiße<br />
B-Ader mit einem farbigen Streifen oder<br />
Ring markiert, sondern die komplette Aderisolation in einem der A-Ader<br />
entsprechenden, aber deutlich helleren Farbton hergestellt. Die Aderpaare<br />
sind also zum Beispiel hell- und dunkelgrün oder hell- und dunkelblau<br />
eingefärbt und lassen sich somit eindeutig unterscheiden. Dabei kommen<br />
keine Lacke und Lösungsmittel zum Einsatz, die beim Auftragen in die Umwelt<br />
gelangen. Die Methode lässt sich per normalen Extrudern mit Farbdosierer<br />
umsetzen, ein zusätzlicher Streifenextruder wird nicht benötigt. Das senkt<br />
zum einen die Investitionskosten und zum anderen den Stromverbrauch.<br />
Ebenso reduziert sich die Anzahl der Werkzeuge, die vorgehalten und gewartet<br />
werden müssen. Pastel B entspricht den in der Kabelproduktion geltenden<br />
Normen IEC 11801-1, EN50288-7, ANSI TIA/EIA 568 und IEC 60304.<br />
www.helukabel.com<br />
40 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
SOFTWARE ZUR CE-KENNZEICHNUNG NACH MASCHINENVERORDNUNG (EU) 2023/1230<br />
Mit der neuen Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 und deren Inkrafttreten zum 20.01.2027 bekommen Hersteller von<br />
Maschinen und Anlagen neue Anforderungen an Maschinensicherheit sowie neue Dokumentationspflichten. Aus diesem<br />
Grund bietet IBF Solutions – Anbieter von CE-Software und Seminardienstleistungen – mit Safexpert 9.1 (Release-Datum<br />
22.04.<strong>2024</strong>) eine Version inklusive der neuen Maschinenverordnung an. Gerade Hersteller mit sehr langen Projektvorlaufzeiten<br />
haben damit bereits jetzt die Möglichkeit, Ihre Projekte in Safexpert strukturiert nach der neuen Maschinenverordnung<br />
zu bearbeiten. Dabei orientiert sich der neue Leitfaden am bewährten Aufbau der bereits bestehenden CE-Leitfäden und<br />
führt Sie ebenso wie diese komfortabel und zuverlässig durch alle erforderlichen Arbeitsschritte zur Konformitätserklärung.<br />
Auch die bisherigen Schritt-für-Schritt-Leitfäden nach Maschinenrichtlinie<br />
und Niederspannungsrichtlinie wurden optimiert und aktualisiert.<br />
Eine weitere Neuerung sind sogenannte Anforderungslisten.<br />
Damit unterstützt Safexpert, keine Punkte aus der neuen Maschinenverordnung<br />
zu vergessen. Somit lassen sich Anforderungen in<br />
einer Risikobeurteilung komfortabel per Drag and Drop einer nötigen<br />
Maßnahme zuordnen. Jetzt ist der ideale Zeitpunkt gekommen, um<br />
von den neuesten Funktionen sowie technischen und grafischen<br />
Leistungsverbesserungen zu profitieren. Damit ebnet Safexpert den<br />
Weg – weg von Word und Excel – hin zu einem effizienteren sicherheitstechnischen<br />
Engineering.<br />
www.ibf-solutions.com<br />
GERÄTEBASIERTE FIREWALL<br />
CIP Securit, die Cybersecurity-Netzwerkerweiterung für<br />
Ethernet/IP, wurde um eine neue gerätebasierte Firewall zur<br />
besseren Abwehr von Eindringlingen aufgerüstet. Diese bietet<br />
Anwendern einen einfachen Traffic-Filter. Die gerätebasierte<br />
Firewall wird über ein neues CIP Security Profil aktiviert. Damit<br />
haben Nutzer die Flexibilität, diese Funktion je nach Wunsch<br />
zu aktivieren oder zu deaktivieren. Es soll ein noch robusterer<br />
Schutz auf Geräteebene geboten werden. Die Firewall hält<br />
Akteure davon ab, in Ethernet/IP-Industrienetzwerke einzudringen.<br />
Die Firewall ist ein Mechanismus zur Filterung des<br />
Datenverkehrs auf der Grundlage von IP-Adresse, Port und<br />
Protokoll. Ethernet/IP-Geräte mit CIP Security können bestimmen,<br />
mit welchen Nodes sicher<br />
kommuniziert werden kann und ob<br />
TLS- oder DTLS-Verschlüsselung<br />
erforderlich ist.<br />
Bild: Michael Traitov – stock.adobe.com<br />
www.odva.org<br />
SCHALTSCHRANK IN EDELSTAHL<br />
Mit der Umstellung der Edelstahlschränke<br />
auf AX und KX können die<br />
Planer und Anwender jetzt<br />
Systemvorteile auch für spezielle<br />
Anwendungen nutzen, die das<br />
robustere Material erfordern. Die<br />
Kompaktschränke verfügen über<br />
ein patentiertes System von eingeprägten Gehäuse nocken. So<br />
bilden sie zusammen mit den Schienen für den Innenausbau<br />
das etablierte 25-mm-System-Raster aus dem VX25 Großschrank<br />
ab. Damit sind die AX Kompakt-Schaltschränke auf<br />
alle Ausbau- und Nachrüstfälle vorbereitet. Systemkomponenten<br />
und -zubehör lassen sich auf Schienen ohne Bohren<br />
einfach, schnell und sicher einbauen – von Türpositionsschaltern<br />
oder Türarretierungen über Kabelschläuche und Klemmleisten<br />
bis zu Schaltschrankleuchten. Rittal hat auch die<br />
Erdung mit automatischem Potenzialausgleich vereinfacht.<br />
www.rittal.de<br />
Die Kabeleinführung als<br />
individuelle Schnittstelle<br />
Erleben Sie innovative<br />
Kabeleinführungssysteme<br />
live auf der Hannover Messe.<br />
Ihr kostenloses Ticket gibt’s hier:<br />
Mit den IMAS-CONNECT Adaptertüllen<br />
erstellen Sie Ihr individuelles Interface für<br />
Keystone-Module, Steckverbinder und<br />
Schlauchverschraubungen. Jetzt online<br />
konfigurieren auf www.icotek.com<br />
bis<br />
IP66
EINFACHES HANDLING VERSCHIEDENSTER SIGNALE<br />
BAUSTEIN-BOOM<br />
Lange Zeit waren hierarchisch strukturierte Maschinen mit einer zentralen<br />
Steuerung Stand der Technik. Heutzutage können viele Aufgaben jedoch wesentlich<br />
effizienter mit modularen Maschinen- und Anlagenkonzepten realisiert werden,<br />
deren Module dezentral gesteuert werden. Zuverlässige Komponenten – von<br />
Sensorik über Multiprotokoll-I/O-Module, vorkonfektionierte Anschlusstechnik<br />
und LED-Leuchten bis zu RFID – sind dabei eine grundlegende Voraussetzung.<br />
42 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
SPECIAL CONNECTIVITY<br />
01<br />
02<br />
Als Spezialist für die Automatisierung industrieller Prozesse<br />
hat der polnische Systemintegrator Smart Automation<br />
langjährige Erfahrung in verschiedenen Branchen,<br />
unter anderem in den Bereichen Möbel, Lebensmittel,<br />
Chemie, Pharma oder Automotive. Dabei setzt das Unternehmen<br />
mit Sitz im polnischen Olsztyn auf innovative Ansätze für seine<br />
kundenspezifischen Lösungen auf Basis von Industrie 4.0-Technologien.<br />
Für einen Tier-1-Automobilzulieferer hat Smart Automation<br />
eine Produktionslinie für Ventildeckel entwickelt, die auf<br />
modularen Maschinen und dezentralisierter Steuerung basiert.<br />
Dieses modulare Konzept ermöglicht eine flexiblere und effizientere<br />
Produktion und erlaubt damit eine schnellere Reaktion auf<br />
sich ändernde Marktbedingungen und Kundenbedürfnisse.<br />
DIE HERAUSFORDERUNGEN DER<br />
MODULARISIERUNG<br />
Die Entwicklung der modularen Produktionslinie war eine besondere<br />
Herausforderung, einerseits hinsichtlich der Kundenanforderungen<br />
an die Flexibilität und andererseits hinsichtlich<br />
ihrer Größe. Noch nie zuvor hatte Smart Automation eine Produktionslinie<br />
konzipiert und realisiert, die solche Dimensionen<br />
aufwies. Die Linie kombiniert Module für zahlreiche Aufgaben,<br />
darunter die UV-Laserbedruckung von Data-Matrix-Codes für<br />
die Rückverfolgbarkeit, die induktive Erwärmung, Montage und<br />
01 Ethernet-Multiprotokoll-I/O-Module sorgen entlang der Anlage<br />
für die effiziente Datenkommunikation<br />
02 Die RFID-Schreib-Lesegeräte in der Strecke erfassen alle<br />
Warenträger und erlauben damit die lückenlose<br />
Prozessdokumentation<br />
Messung von Aluminiumeinsätzen sowie die Roboter-basierte<br />
Entionisierung und Reinigung der Oberfläche für die Gummidichtung.<br />
Darüber hinaus mussten zahlreiche Messungen und<br />
Dichtheitsprüfungen durchgeführt werden, von Durchmesser<br />
und Rundheit bis hin zu Leckage-, Durchfluss- und Druckabfalltests.<br />
Jede Arbeitsstation besteht aus drei Teilmodulen für Transport,<br />
Prozess und Konstruktion. Mit der modularen Struktur der<br />
Arbeitsstationen konnte Smart Automation eine Vereinheitlichung<br />
auf Konstruktions-, Montage- und Programmierungsebene<br />
erreichen, was eventuelle Änderungen im späteren Maschinenlebenszyklus<br />
deutlich erleichtert.<br />
Um diese hochflexible Linie umzusetzen, entschied sich der<br />
Systemintegrator für Turck als Automatisierungspartner. „Turck<br />
war bereits in der Konzeptphase des Projekts involviert“, erinnert<br />
sich Cezary Zakrzewski, Vertriebsleiter bei Smart Automation.<br />
„Das half uns, gemeinsam mit dem Kunden die optimale<br />
Lösung zu erörtern und erleichterte die folgenden Phasen der<br />
Projektvorbereitung.“<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 43
SPECIAL CONNECTIVITY<br />
03 04<br />
FIT FÜR DIE ZUKUNFT DANK STANDARDISIER-<br />
TER GERÄTEINTEGRATION<br />
Eine wesentliche Anforderung an die Produktionslinie war der<br />
Einsatz unterschiedlicher Ethernet-Protokolle. Mit ihrer Ethernet-<br />
Multiprotokoll-Funktionalität waren Turcks I/O-Module der BL67-<br />
und TBEN-Serie daher die ideale Lösung für dieses Projekt. Sie<br />
vereinen die drei Ethernet-Protokolle Modbus TCP, Ethernet/IP<br />
und Profinet in einem Gerät und lassen sich automatisch in jedem<br />
der drei Netzwerke betreiben. Auf diese Weise konnte die Vielfalt<br />
der benötigten Gerätevarianten effektiv reduziert werden. Zudem<br />
erlaubt die identische Planung von Maschinen- und Anlagenteilen<br />
mit unterschiedlichen Ethernet-Protokollen eine Standardisierung<br />
bei der Integration von Geräten mit unterschiedlichen<br />
Kommunikationsstandards, sodass sich eine künftige Rekonfiguration<br />
der Anlage ohne großen Aufwand umsetzen lässt.<br />
Zudem unterstützen die in der Linie eingesetzten I/O-Module<br />
den dezentralen Steuerungsansatz mit ihrer On-Board-Logik<br />
Argee. Diese Field-Logic-Controller-Funktionalität kann kleine<br />
bis mittlere Steuerungsaufgaben übernehmen, ohne die zentrale<br />
Steuerung zu belasten. So ist etwa bei Änderungen oder Austausch<br />
der I/O-Module keine Anpassung des Programms in der<br />
zentralen Steuerung notwendig und die einzelnen Module können<br />
unabhängig voneinander bereits vorher getestet werden. Damit<br />
unterstützen sie das modulare Maschinenbauprinzip erheblich,<br />
wie Zakrzewski bestätigt: „Durch die Zusammenarbeit mit<br />
Turck konnten wir eine hohe Modularität der gesamten Produktionslinie<br />
erreichen. Dadurch sind wir in der Lage, den Prozess bei<br />
Bedarf einfach umzugestalten.“<br />
FLEXIBLE PROZESSÜBERWACHUNG MIT RFID<br />
Zur vollständigen Überwachung des Herstellungsprozesses hat<br />
Smart Automation ein RFID-basiertes Tracking-System eingesetzt,<br />
in dem das TBEN-S-RFID-Interface und HF-Schreib-Lesegeräte<br />
von Turck eine zentrale Rolle spielen. Sämtliche Parameter<br />
und Messwerte des Herstellungsprozesses werden für jedes einzelne<br />
Teil erfasst und in einer Datenbank auf einem Server und in<br />
der Cloud gespeichert. Diese Lösung ermöglicht es, den Herstellungsprozess<br />
flexibel zu gestalten, indem beispielsweise einzelne<br />
Schritte übersprungen oder bestimmte Elemente jederzeit nachbearbeitet<br />
werden können.<br />
Das breite Turck-Portfolio ermöglichte das<br />
einfache Handling verschiedenster Signale,<br />
von digitalen und analogen Standardsignalen<br />
bis hin zu RFID. Durch die Zusammenarbeit<br />
mit Turck konnten wir ein hohes Maß an<br />
Modularität über die gesamte Linie hinweg<br />
erreichen.<br />
Cezary Zakrzewski, Vertriebsleiter<br />
Smart Automation<br />
IDENTISCHE SCHALTABSTÄNDE AUF ALLE METALLE<br />
Im Bereich der induktiven Sensoren hat sich das Unternehmen<br />
für die Uprox-Serie von Turck entschieden. Als Faktor-1-Sensoren<br />
erfassen die Uprox-Geräte sämtliche Metalle zuverlässig und mit<br />
gleichem Schaltabstand, was eine Standardisierung bei der Sensorauswahl<br />
ermöglicht – ein weiterer Vorteil in der Maschinenkonstruktion.<br />
Die einheitliche Verwendung dieser Sensoren führt<br />
zu einer einfacheren Integration in die Anlage, da keine unterschiedlichen<br />
Abstände und Target-Materialien beachtet werden<br />
müssen. Auch Installation und Wartung sind weniger aufwendig.<br />
Dadurch wird die Herstellung der Anlage effizienter.<br />
MIT LED-TECHNOLOGIE PRODUKTION IM BLICK<br />
In einem so umfangreichen Projekt ist es wichtig, den aktuellen<br />
Status auf den verschiedenen Produktionsstufen anzuzeigen.<br />
Das Unternehmen entschied sich für die programmierbaren<br />
WLS27-LED-Linienleuchten von Turcks Optosensorik-Partner<br />
44 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
03 LED-Linienleuchten stellen den jeweiligen Status eines Moduls<br />
farbig dar<br />
04 Mit ihrem kompakten Design lassen sich die RFID-Interfaces nahezu<br />
überall problemlos montieren<br />
You CAN get it...<br />
Hardware und Software<br />
für CAN-Bus-Anwendungen…<br />
Besuchen Sie uns:<br />
Halle 1, Stand 304<br />
Banner Engineering, um den jeweiligen Status der Maschine in den<br />
einzelnen Modulen durch verschiedene Farben anzuzeigen. Für die<br />
intuitive Kommunikation mit dem Anwender wurden K50-Leuchttaster<br />
verwendet.<br />
SCHNELL UND FEHLERSICHER:<br />
VORKONFEKTIO NIERTE LEITUNGEN<br />
Eine weitere Herausforderung bei der Komplexität dieser Linie war die<br />
Anschlusstechnik. Aber auch dafür hat Smart Automation im umfangreichen<br />
Connectivity-Portfolio von Turck eine Lösung gefunden. So hat<br />
man bereits in der Planungsphase vorkonfektionierte Leitungen in verschiedenen<br />
Längen ausgewählt und bei Bedarf passive Hubs eingesetzt.<br />
Auf diese Weise konnten nicht nur Anschlussfehler von vornherein ausgeschlossen<br />
werden, auch die Montage und Inbetriebnahme der einzelnen<br />
Module wurde deutlich beschleunigt.<br />
FAZIT<br />
Hinsichtlich der steigenden Produktionsanforderungen in der Automobilbranche<br />
bietet die Kombination aus modularem Maschinenbau<br />
und dezentraler Steuerung zahlreiche Vorteile. Dank der eingesetzten<br />
Lösungen konnten die Anzahl der Bediener reduziert, der Verkabelungsaufwand<br />
verringert und die Montagearbeiten beschleunigt werden,<br />
was mit klassischer zentraler Steuerungstechnik nicht möglich<br />
gewesen wäre. Zudem erhöht das modulare Konzept die Anlagenverfügbarkeit,<br />
da bei Ausfall eines Moduls nur dieses ausgetauscht werden<br />
muss. Letztlich bietet die modulare Bauweise einfache Erweiterungsmöglichkeiten<br />
der Anlage, um auch künftigen Anforderungen<br />
gerecht zu werden. Dadurch wird die Flexibilität erhöht und langfristige<br />
Kosteneffizienz gewährleistet. „Es war uns sehr wichtig, dass manuelle<br />
Operationen einfach automatisiert werden können, falls der<br />
Kunde dies zu einem späteren Zeitpunkt fordert“, so Zakrzewski. „Das<br />
breite Turck-Portfolio ermöglicht das einfache Handling verschiedenster<br />
Signale, von digitalen und analogen Standardsignalen bis hin<br />
zu RFID, die sowohl zur Bedienerprotokollierung als auch zur Prozessverfolgung<br />
eingesetzt wurden. Durch die Zusammenarbeit mit<br />
Turck konnten wir ein hohes Maß an Modularität über die gesamte<br />
Linie hinweg erreichen.“<br />
Optional<br />
mit Ethernet<br />
PCAN-Router Pro FD<br />
Frei programmierbarer 6-Kanal-<br />
Router und Datenlogger für CAN FD<br />
und CAN 2.0. Auslieferung mit einsatzbereiter<br />
Datenlogger-Firmware<br />
und Entwicklungspaket.<br />
PCAN-miniPCIe FD<br />
CAN-FD-Interface für PCI Express<br />
Mini. Erhältlich mit ein, zwei oder<br />
vier Kanälen inkl. Software, APIs und<br />
Treiber für Windows und Linux.<br />
Bilder: Turck<br />
www.turck.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
Hans Turck GmbH & Co. KG<br />
Witzlebenstraße 7<br />
45472 Mülheim an der Ruhr<br />
Telefon 0208 49 52 - 0<br />
E-Mail: more@turck.com<br />
Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten.<br />
PCAN-Gateways<br />
Gateway-Produktfamilie für den<br />
Zugriff auf CAN-Busse über<br />
IP-Netzwerke oder die Verbindung<br />
weit entfernter CAN-Busse über IP.<br />
AUTOR<br />
Przemysław Joachimiak ist<br />
Vertriebsingenieur bei Turck Polen<br />
www.peak-system.com<br />
Otto-Röhm-Str. 69<br />
64293 Darmstadt / Germany<br />
Tel.: +49 6151 8173-20<br />
Fax: +49 6151 8173-29<br />
info@peak-system.com
GLEICHSTROM STATT WECHSELSTROM<br />
DIE ZUKUNFT DER<br />
ENERGIEVERSORGUNG<br />
Die energetische Versorgung mit Gleichstrom verspricht mehr Energie- und<br />
Ressourceneffizienz in Fabriken. Den Beweis möchte Lapp in seinem Werk<br />
im französischen Forbach antreten. Das soll in den nächsten Jahren<br />
schrittweise auf Gleichstrom umgerüstet werden.<br />
Die Lapp Gruppe hat weltweit 21 Produktionsstandorte –<br />
das größte Werk befindet sich im französischen Forbach:<br />
die Câbleries Lapp. Das Werk wurde in den letzten Jahren<br />
ständig erweitert und vergrößert. Das machte eine<br />
Neuorganisation der Fertigungslinien und vor allem des Wertstroms<br />
in den fünf Hallen notwendig. In den kommenden drei<br />
Jahren sollen 95 Prozent der Maschinen ihren Platz wechseln,<br />
außerdem wird eine sechste Halle gebaut. Das soll die Produktivität<br />
unterm Strich verdoppeln.<br />
Die Umorganisation war für das Management der ideale Zeitpunkt,<br />
um auch Optimierungen in Richtung Energie- und Ressourceneffizienz<br />
umzusetzen. Eine Kabelproduktion benötigt einiges<br />
an Energie, vor allem für die vielen Extrusionslinien zum<br />
Aufbringen von Ader- und Mantelmaterial. Das Management von<br />
Lapp entschied daher, die Versorgung einer neuen sechsten Halle<br />
und der benachbarten Halle 1 mit Gleichstrom zu konzipieren.<br />
Der Anbieter von integrierten Lösungen und Markenprodukten<br />
im Bereich der Kabel- und Verbindungstechnik hat in den vergangenen<br />
Jahren die Entwicklung der DC-Technologie (DC = Direct<br />
Current = Gleichstrom) mit vorangetrieben und ist heute Gründungsmitglied<br />
der Open Direct Current Alliance des ZVEI e.V.<br />
ENERGIERÜCKGEWINNUNG DURCH<br />
REKUPERATION<br />
Die Idee liegt nahe: In jeder Fabrikhalle gibt es Verbraucher, die<br />
mit Gleichstrom betrieben werden, wie etwa die LED-Beleuchtung,<br />
die Belüftung oder Gleichstrommotoren. Für sie muss die<br />
Netzwechselspannung (AC = Alternating Current = Wechselstrom)<br />
gleichgerichtet werden, was Wandlungsverluste bedeu-<br />
46 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
SPECIAL CONNECTIVITY<br />
tet. Besser wäre es, wenn man sie direkt mit Gleichstrom versorgen<br />
würde. Darüber hinaus werden drehzahlgeregelte Motoren<br />
über Frequenzumrichter mit einem DC-Zwischenkreis betrieben,<br />
zum Beispiel Förderanlagen, Schweißroboter oder Servomotoren.<br />
Hier kann direkt in den DC-Zwischenkreis eingespeist<br />
werden und eine Wandlungsstufe vermieden werden. Gleiches<br />
Bild auf der Seite der Energiebereitstellung: Photovoltaikanlagen<br />
erzeugen und Batterien speichern immer Gleichstrom. Ein<br />
Gleichstromnetz würde es zudem erleichtern, Bremsenergie<br />
aus Motoren, wie beispielsweise bei der dynamischen Bewegung<br />
großer Massen, zurückzugewinnen und direkt im Fabriknetz<br />
weiterzuverwenden, wie beim Rekuperieren im Elektrooder<br />
Hybridauto.<br />
Wer es also ernst meint mit der Senkung des Energieverbrauchs<br />
in Produktionsstätten, sollte den Einsatz von Gleichstrom beziehungsweise<br />
die Umsetzung von hybriden Netzen in Erwägung<br />
ziehen. Auch sonst lässt sich sparen: Durch den Wegfall der dritten<br />
Phase (bei DC: DC+ und DC- sowie Neutralleiter) und damit<br />
eines Leiters in den Kabeln und Leitungen sowie durch das höhere<br />
Spannungsniveau von aktuell 650 V und den daraus resultierenden<br />
geringeren Leiterquerschnitt benötigen DC-Leitungen<br />
mindestens 25 Prozent weniger Kupfer. Das steigert die Materialeffizienz<br />
und senkt die Kosten.<br />
WARUM VIELE UNTERNEHMEN NOCH ZÖGERN<br />
WAS IST MACHBAR UND WAS IST<br />
WIRTSCHAFTLICH SINNVOLL? DIESE<br />
FRAGEN WOLLEN WIR IN FORBACH<br />
BEANTWORTEN.<br />
Dr. Susanne Krichel, Head of Innovation & Advanced<br />
Technology, Lapp<br />
Bisher konnten Gleichstromnetze in der Industrie noch nicht Fuß<br />
fassen. Das hat einmal damit zu tun, dass das Thema jetzt erst aus<br />
der Forschung in die industrielle Umsetzung kommt und zweitens<br />
Stand heute noch nicht alle Komponenten für DC mit den notwendigen<br />
Zertifizierungen verfügbar sind (wie notwendige DC-Abzweige<br />
oder AC-DC Wandler). Hier gibt es Fortschritte dank der<br />
Vorarbeiten des Forschungsprojekts DC-Industrie und seines<br />
Nachfolgeprojekts DC-Industrie2. Dort haben die Forschungspartner,<br />
darunter auch Lapp, Standards erarbeitet, wie Gleichstromnetze<br />
aufzubauen sind – das sogenannte DC-Systemkonzept.<br />
Lapp hat unter anderem untersucht, welche Auswirkungen<br />
Gleichstrom auf ein Kabel oder eine Leitung hat und was hier zu<br />
beachten ist. Neben dem abweichenden Farbcode zu AC-Kabeln<br />
nach EN 60445 und der reduzierten Anzahl der Phasenleiter,<br />
kann aufgrund der höheren Spannung auch häufig ein kleinerer<br />
Querschnitt verwendet werden. Darüber hinaus wurde der Einfluss<br />
von DC im Niederspannungsbereich auf das Isolationsmaterial<br />
untersucht. Die Normung (UL 758) sieht identische Prüfungen<br />
für AC- und DC-Leitungen vor. Das Isolationsmaterial<br />
ist im Niederspannungsfall grundlegend gleich einsetzbar; bei<br />
einzelnen Materialien in Kombination mit einer sehr starken<br />
Feuchtig keits belastung muss höhere Durchschlagfestigkeit gewährleistet<br />
werden. Mittlerweile hat Lapp als erster Hersteller<br />
ein umfassendes Portfolio aus Ölflex Anschluss- und Steuerleitungen<br />
für DC im Angebot, die sich für unterschiedliche Einsatzzwecke<br />
von der festen Verlegung bis zur Dauerbewegung in<br />
Schleppketten eignen.<br />
TALK TO US @<br />
Halle 3A – Stand 334<br />
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SPECIAL CONNECTIVITY<br />
Das DC-Portfolio des<br />
Herstellers kommt an<br />
vielen Stellen zum Einsatz<br />
RUND 20 PROZENT ENERGIEERSPARNIS<br />
Potenzielle Anwender zögern vermutlich auch, weil es bisher<br />
kaum Erfahrungen mit Gleichstrom im Fabrikumfeld gibt. Hier<br />
wollen Lapp und das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik<br />
und Automatisierung IPA in Stuttgart mit dem Werk in Forbach<br />
einen Piloten schaffen, an dem sich andere Fabrikplaner orientieren<br />
können. Das IPA hat in einer Konzeptstudie mit einer Bestandsaufnahme<br />
der Erzeuger und Verbraucher im Werk und<br />
einem Stufenplan zur Einrichtung eines Gleichstromnetzes die<br />
Basis gelegt. Auch die Kosten und der ROI wurden dabei berücksichtigt.<br />
Demnach könnten zehn Prozent der Verbraucher sofort<br />
mit Gleichstrom versorgt werden. Zusammengerechnet sind das<br />
pro Jahr 1,5 GWh. Ein hohes Einsparpotential ergibt sich bei den<br />
Motoren in der Ablängerei, in der große Trommeln und somit<br />
Massen beschleunigt und stark abgebremst werden. Die Energie<br />
muss also nicht mehr über Widerstände verheizt werden, sondern<br />
wird im Netz rekuperiert. Die geplante Ausstattung des<br />
Werks mit Photovoltaik und auch der Aufbau von Ladestationen<br />
für E-Fahrzeuge erlaubt eine direkte Anbindung von DC-Erzeugern<br />
und weiteren DC-Verbrauchern an das Netz.<br />
„Das Gleichstromnetz im Werk in Forbach ist erstmal eine Konzeptstudie“,<br />
betont Dr. Susanne Krichel, Leiterin Innovation and<br />
Advanced Technology bei Lapp. Jetzt gehe es an die stufenweise<br />
Prüfung der Umsetzung und der verfügbaren Komponenten. Zunächst<br />
soll in Halle 6 „auf der grünen Wiese“ die DC-Netzinfrastruktur<br />
aufgebaut und in Halle 1 nachgerüstet werden. Dann erfolgt<br />
die Anbindung der Photovoltaik auf dem Dach mit der Gebäudetechnik.<br />
In den nächsten Schritten kommen weitere Verbraucher<br />
hinzu, die die Maximalleistung der Photovoltaikanlage nutzen.<br />
Langfristig könnten alle Stromverbraucher an das DC-Netz angeschlossen<br />
werden, wobei Rekuperation und eventuell notwendigen<br />
Batteriespeichern eine wichtige Rolle zukommt. Wenn alles klappt<br />
wie geplant, werden auch die anderen Hallen auf DC umgerüstet.<br />
Dabei ist Lapp auf Partner angewiesen, „denn bei Gleichstrom gibt<br />
es kein Unternehmen, das alles kann“, so Krichel.<br />
STARKES PARTNERNETZWERK<br />
Daneben geht die technische Entwicklung weiter. So arbeiten Unternehmen<br />
aus der ODCA des ZVEI e.V. an einem AIC-Konverter<br />
(Active Infeed Konverter), der das AC- und DC-Netz besser koordiniert<br />
und so Lastspitzen mildert. Erfahrungen bei einem Anbieter<br />
von DC-Komponenten, der bereits eine komplette Fabrik auf<br />
Gleichstrom umgestellt hat, zeigen: Die maximale Spitzenleistung,<br />
die der Betrieb aus dem Netz bezieht, hat sich deutlich reduziert.<br />
Das Unternehmen spart damit bares Geld, weil es beim Stromanbieter<br />
deutlich günstigere Konditionen bekommt.<br />
Eine Fabrik, die zu hundert Prozent mit Gleichstrom arbeitet,<br />
hält Krichel grundsätzlich für möglich, aber nicht für wahrscheinlich<br />
– die Zukunft liege bei hybriden Netzen und auf die Bedarfe<br />
der Fabriken angepassten Netzkonzepten. „Was ist machbar und<br />
was ist wirtschaftlich sinnvoll? Diese Fragen wollen wir in Forbach<br />
beantworten“, so Krichel.<br />
Bilder: Lapp<br />
www.lapp.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
U.I. Lapp GmbH<br />
Schulze-Delitzsch-Straße 25<br />
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Telefon 0711 78 38 - 01<br />
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angeschlossene Sensorik über MQTT abgebildet werden, ist eine hohe Integrationsgeschwindigkeit<br />
sowie eine sichere Datenübertragung über den eigenen Broker möglich.<br />
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um beispielsweise Sensordaten von Maschinen oder Anlagen über verschiedene Protokolle<br />
zu übertragen – via LAN oder das hochverfügbare 4G-LTE-Mobilfunknetz. Anwendungen<br />
finden sich in der Energieverteilung, E-Mobilität sowie in der Anlagenüberwachung.<br />
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Punkt-zu-Punkt-Kommunikation ermöglicht die<br />
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bestehende Feldbussystem,<br />
unabhängig<br />
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Systemen. Das Kommunikationsprotokoll<br />
IO-Link Safety ist in der<br />
IEC 61139-2 weltweit<br />
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Nextgen-Initiative von Posital technologisch auf das nächste<br />
Level gebracht wurden, verfügen auch die neuen Modelle über<br />
TMR-Sensoren zur Messung der Winkelposition bei einer<br />
Umdrehung. Sie sind stabiler, weniger temperaturempfindlich<br />
und reagieren besser auf kleine Änderungen im Magnetfeld<br />
als Hall-Sensoren. Folge ist eine verbesserte Auflösung bis<br />
18 Bit. Außerdem unterstützt ein neuer ASIC die batterielose<br />
Umdrehungszählung in Multiturn-Varianten. Zudem sind die<br />
Absolutwertgeber mit seitlich am Gehäuse angeordneten<br />
Steckern oder Kabeleinführungen verfügbar.<br />
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IMPRESSUM<br />
erscheint <strong>2024</strong> im 36. Jahrgang,<br />
ISSN: 2194-1157 / ISSN E-Paper: 2747-8017<br />
REDAKTION<br />
Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (ni),<br />
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Redakteurinnen: Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro),<br />
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Vanessa Sendrowski (vs), Tel.: 06131/992-352,<br />
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Redaktionsassistenz:<br />
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(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />
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www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 49
energie:bilanz<br />
BATTERIERECYCLING ZUR HERSTELLUNG<br />
VON GRÜNEM WASSERSTOFF<br />
Vor allem im Bereich der Elektromobilität gewinnen Batterien<br />
immer mehr an Bedeutung. Dadurch steigt auch<br />
das Recyclingpotenzial beziehungsweise der Anteil an<br />
Elektroschrott. Besonders wichtig ist es daher, sich mit<br />
dem Thema Nachhaltigkeit zu beschäftigen. Beispielhaft hierfür<br />
ist der diesjährige Smart Green Island Makeathon, zu dem sich<br />
vom 28. Februar bis 2. März mehr als 300 Ingenieurstudenten aus<br />
über 40 Ländern auf Gran Canaria trafen. Die von der Ingenieurund<br />
Beratungsfirma ITQ organisierte Veranstaltung bringt seit<br />
vielen Jahren Studierende, Unternehmen und Bildungseinrichtungen<br />
aus der ganzen Welt zusammen, um einige der drängendsten<br />
Herausforderungen der heutigen Industrie im Bereich<br />
der Nachhaltigkeit anzugehen. Unter der Leitung des Platinsponsors<br />
B&R nimmt ein Team das globale Problem des Elektronikschrotts<br />
ins Visier, indem es den Umgang mit gebrauchten Batteriezellen<br />
revolutioniert.<br />
SMART GREEN ENERGIE<br />
Die Teilnehmer des Smart Green Island Makeathons entwickelten<br />
Projekte aus den Bereichen Smart Farming, Smart Green Energy,<br />
Smart Green Mobility, Smart Automation, IoT, Robotik, Smart<br />
Production, Smart Shipping und Circular Economy und absolvierten<br />
damit ein intensives Programm. Die Herausforderung für<br />
das B&R Team: Einen funktionsfähigen Prototypen zu entwickeln,<br />
der defekte Batteriezellen testet, recycelt und wiederverwendet –<br />
und dabei mit erneuerbarer Energie betrieben werden kann.<br />
„Das Recycling von Batteriezellen unter Nutzung erneuerbarer<br />
Energien ist ein Paradebeispiel dafür, welche wichtige Rolle intel-<br />
ligente Automatisierung bei der Beschleunigung der Energiewende<br />
spielen kann – zum Nutzen unserer Kunden und der gesamten<br />
Gesellschaft“, so Patrick Haberstroh, Leiter des B&R Education<br />
Network. „Es ist ein wichtiges Projekt, das das Nachhaltigkeitsziel<br />
von B&R widerspiegelt, bis 2050 Net-Zero zu erreichen.“<br />
Der aufstrebende Ingenieurnachwuchs entwickelte eine automatisierte<br />
Testanlage, die den Zustand der Batteriezellen überprüft<br />
und dabei funktionierende von defekten Zellen trennt. Darüber<br />
hinaus wurde versucht, die verbleibende elektrische Energie der<br />
defekten Zellen mit Hilfe der Sonne zur Erzeugung von grünem<br />
Wasserstoff zu nutzen, mit dem die noch funktionierenden Zellen<br />
aufgeladen werden können.<br />
BEHEBUNG DES FACHKRÄFTEMANGELS<br />
Neben der Schärfung des Bewusstseins für wichtige Nachhaltigkeitsthemen<br />
– darunter die Maximierung der Energieeffizienz, die<br />
Reduzierung von Abfällen, die Begrenzung schädlicher Umwelteinflüsse<br />
und die Schonung von Ressourcen – ist eines der Hauptziele<br />
des Makeathons, einen Beitrag zur Behebung des weltweiten<br />
Fachkräftemangels in diesem Bereich zu leisten. „Um im Kampf<br />
gegen den Klimawandel schneller voranzukommen, brauchen wir<br />
mehr junge Menschen, die nicht nur umweltbewusst sind, sondern<br />
auch die nötige Leidenschaft und Kompetenz mitbringen,<br />
um Schlüsseltechnologien zu entwickeln“, so Haberstroh.<br />
Bild: B&R<br />
www.br-automation.com<br />
50 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2024</strong>/02 www.industrielle-automation.net
VORSCHAU<br />
IM NÄCHSTEN HEFT: 03/<strong>2024</strong><br />
ERSCHEINUNGSTERMIN: 29. 05. <strong>2024</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 13. 05. <strong>2024</strong><br />
01<br />
02<br />
04<br />
03<br />
01 Sensor+Test <strong>2024</strong>: Wir berichten über Trends,<br />
Lösungen und Systeme vom Sensor bis zur Auswertung<br />
Bild: AMA Verband für Sensorik und Messtechnik<br />
02 Laser-Triangulationssensoren für exakte Abstandsmessungen<br />
in Maschinen, Anlagen und Prüfständen<br />
Bild: Micro-Epsilon<br />
03 Sonderteil IndustrialVISION: industrielle 3D-Bildgebungssysteme<br />
in der Verpackungsindustrie<br />
Bild: Balluff<br />
DER DIREKTE WEG<br />
Internet:<br />
www.industrielle-automation.net<br />
04 Die Zukunft der Produktion: Robotik gewinnt auch in<br />
der Elektronikindustrie zunehmend an Bedeutung<br />
Bild: Artiminds<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>2024</strong>/02 51
WASSERSTOFF<br />
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• Vollverschweisste Konstruktion, kein Elastomer in<br />
Kontakt mit dem Medium<br />
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BIHL-WIEDEMANN.DE n JAHRGANG 06 n AUSGABE 01.2012<br />
BIHL-WIEDEMANN.DE n JAHRGANG 18 n AUSGABE 01.<strong>2024</strong><br />
INTERVIEW<br />
Zeit, Geld und Ressourcen sparen:<br />
mit AS-Interface ein Kinderspiel<br />
SAFETY<br />
Safety-Lösungen von<br />
Bihl+Wiedemann:<br />
maßgeschneidert<br />
für den mobilen und<br />
modernen Materialfluss<br />
Nachhaltig automatisieren mit AS-Interface:<br />
WENIGER STECKER<br />
MEHR VERBINDUNG
AS-INTERFACE<br />
TECHNOLOGIE<br />
Nachhaltig automatisieren mit AS-Interface:<br />
WENIGER STECKER<br />
MEHR VERBINDUNG<br />
Bild: Bihl+Wiedemann GmbH; iStock standret<br />
Ein einziges ungeschirmtes, zweiadriges Profilkabel<br />
für Standard- und Safetydaten plus Energie,<br />
Durchdringungstechnik statt Steckverbinder<br />
sowie höchste Flexibilität und Wirtschaftlichkeit:<br />
Die Erfolgsgeschichte von AS-Interface hat aber<br />
nicht nur mit der Einfachheit und Leistungsfähigkeit<br />
der weltweit standardisierten Verdrahtungs- und<br />
Steuerungstechnologie sowie den sich daraus<br />
ergebenden Vorteilen zu tun, sondern auch mit den<br />
Nachhaltigkeitsversprechen, die ASi erfüllt.<br />
AS-Interface<br />
Andere Feldbuslösungen<br />
02
AS-INTERFACE<br />
TECHNOLOGIE<br />
Verantwortung für die Umwelt, Verringerung des ökologischen<br />
Footprints durch Einsparung von CO 2 , Dekarbonisierung von<br />
industriellen und logistischen Prozessen, aber auch Themen<br />
wie Ressourceneinsparung und Fachkräftemangel – das Thema<br />
Nachhaltigkeit in der Industrie hat viele Facetten. Produkte<br />
und Prozesse werden nicht mehr nur unter die „ökonomische“,<br />
sondern zunehmend auch unter die „ökologische Lupe“ genommen.<br />
Allerdings braucht man kein Vergrößerungsglas, um<br />
zu erkennen, wie mit AS-Interface nachhaltige Automatisierungslösungen<br />
umgesetzt werden können.<br />
Vergleich: Bedarf an IP-Adressen und IP67-Steckern<br />
für die Integration von E/A Modulen<br />
Wählen Sie aus, wie viele Teilnehmer/Module Sie integrieren möchten:<br />
3 E/A Module 10 E/A Module + E/A Module<br />
AS-Interface<br />
Andere Feldbuslösungen<br />
SPS<br />
SPS<br />
ASi: Technologie für Standardautomatisierung,<br />
Safety und Security in der Automatisierung<br />
Alle Generationen von AS-Interface basieren grundlegend<br />
auf dem Prinzip der Einfachheit: Teilnehmer im ASi Netzwerk<br />
werden in Durchdringungstechnik an ein ASi Profilkabel<br />
angeschlossen – ohne spezielles Werkzeug und genau da, wo<br />
sie benötigt werden. ASi ist jedoch nicht (mehr) nur eine<br />
flexible und kostengünstige Verdrahtungslösung, sondern<br />
mittlerweile eine Technologie, die leistungsfähige Automatisierungslösungen<br />
ermöglicht und – zumal sie Standard- und<br />
Sicherheitssignale auf dem gleichen Kabel überträgt – auch die<br />
Umsetzung funktionaler Sicherheit ganz einfach macht. IO-Link<br />
Devices – und zukünftig auch IO-Link Safety Devices – können<br />
mit ASi-5 sehr komfortabel angeschlossen und so in Industrie<br />
4.0 und entsprechende IIoT-Strukturen integriert werden.<br />
Die Software-Suites von Bihl+Wiedemann – ASIMON360 für<br />
Safety- und ASi Control Tools360 für Standardapplikationen<br />
– gewährleisten eine intuitive, fehlerfreie und äußerst funktionale<br />
Lösung individueller Aufgabenstellungen und Netzwerktopologien.<br />
Komplexe Anforderungen, beispielsweise in der<br />
Antriebstechnik, werden mit ASi-5 zum Kinderspiel. Und unter<br />
Security-Aspekten überzeugt die Technologie schon deshalb,<br />
weil sie in der Feldebene einen kommunikativen Bruch<br />
zu TCP/IP vollzieht. Dadurch werden die Netzwerkteilnehmer<br />
von der Außenwelt abgeschirmt und mögliche Sicherheitslücken<br />
können so – im Gegensatz zu Feldmodulen anderer<br />
Technologien mit integrierter Ethernetschnittstelle – gar nicht<br />
erst entstehen. Und schließlich sind alle modernen ASi Geräte<br />
von Bihl+Wiedemann feldupdatefähig, was bedeutet, dass<br />
etwa bei neuen Sicherheitsanforderungen die Hardware nicht<br />
mehr zwingend getauscht werden muss. Technologische und<br />
anwendungstechnische Vorteile zuhauf – und sie alle sind im<br />
doppelten Sinn nachhaltig, denn AS-Interface steht nicht nur<br />
für Zukunftssicherheit, sondern auch für Umweltverträglichkeit.<br />
1 IP-Adresse<br />
3 IP-Adressen<br />
0 IP67-Stecker<br />
10 IP67-Stecker<br />
3 E/A MODULE<br />
Wählen Sie aus, wie viele Teilnehmer/Module Sie integrieren möchten:<br />
3 E/A Module 10 E/A Module + E/A Module<br />
AS-Interface<br />
Andere Feldbuslösungen<br />
SPS<br />
SPS<br />
+5<br />
+5<br />
1 IP-Adresse<br />
10 IP-Adressen<br />
0 IP67-Stecker<br />
38 IP67-Stecker<br />
10 E/A MODULE<br />
Wählen Sie aus, wie viele Teilnehmer/Module Sie integrieren möchten:<br />
3 E/A Module 10 E/A Module + E/A Module<br />
IP-Adressen<br />
IP67-Stecker<br />
100<br />
100<br />
400<br />
398<br />
75<br />
300<br />
50<br />
200<br />
AS-Interface – die wohl ressourcenschonendste<br />
Automatisierungstechnologie<br />
25<br />
100<br />
1 Module<br />
1 25 50 75 100<br />
1<br />
25<br />
50<br />
75<br />
0<br />
100<br />
Module<br />
Weniger ist mehr – auf AS-Interface trifft das in perfekter Weise<br />
zu. Während andere Feldbuslösungen typischerweise sowohl<br />
für den Busanschluss als auch für die Stromversorgung kodierte<br />
Stecker benötigen, bei denen es zudem verschiedene Standards<br />
AS-Interface<br />
Andere Feldbuslösungen<br />
AS-Interface<br />
Andere Feldbuslösungen<br />
03
AS-INTERFACE<br />
TECHNOLOGIE<br />
ASi Kabel<br />
Konventionelle Parallelverdrahtung<br />
zu beachten gilt, sind bei ASi Stecker für<br />
den Anschluss von ASi Netzwerkteilnehmern<br />
in der Regel nicht erforderlich, da diese<br />
Komponenten einfach auf das Profilkabel<br />
gepierct werden. Zudem entfallen auch die<br />
Anschlusskabel in vorkonfektionierter Länge,<br />
die beispielsweise für die Verbindung und<br />
die Stromversorgung von Ethernetmodulen<br />
benötigt werden, während ASi Komponenten<br />
flexibel dort an ein von der Rolle nach Bedarf<br />
abgelängtes ASi oder AUX Profilkabel angeschlossen<br />
werden können, wo sie gerade<br />
gebraucht werden. Allein in Bezug auf den<br />
Bedarf an Steckern und Kabeln ergibt sich<br />
so bei der Verdrahtung mit AS-Interface im<br />
Vergleich zu ethernetbasierten Feldbuslösungen<br />
eine erhebliche Kosteneinsparung von<br />
ca. 100 bis 150 Euro pro Modulanbindung.<br />
Einsparpotenziale bietet ASi aber nicht nur gegenüber<br />
anderen Feldbuslösungen, sondern<br />
auch im Vergleich zur Parallelverdrahtung, bei<br />
der jedes Signal einzeln auf die Steuerung verdrahtet<br />
werden muss. Auch hier ist der Rohstoffeinsatz<br />
von Kupfer und Kunststoff für das<br />
ASi Profilkabel sowie der zu seiner Produktion<br />
erforderliche Energieverbrauch im Vergleich<br />
zur Herstellung der alternativ benötigten einzelnen<br />
Litzen um ein Vielfaches geringer. Und<br />
auch bei einer späteren Entsorgung gibt es<br />
den positiven Umwelteffekt, dass entsprechend<br />
weniger Abfall anfällt. Weniger Kunststoff,<br />
weniger Kupfer – mehr für die Umwelt:<br />
AS-Interface ist als ressourcenschonende<br />
Technologie heute zukunftsfähiger denn<br />
je – vor allem im Vergleich zu anderen<br />
Automatisierungssystemen in der Feldebene.<br />
Zeit ist Geld – AS-Interface<br />
spart beides!<br />
Arbeitszeit ist – gerade auch mit Blick auf den<br />
Fachkräftemangel – eine weitere wertvolle<br />
Ressource, von der um so mehr zur Verfügung<br />
steht, je weniger verschwendet wird.<br />
Dank verpolungssicherem Profilkabel und<br />
Durchdringungstechnik ist AS-Interface das<br />
wohl effizienteste Verdrahtungssystem seiner<br />
Art auf dem Markt – denn es spart nicht nur<br />
Material, sondern Zeit und damit auch Geld.<br />
Im Gegensatz zu anderen Feldbuslösungen<br />
können Sensoren und Module über ASi sekundenschnell<br />
angeschlossen werden – ohne<br />
vorangehende Planungs- und Kommissionierungszeit<br />
für und ohne Warten auf vorkonfektionierte<br />
Verbindungskabel, die in vielen unterschiedlichen<br />
Längen vorgehalten werden<br />
müssen, ohne Suche nach einer passenden<br />
Montagestelle, ohne die Gefahr falscher Kabellängen<br />
oder nicht kompatibler Steckerkodierungen<br />
und ohne Hantieren mit bis zu<br />
vier Kabeln pro Modul. Zudem können extrem<br />
viele Module angeschlossen werden – über<br />
nur zwei Adern zum Gateway – und unter nur<br />
einer einzigen IP-Adresse. Dies spart nicht<br />
nur teure Montagezeit, auch im Fall einer<br />
schnellen nachträglichen Integration zusätzlicher<br />
ASi Teilnehmer, sondern reduziert davor<br />
auch spürbar den Planungsaufwand in der<br />
Vergleich: Kabelbedarf und Verdrahtungskosten für die Integration von E/A Modulen<br />
Wie viele Ein- und Ausgangsmodule nutzen Sie?<br />
Wie viele Ein- und Ausgangsmodule nutzen Sie?<br />
3 E/A Module 10 E/A Module<br />
3 E/A Module 10 E/A Module<br />
AS-Interface<br />
Andere Feldbuslösungen<br />
AS-Interface<br />
Andere Feldbuslösungen<br />
Anzahl Kabel<br />
Anzahl Kabel<br />
Anzahl Kabel<br />
Anzahl Kabel<br />
2<br />
6<br />
2<br />
20<br />
Verdrahtungskostenvergleich:<br />
Verdrahtungskostenvergleich:<br />
~ € 118<br />
AS-Interface<br />
~ € 118<br />
AS-Interface<br />
~ € 364<br />
Andere Feldbuslösungen<br />
~ € 1210<br />
Andere Feldbuslösungen<br />
3 E/A MODULE<br />
10 E/A MODULE<br />
04
AS-INTERFACE<br />
TECHNOLOGIE<br />
Vergleich: Ressourcenbedarf bei unterschiedlichen Automatisierungslösungen für die Integration von E/A Modulen<br />
Wie viele Ein- und Ausgangsmodule nutzen Sie?<br />
Wie viele Ein- und Ausgangsmodule nutzen Sie?<br />
3 E/A Module 10 E/A Module<br />
3 E/A Module 10 E/A Module<br />
AS-Interface<br />
Andere Feldbuslösungen<br />
AS-Interface<br />
Andere Feldbuslösungen<br />
Parallelverdrahtung<br />
Parallelverdrahtung<br />
3 E/A MODULE<br />
10 E/A MODULE<br />
mechanischen und elektrischen Konstruktion<br />
oder in Service und Instandhaltung.<br />
Auch gegenüber der traditionellen Parallelverdrahtung<br />
bietet die Installation mit ASi –<br />
neben dem bereits erwähnten deutlich reduzierten<br />
Materialbedarf – hohe Einsparpotenziale.<br />
Während man für die Verdrahtung eines<br />
einzelnen Motorstarters mit 13 Adern leicht<br />
ca. 60-90 Minuten Installationszeit braucht,<br />
Umweltverantwortung und<br />
Dekarbonisierung bei Bihl+Wiedemann<br />
kann man die gleiche Aufgabe über ASi mit einem<br />
aktiven Verteiler mit M12-Anbindung an<br />
den Motor und einem zweiadrigen Profilkabel,<br />
das schon in der Anlage liegt, in zwei Minuten<br />
realisieren. Außerdem sorgen einfache Diagnosetools<br />
bei ASi dafür, dass man nicht eine<br />
Vielzahl von einzelnen Drähten – mit der Gefahr<br />
des Vertauschens – kontrollieren muss.<br />
Und schließlich zeichnen sich die ASi<br />
Lösungen von Bihl+Wiedemann auch<br />
durch wirtschaftlich attraktive Modulpreise<br />
und somit niedrige Kosten pro<br />
eingesammeltem Signal aus, weil je nach<br />
individuellem Bedarf ein umfangreiches<br />
Portfolio von ASi Modulen mit zwei bis<br />
16 E/As bzw. ein bis acht IO-Link Master<br />
Ports zur Verfügung steht. Kein Wunder<br />
also, dass mit ASi je nach Maschinen- oder<br />
Anlagenlayout die Verdrahtungskosten um<br />
fast 70 Prozent geringer ausfallen können als<br />
bei anderen Feldbussystemen.<br />
AS-Interface braucht also wenig, um gleichzeitig<br />
viel zu bieten. Der Geldbeutel und die<br />
Umwelt danken es...<br />
CO 2 -Emissionen zu senken, ist heute wichtiger denn je. Bihl+Wiedemann – ausgestattet mit einem zertifizierten Umweltmanagementsystem<br />
nach DIN EN ISO 14001 und einem Energiemanagementsystem, zertifiziert nach DIN EN ISO 50001 – verfolgt daher konsequent<br />
das Ziel einer nachhaltigen Dekarbonisierung seiner geschäftlichen Aktivitäten. Um eine Reduktion des Ausstoßes von Treibhausgasen<br />
zu erreichen, setzt das Unternehmen auf die Umstellung auf erneuerbare Energien, die Nutzung von klimafreundlichen Technologien und<br />
ein nachhaltigkeitsorientiertes Lieferantennetzwerk. So deckt das Unternehmen am Hauptsitz in Mannheim bereits seit 2010 einen zunehmenden<br />
Anteil seines Energiebedarfs mit selbst produziertem Solarstrom. Durch zwei Erweiterungen seiner Solaranlage in den letzten<br />
Jahren erzeugte Bihl+Wiedemann im Jahr 2023 eine Energiemenge von etwa 260.000 kWh. Einen Großteil der so erzeugten Energie<br />
verbraucht das Unternehmen selbst und speist zudem etwa 50.000 kWh in das öffentliche Netz ein.<br />
Bei der Auswahl von Lieferanten ist ein möglichst geringer CO 2 -Ausstoß ein entscheidendes Kriterium. Hier vertraut Bihl+Wiedemann<br />
zertifizierten Partnern, die ein geeignetes Nachhaltigkeitsprofil aufweisen, die bei Produktion und Transport auf erneuerbare Energien<br />
setzen, die ökologische Verpackungen nutzen und Einkaufsmengen so bündeln, dass der Transportaufwand minimiert wird, und die sich,<br />
wenn möglich, in der Nähe befinden, um unnötig lange Transportwege zu vermeiden.<br />
Bihl+Wiedemann und AS-Interface: je nachhaltiger die Ausrichtung, desto besser die Aussichten.<br />
05
AS-INTERFACE<br />
SAFETY<br />
Sicherheitstechnik<br />
SAFETY-LÖSUNGEN VON BIHL+WIEDEMANN:<br />
MASSGESCHNEIDERT FÜR DEN MOBILEN UND<br />
MODERNEN MATERIALFLUSS<br />
In Zeiten von E-Commerce und Digitalisierung,<br />
Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeitsorientierung<br />
– um nur einige<br />
Einflussgrößen zu nennen – werden<br />
die Ansprüche an die Logistik insgesamt<br />
immer spezifischer und komplexer. Dies<br />
beeinflusst auch intralogistische Systemlösungen<br />
in Unternehmen – und zeigt sich<br />
für Bihl+Wiedemann als Spezialist für<br />
effiziente Verdrahtungssysteme u. a. in der<br />
Individualisierung sicherheitstechnischer<br />
Konzepte und Lösungen. Besonders<br />
LAN - WLAN - 5G<br />
gefragt sind aktuell flexible, wirtschaftliche<br />
und zukunftssichere Safety-Lösungen für den mobilen Materialfluss – wie Safe Link zur sicheren Vernetzung<br />
und Wireless-Kommunikation sowie kompakte, auf die jeweiligen Kundenbedürfnisse anpassbare Steuerungseinheiten<br />
etwa für Fahrerlose Transportsysteme (AGV), Autonom-Mobile Roboter (AMR) und Co.<br />
Die Anforderungen von Anwendern und damit<br />
auch von Maschinenherstellern ändern<br />
sich laufend, ihre Wünsche sind im Wandel<br />
– und damit auch der Materialfluss an sich.<br />
Nicht zuletzt der extrem gestiegene Anteil<br />
des Online-Handels in den letzten Jahren<br />
hat dazu geführt, dass Intralogistik-Lösungen<br />
immer flexibler werden (müssen). Denn wenn<br />
beispielsweise erst ein kleines Paket von A<br />
nach B transportiert werden muss, danach<br />
ein großes von B nach C und anschließend<br />
eine lange Rolle von C nach A, dann müssen<br />
solche Systeme das auch abbilden können.<br />
Flexibilität ist dabei an vielen Stellen gefragt:<br />
bei der Anbindung an ERP-Systeme und die<br />
IT, um die Anforderungen schnell umsetzen<br />
zu können, genauso wie beim Einsatz der<br />
passenden Steuerung und bei der Sicherheitstechnik.<br />
Dort reicht ein einfacher Not-Aus<br />
06<br />
zum Abschalten des Materialflusses schon<br />
längst nicht mehr aus, hier gewinnen programmierbare<br />
Lösungen und drahtlose Safety-Technologien<br />
zunehmend an Bedeutung.<br />
ASi-5 und ASi-3 sind heute Standard<br />
in der Intralogistik – nicht zuletzt dank<br />
Bihl+Wiedemann. Aufbauend auf der Verdrahtungstechnologie<br />
AS-Interface bietet das<br />
Unternehmen seit vielen Jahren ein breit gefächertes<br />
Produkt- und Lösungsangebot an<br />
Standard- und Safety-Technologien für die Intralogistik<br />
an. Der eingangs geschilderte Wandel<br />
im Materialfluss wird besonders deutlich<br />
im Bereich der mobilen Fördertechnik – sprich<br />
bei Fahrerlosen Transportsystemen (AGV),<br />
Autonom-Mobilen Robotern (AMR) oder anderen<br />
selbstständig navigierenden, mobilen<br />
Shuttles und Transportsystemen. Im Fokus<br />
des Marktinteresses stehen hier aktuell zwei<br />
Themen:<br />
1. Wie können mehrere Fahrzeuge einer<br />
AGV-Anlage oder auch stationäre Maschinenmodule,<br />
die sich gleichzeitig in einem plötzlich<br />
entstandenen, gefahrbringenden Bereich befinden,<br />
im Falle des Not-Halts eines Fahrzeuges<br />
gemeinsam, schnellstmöglich und sicherheitskonform<br />
stillgesetzt werden – Stichwort<br />
„global e-stop“?<br />
2. Welche Funktionalität und Flexibilität können<br />
sicherheitsgerichtete Steuerungen, die<br />
speziell für AGV & Co. entwickelt wurden, mit<br />
Blick auf IT- und OT-Integration oder Bauform<br />
bieten?<br />
Antworten auf die Fragen bietet das Portfolio
AS-INTERFACE<br />
SAFETY<br />
Das Portfolio von Bihl+Wiedemann bietet vielfältige Funktions- und Kommunikationsoptionen für AGV<br />
ANBINDUNG STEUERUNG<br />
IT-SCHNITTSTELLEN<br />
REST-API<br />
SICHERE ABSCHALTUNG<br />
Drahtlos<br />
POSITIONIERUNG / IDENTIFIKATION<br />
Am AGV<br />
SICHERE ANTRIEBSSTEUERUNG<br />
UMGEBUNGSÜBERWACHUNG<br />
SIGNALISIERUNG<br />
von Bihl+Wiedemann – mit der Kommunikationstechnologie<br />
Safe Link, die auch eine<br />
Wireless-Übertragung sicherer Signale<br />
ermöglicht, sowie mit Lösungen für die<br />
Steuerung und sicherheitstechnische<br />
Überwachung von Fahrerlosen Transportsystemen,<br />
die sich in Ausstattung und Bauform<br />
auch an individuelle Kommunikations- und<br />
Montageanforderungen anpassen lassen.<br />
Globaler Not-Halt: wireless und<br />
wirkungsvoll über Safe Link<br />
Um unmittelbar drohende oder eintretende<br />
Gefahren vermeiden zu können, müssen<br />
kraftbetriebene Arbeitsmittel – dazu zählen<br />
nicht nur stationäre, sondern auch mobile<br />
Maschinen wie AGV und AMR – mit einer<br />
oder mehreren schnell erreichbaren und auffällig<br />
gekennzeichneten Notbefehlseinrichtungen<br />
zum sicheren Stillsetzen des gesamten<br />
Arbeitsmittels ausgerüstet sein. Dies kann<br />
per Not-Aus geschehen, wobei die komplette<br />
elektrische Energie sofort weggeschaltet<br />
wird, um eine gefahrbringende Bewegung<br />
zu stoppen. Das Safety-Betätigungselement<br />
kann aber auch „nur“ einen Not-Halt auslösen<br />
– also ein sofortiges Stillsetzen des<br />
kraftbetriebenen Arbeitsmittels, wobei die<br />
Energieversorgung noch für das gezielte<br />
Stillsetzen der gefahrbringenden Bewegung<br />
benutzt und erst nach Stillstand weggeschaltet<br />
wird. Ist der Not-Halt – etwa eines<br />
AGV – aber keine lokale, sondern zugleich<br />
eine, auch für andere Fahrerlose Transportsysteme<br />
oder Maschinenmodule geltende,<br />
übergreifende – also „globale“ – Sicherheitsfunktion,<br />
stellt sich sofort die Frage, welche<br />
weiteren Fahrzeuge und Maschinen betroffen<br />
sind. Und vor allem, wie gerade die mobilen<br />
Einheiten im Sinne der Maschinenrichtlinie<br />
oder der kommenden Maschinenverordnung<br />
sicherheitskonform „schnell erreicht“ werden<br />
können. Entsprechendes gilt, wenn von einer<br />
zentralen Bedienstation aus mehrere Fahrzeuge<br />
per Not-Halt gestoppt werden sollen. Die<br />
Antwort liefert die sichere Kommunikationstechnologie<br />
Safe Link von Bihl+Wiedemann.<br />
Sie ermöglicht auch wireless über WLAN, 5G<br />
oder andere Standards eine ethernetbasierte<br />
Kopplung und damit sichere Vernetzung von<br />
mobilen Einheiten untereinander wie auch<br />
mit stationären Maschinenmodulen – selbst,<br />
wenn unterschiedliche Steuerungen und<br />
Feldbusprotokolle eingesetzt werden. Auf diese<br />
Weise gewährleistet Safe Link die Einrichtung<br />
einer globalen Not-Halt-Funktion, mit der<br />
im Gesamtanlagenverbund sichere Signale<br />
zeitnah übertragen und betroffene Einheiten<br />
schnell erreicht werden können. Wird irgendwo<br />
ein Not-Halt-Bedienelement betätigt, können<br />
sowohl Anlagenteile als auch drahtlos<br />
eingebundene AGV abgeschaltet werden.<br />
Die aktuellen Gateways und Safety Basis<br />
Monitore von Bihl+Wiedemann mit Ethernetschnittstelle<br />
haben diese Kommunikationstechnik<br />
standardmäßig an Bord und machen<br />
die Vernetzung mit Safe Link zum Kinderspiel.<br />
07
AS-INTERFACE<br />
SAFETY<br />
Steuerung von AGV mit Komponenten von Bihl+Wiedemann /<br />
kundenspezifischen Lösungen<br />
Steuerung von AGV mit vielfältigen<br />
Funktions- und Kommunikationsoptionen<br />
Ein neues Einsatzgebiet, das sich heute<br />
mit dem großen Safety-Baukasten von<br />
Bihl+Wiedemann realisieren lässt, ist die<br />
Steuerung von Fahrerlosen Transportsystemen<br />
(AGV), Autonom-Mobilen Robotern<br />
(AMR) oder anderen selbstständig navigierenden,<br />
mobilen Shuttles und Transportsystemen.<br />
Die an individuelle Kundenbedürfnisse<br />
anpassbaren Lösungen ermöglichen<br />
zum einen die Integration einer Vielzahl<br />
von Sicherheitsfunktionen wie die Einbindung<br />
von Sicherheits-Laserscannern und<br />
Not-Halt-Bedienelementen oder die sichere<br />
Drehzahlüberwachung ohne zusätzliche<br />
Sicherheitssteuerung. Zum anderen können<br />
damit die eigentliche Fahrzeugsteuerung, die<br />
Sichere Kommunikation mit / zwischen AGV über Safe Link<br />
AGV-Antriebstechnik sowie sensorbasierte<br />
Navigations- und Lokalisierungssysteme unterstützt<br />
werden. Auch kommunikationsseitig<br />
werden wichtige relevante Konnektivitätsanforderungen<br />
wie z. B. analoge E/As und<br />
sichere digitale Ausgänge, ASi-5/ASi-3,<br />
Ethernet/IP, CANopen, ASi Safety, CIP Safety<br />
über Ethernet/IP und natürlich Safe Link<br />
erfüllt. Da innerhalb des Safety-Portfolios<br />
von Bihl+Wiedemann eine Reihe weiterer<br />
Feldbusoptionen für die Standard- und die<br />
Sicherheitskommunikation verfügbar sind<br />
und viele Fahrzeughersteller besondere<br />
Anforderungen an die OT- und IT-Anbindung,<br />
an Anschlussarten oder die Baugröße von<br />
Steuereinheiten stellen, können Safety-<br />
Lösungen für AGV mit ASi-5 und ASi-3 von<br />
Bihl+Wiedemann auch in individuellen Konfigurationen,<br />
Abmessungen und anderen<br />
technischen Details optimiert oder neu ausgelegt<br />
werden. Darüber hinaus ist es möglich,<br />
auch nicht-sicherheitsrelevante Funktionen,<br />
etwa zur Einbindung von intelligenten<br />
Sensoren wie z. B. RFID-Lösungen oder zur<br />
Ansteuerung von LED-Stripes für Blink- und<br />
Bremslichter am Fahrzeug, umzusetzen.<br />
Gerade der letzte Punkt zeigt noch einen weiteren<br />
Vorteil von AS-Interface: die Möglichkeit<br />
der Vorverarbeitung, die dazu beiträgt, die<br />
Steuerung des AGV zu entlasten. Komplexe<br />
Details, etwa zum Blinkverhalten eines RGB<br />
Moduls, lassen sich nämlich vorab in der<br />
Software-Suite ASIMON360 einstellen und<br />
können dann bei Bedarf einfach abgerufen<br />
werden. Gesteuert wird das Ganze durch<br />
die dezentrale Logik des entsprechenden<br />
Moduls.<br />
Antriebslösungen für die<br />
Materialflusstechnik<br />
Ideale Einsatzbereiche für AS-Interface sind<br />
aber nicht nur mobile Einheiten, sondern<br />
auch stationäre Antriebs- und Fördersysteme<br />
materialflusstechnischer Maschinen und<br />
Anlagen. Denn die Vorteile des einfachen<br />
Verdrahtungssystems ASi wie<br />
• Anbindung von Sensoren, Aktuatoren<br />
und ASi Modulen dank Durchdringungstechnik<br />
ohne Stecker und vorkonfektionierte<br />
Anschlusskabel,<br />
• Spannungsversorgung und Kommuni-<br />
08
AS-INTERFACE<br />
SAFETY<br />
kation in der Regel nur über das<br />
verpolungssichere Profilkabel,<br />
• Übertragung von sicheren und nichtsicheren<br />
Signalen auf derselben<br />
Leitung sowie<br />
• freie Wahl zwischen Linien-, Ring- oder<br />
Stern-Topologie beim Anlagen-Layout<br />
Sichere Kommunikation drahtlos über Datenlichtschranke / WLAN<br />
... Datenlichtschranke / WLAN*<br />
SWITCH<br />
SWITCH<br />
kommen etwa in der Lager- und Materialflusstechnik,<br />
in Förder- und Sortieranlagen,<br />
Shuttle-Palettenlagern, Kommissioniersystemen,<br />
Verpackungsanlagen sowie in Regalbediengeräten<br />
zum Tragen.<br />
SWITCH<br />
SWITCH<br />
Dabei können ASi-5 und ASi-3 sowie die<br />
entsprechenden Sicherheitsprotokolle ASi-5<br />
Safety und ASi Safety at Work einfach in einer<br />
Applikation kombiniert werden, um die<br />
jeweiligen Anforderungen perfekt zu lösen.<br />
So sind ASi-3 Module von Bihl+Wiedemann<br />
bestens geeignet, um Antriebe besonders<br />
kostengünstig in einer ASi Applikation einzubinden<br />
und auch einzelne binäre Signale,<br />
z. B. von Lichtschranken, zu übertragen. Die<br />
neuere und leistungsfähigere ASi-5 Technologie<br />
ermöglicht es, neben digitalen oder<br />
analogen Ansteuerungen auch serielle Protokolle<br />
zwischen Motormodulen und Antrieb<br />
zu übertragen. Da IO-Link und perspektivisch<br />
auch IO-Link Safety perfekt in ASi-5 und<br />
ASi-5 Safety integriert werden, ist es möglich,<br />
auch Antriebe sowie Identifikationssysteme<br />
wie Barcode- oder RFID-Reader mit IO-Link<br />
Schnittstelle problemlos einzubinden.<br />
* Datenlichtschranke und industrielles WLAN sind direkt über den jeweiligen Hersteller zu beziehen.<br />
Geräte mit Safe Link von Bihl + Wiedemann sind kompatibel mit allen gängigen Marken und Anbietern.<br />
Mit dem Wissen um die Vorteile und<br />
Möglichkeiten von AS-Interface kann<br />
Bihl+Wiedemann immer wieder besondere<br />
Lösungen umsetzen. Hierzu<br />
gehören u. a. eine programmierbare Software<br />
für die staudrucklose Förderung von<br />
Stückgütern sowie ASi-5 Kabelkanal-Module<br />
zur kostengünstigen Ansteuerung von zwei<br />
oder vier Motorrollen. Und für die Antriebe<br />
führender Hersteller, u. a. für Motorrollen von<br />
Interroll, Itoh Denki und RULMECA, für Gleichstrommotoren<br />
von ebm-papst und für Frequenzumrichter<br />
u. a. von SEW-EURODRIVE,<br />
NORD DRIVESYSTEMS, Danfoss, Rockwell,<br />
Lenze und Bonfiglioli, hat Bihl+Wiedemann<br />
spezielle ASi-5/ASi-3 Komplettlösungen im<br />
Programm, die beide Technologiestandards<br />
berücksichtigen.<br />
In einer sich ständig wandelnden Intralogistik<br />
sind auch künftig schnelle, flexible, sichere<br />
und wirtschaftlich effiziente Materialflussprozesse<br />
gefragt. Bihl+Wiedemann ist<br />
mit einem ASi-5/ASi-3 Portfolio und dem<br />
Know-how in der Automatisierungs- und<br />
Sicherheitstechnik sowie der Förder- und<br />
Antriebstechnik bestens für die Herausforderungen<br />
gerüstet.<br />
Bihl+Wiedemann bietet ein umfangreiches Portfolio für die Antriebstechnik<br />
NOT-HALT<br />
Leuchttastermodul<br />
Rollenantriebe:<br />
Interroll, RULMECA,<br />
Itoh Denki, Rollex etc.<br />
Frequenzumrichter:<br />
SEW MOVIMOT © , SEW MOVI-SWITCH © , Lenze Smart Motor,<br />
ebm-papst K4, Bonfiglioli DGM/DGM-R, NORDAC BASE,<br />
NORDAC FLEX, NORDAC LINK, Danfoss VLT, Rockwell PF525, etc.<br />
Funktionale Sicherheit:<br />
Not-Halt, Türüberwachung,<br />
Muting, STO, etc.<br />
100m - 1000m<br />
09
AS-INTERFACE<br />
INTERVIEW<br />
Interview mit Fabricio Granados, Director of International Sales bei Bihl+Wiedemann<br />
Zeit, Geld und Ressourcen<br />
sparen: mit AS-Interface<br />
ein Kinderspiel<br />
Fabricio Granados,<br />
Director of International Sales<br />
bei Bihl+Wiedemann<br />
10
AS-INTERFACE<br />
INTERVIEW<br />
Im Gespräch erklärt Fabricio Granados, Director<br />
of International Sales bei Bihl+Wiedemann,<br />
wie sich Maschinenbauer, Integratoren und<br />
Betreiber mit AS-Interface das Leben leichter<br />
machen können.<br />
ASi MASTER NEWS: Was unterscheidet<br />
AS-Interface grundsätzlich von anderen<br />
Feldbussen?<br />
Fabricio Granados: Mit AS-Interface<br />
können Sensoren, Aktuatoren und Module<br />
so einfach, flexibel und wirtschaftlich wie<br />
bei keinem anderen Feldbus in Automatisierungslösungen<br />
eingebunden werden.<br />
Denn sie alle werden auf einfache Weise<br />
an das verpolungssichere ASi Profilkabel<br />
angeschlossen – ohne vorkonfektionierte<br />
Kabel und kodierte Stecker, an passender<br />
Stelle, innerhalb von Sekunden, ohne<br />
spezielles Werkzeug und bei flexibler<br />
Wahl der Topologie. Kinderleicht – noch<br />
einfacher geht es nicht.<br />
ASi MASTER NEWS: Warum braucht ASi<br />
keine Stecker und nur ein Kabel?<br />
Fabricio Granados: Das liegt an der<br />
elektromechanisch eleganten Kontaktierung<br />
des ASi Kabels mit Hilfe der Durchdringungstechnik.<br />
Die Teilnehmer im ASi<br />
Netzwerk werden dabei einfach auf das<br />
gelbe Profilkabel aufgepierct – ein Stecker<br />
für den Anschluss ist nicht nötig. Bei<br />
typischen Feldbuslösungen mit Rundkabeln<br />
ist das dagegen deutlich<br />
komplizierter. Um nur zwei Module im Feld<br />
zu verbinden, sind jeweils zwei vorkonfektionierte<br />
Kabel für Daten und Energie<br />
und damit vier speziell kodierte Stecker<br />
notwendig, die entsprechend Geld kosten.<br />
Bei größeren Anlagen mit Ethernet-<br />
Feldbussen kommen also schnell mehrere<br />
hundert Kabel, oft in unterschiedlichen<br />
Längen, und noch einmal doppelt so viele<br />
Stecker zusammen.<br />
Ein weiterer Vorteil: ASi Module können an<br />
jeder beliebigen Stelle an das Profikabel<br />
angeschlossen werden und lassen sich<br />
auch ganz leicht austauschen, versetzen<br />
oder hinzufügen. Bei einer anderen Feldbuslösung<br />
ist das so nicht möglich.<br />
ASi MASTER NEWS: Was macht ASi als<br />
Verdrahtungssystem und Feldbustechnologie<br />
so kostengünstig – immerhin können<br />
bis zu zwei Drittel sonst üblicher Verdrahtungskosten<br />
eingespart werden?<br />
Fabricio Granados: Was so leicht geht<br />
wie das Aufpiercen von Modulen, geht<br />
auch schnell. Und Zeit ist Geld. Das gilt<br />
auch für die Planung. Mit AS-Interface<br />
kann flexibel vor Ort entschieden werden,<br />
wo genau das Modul angeschlossen werden<br />
soll. Die Längen von Anschlusskabeln<br />
müssen ebenso wenig bedacht werden<br />
wie die richtige Kodierung von Steckern.<br />
Eine falsche Ausführung gibt es bei ASi<br />
nicht – und damit auch kein Suchen,<br />
Modifizieren oder Warten auf die richtige<br />
Anschlusstechnik, was ebenfalls Zeit<br />
und Geld kostet. Außerdem können mit<br />
AS-Interface extrem viele Module mit der<br />
Steuerung verbunden und so gerade auch<br />
in großen Anlagenkonfigurationen weitere<br />
Einsparpotenziale realisiert werden. Mit<br />
AS-Interface ziehen sie damit sprichwörtlich<br />
den Verdrahtungskosten den Stecker.<br />
Und das auch digital – denn mit ASi-5<br />
wird selbst für die Einbindung von über<br />
100 Modulen, mit denen IO-Link Devices<br />
angeschlossen oder Frequenzumrichter<br />
angesteuert werden, immer nur eine<br />
IP-Adresse benötigt. Auch das spart bei<br />
der Einrichtung des ASi Netzwerks Zeit<br />
und Geld – und Nerven. Alles in<br />
allem können Sie mit AS-Interface Lösungen<br />
von Bihl+Wiedemann gegenüber anderen<br />
Feldbussystemen damit bis zu 68<br />
Prozent der Verdrahtungskosten sparen.<br />
ASi MASTER NEWS: Wieso ist ASi<br />
besonders ressourcenschonend und<br />
nachhaltig?<br />
Fabricio Granados: Je ressourcenschonender<br />
die Lösung, desto besser deren<br />
Aussichten. Und eine im Vergleich zu<br />
anderen Feldbustechnologien bessere<br />
Zukunftsfähigkeit bringt ASi allein schon<br />
systembedingt mit. Während konventionelle<br />
Parallelverdrahtung viel Kabel<br />
und damit viel Kupfer und viel Kunststoff<br />
benötigt, ist der Verbrauch dieser<br />
Ressourcen bei AS-Interface minimal,<br />
ja minimalst. Das betrifft sowohl die<br />
Rohstoffe selbst als den Energieverbrauch<br />
in der Kabelproduktion. Und Abfall bei<br />
einer späteren Entsorgung fällt bei ASi<br />
auch deutlich weniger an. All dies gilt<br />
auch für Stecker und Buchsen, von<br />
denen andere Feldbusnetzwerke voll<br />
sind, während sie bei AS-Interface<br />
komplett entfallen.<br />
ASi MASTER NEWS: Auch wenn es<br />
schon viele sind – wieso setzen dann<br />
nicht schon längst alle Automatisierer auf<br />
AS-Interface?<br />
Fabricio Granados: Eine gute Frage, die<br />
ich Ihnen nicht beantworten kann. Aber<br />
wir arbeiten an den 100 %. Apropos:<br />
Wie sieht es eigentlich bei Ihnen aus, liebe<br />
Leserinnen und Leser?<br />
11
AS-INTERFACE<br />
ANWENDUNG<br />
WORKSHOPS | BY BIHL+WIEDEMANN<br />
WORKSHOP-PROGRAMM VON BIHL+WIEDEMANN <strong>2024</strong><br />
Nach den großen Erfolgen der letzten Jahre mit der Arena Tour und der Safety Tour 2023 wird die Explore<br />
Workshop-Reihe von Bihl+Wiedemann auch <strong>2024</strong> fortgesetzt. Das Mannheimer Unternehmen bietet dieses Jahr<br />
zwei kostenfreie Workshop-Formate an, die sich mit den Themen IIoT und Gebäudeautomation beschäftigen.<br />
Im Workshop-Format „Smart<br />
Factory mit AS-Interface“<br />
erfahren Sie, wie sich<br />
AS-Interface als effizientes<br />
Nervensystem für die Smart<br />
Factory nutzen lässt und<br />
wie sich IIoT-Projekte mit<br />
den ASi-5/ASi-3 Gateways<br />
mit REST-API und OPC UA<br />
einfach, schnell und kostengünstig<br />
realisieren lassen.<br />
Lernen Sie die Vorteile der leistungsstarken<br />
ASi-5 Technologie kennen und überzeugen<br />
Sie sich, wie einfach der Weg vom intelligenten<br />
Sensor in die Cloud sein kann. Beim<br />
Workshop-Format „Gebäudeautomation mit<br />
AS-Interface: einfach, flexibel und zukunftssicher“<br />
geht es darum, wie sich mit AS-Interface<br />
Brandlasten signifikant senken und<br />
gleichzeitig Montagekosten und Ressourcen<br />
wie Kupfer oder Aluminium einsparen lassen.<br />
Denn gerade in Gebäuden werden die<br />
Themen Nachhaltigkeit und Reduzierung<br />
von CO 2 immer wichtiger, wozu ASi einen<br />
erheblichen Beitrag leisten kann, weil im<br />
Vergleich zu anderen Automatisierungslösungen<br />
deutlich weniger Kabel und Stecker<br />
benötigt werden.<br />
Bei beiden Formaten handelt es sich um<br />
Tagesworkshops, bei denen vor allem<br />
praxisnahe Beispiele im Fokus stehen.<br />
Workshops von Bihl+Wiedemann <strong>2024</strong> im Überblick<br />
Workshop:<br />
„Smart Factory mit AS-Interface“<br />
3 IIoT-Projekte mit REST-API und OPC UA<br />
3 ASi-5/ASi-3 Gateway als Edge-Device<br />
3 Konsequente Trennung von IT und OT<br />
für effizienten Datentransfer<br />
3 Einfache Integration unterschiedlichster<br />
(IO-Link) Devices<br />
3 Schutz durch moderne IT-Security-Konzepte<br />
3 Nutzung von Geräte- und Diagnosedaten<br />
in IT-Systemen<br />
Workshop:<br />
„Gebäudeautomation mit AS-Interface:<br />
einfach, flexibel und zukunftssicher“<br />
WORKSHOPS | BY BIHL+W<br />
3 Inbetriebnahme eines ASi Kreises<br />
3 Integration von Sensoren und Aktuatoren<br />
in beliebige Gebäudeautomatisierungssysteme<br />
3 Vorteile von ASi (auch im Bestand)<br />
3 Einfache Diagnose mit Webserver und<br />
Diagnosepuffer<br />
3 Reduktion von Brandlasten in Gebäuden<br />
3 Realisierung von Umbauten und<br />
Nutzungsänderungen ohne großen Aufwand<br />
IIoT TOUR | GEBÄUDETE<br />
Heilbronn | Köln | Wolnzach | Bie<br />
12<br />
Heilbronn | Köln | Wolnzach | Bielefeld | Hamburg<br />
Termine & Anmeldung: www.bihl-wiedemann.de/explore<br />
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AS-INTERFACE<br />
ENTWICKLUNG<br />
ASi-5 UND ASi HIGHLIGHTS<br />
VON BIHL+WIEDEMANN<br />
ASi-5 Zählermodul jetzt auch als aktiver Verteiler<br />
Das Portfolio an ASi-5 Zählermodulen von Bihl+Wiedemann besteht aktuell aus verschiedenen<br />
Varianten in Schutzart IP20 und IP67 mit je vier digitalen Zählereingängen, die einzeln konfiguriert<br />
und parametriert werden können. Neu hinzu kommt jetzt das ASi-5 Zählermodul BWU4996, das<br />
sich als aktiver Verteiler durch seine flache Bauform (35 mm tief) perfekt für die Montage im<br />
Kabelkanal eignet. Das Modul ist mit zwei digitalen Zählereingängen ausgestattet, die sich als zwei<br />
zweikanalige oder zwei einkanalige Eingänge einzeln konfigurieren und parametrieren lassen.<br />
Alle ASi-5 Zählermodule im Sortiment arbeiten mit Zählerfrequenzen bis maximal 250 kHz und ermöglichen<br />
darüber hinaus den Anschluss von Impulszähler und Encoder (24 V). Neben der Flexibilität<br />
beim Einsatz der Module durch die individuelle Parametrierung und den für ASi typischen drastisch reduzierten Verdrahtungsaufwand im Feld sorgen zusätzliche<br />
Funktionen dafür, dass sich mit den ASi-5 Zählermodulen viele unterschiedliche Applikationen kostengünstig lösen lassen. So kann der Anwender jetzt zwischen<br />
einem 32 Bit Wertebereich und einer schnellen Übertragung von zwei bzw. vier unabhängigen 16 Bit Zählerwerten in nur 1,27 ms wählen. Und neben diversen<br />
Zählerfunktionen können jetzt auch Frequenz- und Periodendauermessungen mit und ohne Filterung vorgenommen werden, die beispielsweise eine einfache<br />
Stückgutzählung, Positionierungsaufgaben oder Geschwindigkeitsmessungen ermöglichen.<br />
Netzteil<br />
BW4223<br />
Netzteil<br />
BW4223<br />
Gateway<br />
Limited Energy Circuits ( 100 W)<br />
(> 100 W)<br />
ASi Kreis 2 < 100 W<br />
UL-Lösungen von Bihl+Wiedemann<br />
ASi Kreis 1 < 100 W<br />
Hersteller aus anderen Ländern, die Anlagen<br />
in den nordamerikanischen Markt exportieren<br />
möchten, müssen lokale Vorschriften erfüllen,<br />
die sich grundlegend von den europäischen<br />
IEC-Normen unterscheiden. Unverzichtbar ist<br />
in der Praxis vor allem die UL-Zertifizierung<br />
der Anlage vor Ort. Idealerweise haben dafür<br />
alle eingesetzten Komponenten bereits eine<br />
UL-Zertifizierung. Häufig muss hier auf die normgerechte<br />
Einhaltung der mit NEC Class 2/Limited<br />
Energy Circuit verbundenen Einschränkung der<br />
Leistung geachtet werden.<br />
Die modernen ASi Lösungen von<br />
Bihl+Wiedemann - bestehend aus ASi-5/ASi-3<br />
Gateways und 30 V Netzteilen - sind alle<br />
UL-zertifiziert. Zur Erfüllung der Leistungsbegrenzung<br />
stehen wahlweise NEC-Class-2-Netzteile<br />
oder UL-zertifizierte Leistungsbegrenzungsmodule<br />
zur Verfügung.<br />
Kleine Applikationen mit nur einem ASi Kreis<br />
mit maximal 4 A lassen sich einfach UL-konform<br />
realisieren, indem neben dem ASi-5/ASi-3 Feldbus<br />
Gateway für die Stromversorgung ein auf<br />
100 W beschränktes 30 V Netzteil BW4223<br />
(UL-zertifiziert, NEC Class 2) eingesetzt wird.<br />
Wenn mehr als ein ASi Kreis benötigt wird, empfiehlt<br />
sich die Verwendung eines ASi-5/ASi-3<br />
Gateways mit zwei ASi Kreisen und integrierter<br />
Entkopplung, optimiert für 2 x Limited Energy<br />
Circuit – z.B. BWU3830 für PROFINET oder<br />
BWU3947 für EtherNet/IP – sowie zwei 30 V<br />
Netzteilen BW4223. Der Einsatz eines Leistungsbegrenzungsmoduls<br />
ist dafür nicht erforderlich.<br />
13
AS-INTERFACE<br />
ENTWICKLUNG<br />
Portfolio für ASi-5 und ASi-3 Antriebslösungen für Motorrollen,<br />
Gleichstrommotoren und Frequenzumrichter wächst weiter<br />
NOT-HALT<br />
Leuchttastermodul<br />
Rollenantriebe:<br />
Interroll, RULMECA,<br />
Itoh Denki, Rollex etc.<br />
Frequenzumrichter:<br />
SEW MOVIMOT © , SEW MOVI-SWITCH © , Lenze Smart Motor,<br />
ebm-papst K4, Bonfiglioli DGM/DGM-R, NORDAC BASE,<br />
NORDAC FLEX, NORDAC LINK, Danfoss VLT, Rockwell PF525, etc.<br />
Funktionale Sicherheit:<br />
Not-Halt, Türüberwachung,<br />
Muting, STO, etc.<br />
100m - 1000m<br />
Bereits heute verfügt Bihl+Wiedemann über ein<br />
umfangreiches Sortiment an Motormodulen für<br />
vielfältige Antriebslösungen mit ASi-5 für die Ansteuerung<br />
von Motorrollen, Gleichstrommotoren<br />
und Frequenzumrichter. Und das Portfolio wächst<br />
weiter. Mit dem ASi-5 Motormodul BWU4416<br />
in Schutzart IP67 lässt sich ein SEW MOVIMOT<br />
Antrieb ansteuern. Dafür ist das Modul mit je<br />
vier Kabelbuchsen in M12 ausgestattet und verfügt<br />
zudem über sechs digitale Eingänge zum<br />
Anschluss von Sensoren. Die Versorgung der<br />
Eingänge und des Motors erfolgt aus AUX,<br />
wodurch eine höhere Leistung an den Eingängen<br />
erzielt wird. Für Applikationen, bei denen weniger<br />
komplexe Funktionen kostengünstig realisiert<br />
werden sollen, bietet Bihl+Wiedemann darüber<br />
hinaus eine Vielzahl von ASi-3 Motormodulen für<br />
viele Antriebe in unterschiedlichen Ausprägungen.<br />
ASi-5 Safety Muting Modul BWU4411<br />
Mit dem ASi-5 Safety<br />
Muting Modul<br />
BWU4411 in IP67 von<br />
Bihl+Wiedemann können<br />
unterschiedliche<br />
Mutinglösungen bis SIL3/<br />
PLe einfach, effizient<br />
und deutlich kostengünstiger<br />
realisiert werden als mit vergleichbaren ethernetbasierten<br />
Lösungen. Ob Kreuz-Muting oder sequenzielles<br />
Muting, alle erforderlichen Sensoren und<br />
Sicherheitskomponenten lassen sich flexibel an das<br />
ASi-5 Safety Muting Modul BWU4411 anschließen.<br />
So stehen sämtliche für das Muting notwendigen<br />
Signale in einem Modul unter einer einzigen ASi-5<br />
Adresse zur Verfügung. Nicht verwendete Ein- und<br />
Ausgänge können beispielsweise dafür verwendet<br />
werden, um Mutingleuchten anzusteuern oder Tastermodule<br />
einzubinden. Alternativ zur Verarbeitung<br />
im ASi Sicherheitsmonitor können alle relevanten<br />
Signale auch über sichere Feldbusse – PROFIsafe,<br />
CIP Safety, FSoE oder openSAFETY – weitergegeben<br />
werden.<br />
In der Software-Suite ASIMON360 gibt es für viele<br />
Anwendungsfälle fertig zertifizierte Mutingbausteine<br />
für eine komfortable Parametrierung. Eine<br />
aufwendige Programmierung in der Steuerung<br />
ist nicht erforderlich. Die ASi-5 Mutinglösung von<br />
Bihl+Wiedemann überzeugt auch unter Kostenaspekten.<br />
Das ASi-5 Muting Modul BWU4411<br />
ist nicht nur gut 60 % günstiger als vergleichbare<br />
ethernetbasierte Feldbuslösungen im Markt, der<br />
Anwender spart auch Montage- und Materialkosten<br />
durch die einfache, schnelle und fehlersichere<br />
Installation mit Hilfe der Durchdringungstechnik.<br />
ASi-5 Safety Module in IP20 und IP67<br />
Ergänzend zum ASi-5 Safety Muting Modul<br />
BWU4411 können 12 Varianten an ASi-5 Safety<br />
Eingangsmodulen perspektivisch dank der Kombination<br />
von sicheren Signalen und Standardsignalen<br />
in einem Modul nahezu alle industrierelevanten Integrations-<br />
und Einsatzszenarien abdecken.<br />
Neben den aktuell bereits verfügbaren ASi-5 Safety<br />
Eingangsmodulen in IP67 und IP20 mit je 12<br />
Standardsignalen sowie zwei sicheren Eingängen<br />
für potentialfreie Kontakte, für OSSDs oder für die<br />
Kombination potentialfreier Kontakt/OSSD arbeitet<br />
Bihl+Wiedemann an vergleichbaren Lösungen für<br />
den platzsparenden Einbau als Leiterplattenmodule,<br />
etwa in ein Maschinenbedienpanel, und an<br />
etwas kompakteren Feldmodulen mit vier Standardsignalen<br />
in IP67. Ebenfalls in Vorbereitung sind<br />
weitere ASi-5 Safety Module.<br />
14
AS-INTERFACE<br />
ENTWICKLUNG<br />
ASi-5 Safety Gateways mit ASi-5/ASi-3 Safety Monitor<br />
Immer wenn es darum geht, sichere Signale und<br />
Standardsignale im Feld einzusammeln, sichere<br />
High-End-Sensoren anzubinden, komplexere<br />
Sicherheitsapplikationen zu lösen, eine Vielzahl<br />
sicherer Bits von unterschiedlichen Teilnehmern<br />
zu übertragen oder Diagnose- und Zusatz-<br />
informationen zu nutzen, ist<br />
ASi-5 Safety die passende<br />
Ergänzung zu ASi Safety at<br />
Work. Für die Einbindung der<br />
neuen Safety-Generation von<br />
AS-Interface, die kompatibel<br />
zu allen bisherigen ASi Geräten<br />
und Komponenten ist,<br />
parallel auf derselben Infrastruktur<br />
läuft und sich deshalb<br />
leicht in bestehende Applikationen<br />
einbinden lässt, bietet<br />
Bihl+Wiedemann mit den<br />
ASi-5/ASi-3 Safety Gateways die perfekte Lösung.<br />
Die ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateways mit integriertem<br />
ASi-5/ASi-3 Sicherheitsmonitor sind bereits<br />
in verschiedenen Varianten für PROFINET und<br />
EtherNet/IP verfügbar, zum Teil mit sicherem Feldbus<br />
und lokalen E/As. Zur Hannover Messe wird das<br />
bestehende Sortiment erweitert um ASi-5/ASi-3<br />
Gateways mit integriertem ASi-5/ASi-3 Sicherheitsmonitor,<br />
Safe Link, OPC UA und Webserver<br />
für Safety over EtherCAT (FSoE) für zwei ASi<br />
Kreise (BWU3962) sowie für EtherNet/IP+Modbus<br />
TCP, CIP Safety über EtherNet/IP, für einen Kreis<br />
(BWU4006) und für zwei Kreise (BWU4007).<br />
Auch unabhängig von ASi-5 Safety Applikationen<br />
profitieren Anwender direkt von den neuen Gateways,<br />
die dasselbe Preisniveau haben wie vergleichbare<br />
Modelle mit ASi-3 Sicherheitsmonitor:<br />
neben den funktionalen Verbesserungen insbesondere<br />
von der modernen 16 Gigabyte Chipkarte, auf<br />
der jetzt ein komplettes Projekt abgespeichert werden<br />
kann – inklusive Safety- und Hardware-Konfiguration,<br />
Parameterdaten angeschlossener Geräte<br />
und Anwenderkommentaren aus ASIMON360.<br />
Einfach, flexibel,<br />
bedarfsgerecht, kostengünstig:<br />
IO-Link Integration mit ASi-5<br />
IMPRESSUM<br />
Die Anbindung von IO-Link Devices an die<br />
Steuerungsebene bzw. Cloud bietet mit ASi-5<br />
und den ASi-5 Modulen mit integriertem IO-Link<br />
Master von Bihl+Wiedemann eine Reihe von Vorteilen.<br />
Anwender profitieren bei der feldbusunabhängigen<br />
Lösung nicht nur von einer perfekten<br />
Einbettung von IO-Link in ASi-5 und in die benutzerfreundlichen<br />
Konfigurationstools ASIMON360 und<br />
ASi Control Tools360, sondern auch von der Freiheit<br />
in der Topologiewahl, einem reduzierten Verdrahtungsaufwand<br />
ohne vorkonfektionierte Stecker und<br />
Switches, einem geringen IP-Verwaltungsaufwand<br />
sowie einem smarten Energieversorgungskonzept.<br />
Und ganz wesentlich: sie sparen Kosten. Denn<br />
ASi-5 Module mit integriertem IO-Link Master sind<br />
im Allgemeinen nicht nur deutlich günstiger als<br />
Ethernet-Feldbusmodule oder IO-Link Hubs, sie<br />
sind auch bedarfsgerecht verfügbar. So steht für<br />
den Einsatz im Feld ein fein abgestuftes Sortiment<br />
von Varianten mit ein, zwei und vier IO-Link Ports<br />
Class A und Class B sowie mit acht IO-Link Ports<br />
Class A zur Auswahl. Ergänzt werden diese durch<br />
ein OEM-Modul und Schaltschrankmodule mit konfigurierbaren<br />
Anschlüssen für vier IO-Link Ports,<br />
wobei das ASi-5 Schaltschrankmodul BWU4775<br />
zusätzlich auch noch vier analoge Eingänge<br />
(4 … 20 mA) zur Verfügung stellt. Damit bekommt<br />
und bezahlt der Anwender immer genau das Anschlussmodul<br />
mit der Ausstattung, das er auch<br />
wirklich braucht.<br />
Herausgeber:<br />
Bihl+Wiedemann GmbH<br />
Floßwörthstraße 41<br />
D-68199 Mannheim<br />
Telefon: +49 (621) 339960<br />
Telefax: +49 (621) 3392239<br />
info@bihl-wiedemann.de<br />
www.bihl-wiedemann.de<br />
Herstellung:<br />
MILANO medien GmbH<br />
Hanauer Landstraße 196A<br />
D-60314 Frankfurt am Main<br />
Telefon: +49 (69) 48000540<br />
Telefax: +49 (69) 48000549<br />
info@milanomedien.com<br />
www.milanomedien.com<br />
Redaktion:<br />
Dirk Heyden,<br />
Thomas Rönitzsch<br />
15
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Halle 9,<br />
Stand H01<br />
22.04. - 26.04.