INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2025

19239

SMARTE LÖSUNGEN FÜR DIE INDUSTRIE

03

Juni 2025

€ 13,00

TITEL

Moderne Messtechnik

08 in der Praxis

Cybersecurity: Pflicht für

22 sichere Industrie-Netzwerke

EXTRA

Sonderteil IndustrialVISION –

Kameras, Software, Objektive & Co.

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SMARTE LÖSUNGEN FÜR DIE INDUSTRIE

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GEKONNT IN DIE ZUKUNFT

NAVIGIEREN – NUR WIE?

Sensoren und smarte Messsysteme sind längst nicht mehr nur stille Beobachter,

sondern liefern den Rohstoff der Zukunft: präzise Daten. Sie ermöglichen

intelligentes Condition Monitoring, erkennen Fehler, bevor sie teuer werden,

und sorgen für eine Effizienz, die klassische Methoden nicht bieten. Doch was

einfach klingt erweist sich in der Praxis als komplexe Herausforderung. Denn

Datenquellen sind oft dezentral und heterogen und gewachsene Insellösungen

erschweren die Kommunikation und Integration. Doch ohne nahtlose

Einbindung in Netzwerke bleibt die Digitalisierung der Produktion eine unerfüllte

Vision. Moderne Messtechnik muss also in der Lage sein, diese Barrieren

zu überwinden. Welche Technologien dies ermöglichen und wie eine durchgängige

Datenerfassung – vom Sensor bis zur Cloud – gestaltet werden kann,

beleuchtet unsere Titelstory.

INTEGRATION IST KEIN

PROJEKT, SONDERN EIN

FORTLAUFENDER PROZESS

Doch die industrielle Automatisierung

geht heute weit über

Messtechnik hinaus. Bildgebende

Systeme wie Industriekameras

liefern wertvolle Zusatzinformationen:

Sie erkennen Oberflächendefekte, prüfen Maße, lesen Codes

oder überwachen komplexe Abläufe in Echtzeit. Besonders in der Qualitätskontrolle,

Montageüberwachung oder bei der Roboterführung sind Machine-

Vision-Lösungen unverzichtbar geworden. Sie arbeiten schneller und präziser

als das menschliche Auge und ermöglichen eine lückenlose Dokumentation.

So erschließt die Bildverarbeitung nach und nach immer mehr Märkte und Anwendungsfelder

– wie aktuelle Trends unter anderem aus der Robotik zeigen

(ab Seite 35 in unserem Sonderteil IndustrialVISION). Seien wir also gespannt,

wie Sensorik und Messtechnik, Kommunikationssysteme, Künstliche Intelligenz,

Deep Learning und 3D-Bildverarbeitung die industrielle Automatisierung

weiter vorantreiben und uns in die Zukunft navigieren.

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22

EDITORIAL

03 Gekonnt in die Zukunft navigieren – nur wie?

SZENE

06 News, Trends und Personalien

SENSORIK UND MESSTECHNIK

08 TITELSTORY

Best-Practice für dezentrale Datenerfassung

und plattformunabhängige Visualisierung

12 Mit IO-Link punkten: Weg-Codier-System

sorgt für robuste Positionierung auf

langen Verfahrwegen

15 Update: Produkte, Technologien, Trends

16 Digitale Spanntechnik: Wie Sensorik das

automatisierte Drehen, Fräsen und Schleifen

verändert

STEUERN UND ANTREIBEN


für die effiziente und ressourcenschonende

Automatisierung

TITEL

08

Thomas Rauch,

Chief Technology

Officer (CTO) bei

Hilscher

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION

22 Cyber-Resilienz in Industrienetzwerken


26 Smarte Vernetzung ermöglicht mehr

Durchgängigkeit zwischen Safety und Automation

KOMPONENTEN UND SOFTWARE

30 Intelligente und zuverlässige Schutzsysteme als

Schlüssel zur Effizienz


34 Erstellen, Validieren und Realisieren

kundenspezifischer Lösungen

12

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Lesen Sie, wie eine plattformunabhängige

Visualisierung und Prozesskontrolle gelingt

4 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2025/03 www.industrielle-automation.net

SONDERTEIL INDUSTRIAL VISION

36 IM FOKUS News & Trends aus der

industriellen Bildverarbeitung

38 Bildverarbeitung und Robotik – eine zukunftsweisende

Symbiose


42 Wo kann das neue GigE Vision

Kamerakonzept punkten?

44 Warum die Wahl der Lichtquelle entscheidend

für die Bildqualität ist

46 Dezentrale Installationstechnik vereinfacht

Diagnose und Wartung von Vision-Systemen

50 Bildverarbeitung in der

Schleifscheibenkontrolle

20 Impressum

INNENTITEL

35

NEWS & TRENDS

Personalien

GERALD MÜLLER

Gerald Müller ist neuer Chief

Operating Officer bei KEB

Automation, Systemanbieter

von Automatisierungs- und

Antriebslösungen. Gerald

Müller verantwortet künftig

die Geschäftsführung insbesondere für die

Produktionsbereiche und Beschaffung. Er folgt

auf Ralf Lutter, der in eine Beraterrolle wechselt.

www.keb-automation.com

JUMO ÜBER BRANCHEN-NIVEAU

Die Jumo-Unternehmensgruppe mit Sitz in Fulda hat

sich im Geschäftsjahr 2024 trotz eines anspruchsvollen

konjunkturellen Umfelds robust gezeigt. Mit einem

konsolidierten Umsatz von 301 Millionen Euro verzeichnete

das Unternehmen einen Rückgang von 3,5 % im

Vergleich zum Vorjahr, schnitt damit jedoch deutlich

besser ab als die deutsche Elektroindustrie, die ein

Minus von 6,3 % hinnehmen musste. „2024 war ein Jahr

mit vielen Herausforderungen – von geopolitischen

Unsicherheiten bis hin zu einer insgesamt schwachen

Konjunktur. Dennoch ist es uns gelungen, zentrale

Zukunftsprojekte voranzutreiben und unsere Marktposition

zu

behaupten“, be

tont CEO Dimitrios

Charisiadis (r.).

Auch im Jahr 2024

wurde kontinuierlich

in Maschinen,

Anlagen und Werkzeuge

investiert.

„Mit diesen

Investitionen bekennen wir uns klar zu unseren

Standorten und zur Zukunftsfähigkeit unseres Unternehmens“,

erklärt COO Dr. Steffen Hoßfeld (l.).

www.jumo.net

HELUKABEL BÜNDELT KOMPETENZEN

Die Helukabel

Gruppe feiert einen

weiteren Meilenstein

in ihrer

strategischen

Entwicklung:

Der Spezialist für

elektrische Verbindungstechnik

hat

die Integration seiner beiden Tochtergesellschaften

EKD Systems und Sangel Systemtechnik erfolgreich

abgeschlossen. Beide Unternehmen firmieren künftig

unter dem Namen Helu Connectivity Solutions. Neben

Matthias Eick (l.), Geschäftsführer von Helu Connectivity

Solutions, freut sich auch Marc Luksch (r.), Geschäftsführer

der Helukabel Gruppe, über die Fusion: „Wir

stellen mit der Integration unserer Tochtergesellschaften

die Weichen für eine erfolgreiche Zukunft.“

www.helukabel.com

KI IM

ARBEITSALLTAG

Beim Arbeitswelt.Plus

Summit mit über 250

Teilnehmenden in

Bielefeld haben Unternehmen

und Forschungseinrichtungen aus der Region

gezeigt, wie Künstliche Intelligenz (KI) in der Praxis

funktioniert und warum viele Betriebe in der Region

Ostwestfalen-Lippe beim Einsatz von KI deutschlandweit

inzwischen vorn liegen. „Wir sehen KI nicht als Ersatz,

sondern als Unterstützung für den Menschen. Ziel ist es,

Arbeitsprozesse zu entlasten, nicht zu ersetzen. Mit dem

Kompetenzzentrum Arbeitswelt.Plus wollen wir bundes

weit Vorreiter und Wegbereiter für eine menschengerechte

Gestaltung von KI in der Arbeitswelt sein“,

sagt Prof. Dr. Roman Dumitrescu, Geschäftsführer

des Technologie-Netzwerks it’s OWL. Das Kompeten z

zentrum zählt mit acht Leuchtturmprojekten zu den

größten Initiativen dieser Art in Deutschland.

www.its-owl.de

ELEKTRO- UND DIGITALINDUSTRIE BLEIBT

AUF DISTANZ ZUR SVI

„Zu umständlich, zu teuer, zu stark reguliert.“ ZVEI-Präsident

Dr. Gunther Kegel hält die deutsche Sicherheits- und Verteidigungsindustrie

(SVI) in Deutschland für überreguliert. Die

Folgen sind weitreichend, wie eine aktuelle ZVEI-Mitgliederbefragung

zeigt: Zwar steht ein gutes Drittel der Unternehmen

der Elektro- und Digitalindustrie in Geschäftsbeziehungen mit

der SVI. Aber die überwiegende Mehrheit der Firmen (mehr als

60 %) bleibt bisher noch auf Distanz. Der Umsatz der Unternehmen

mit Geschäftsbeziehungen zur SVI beläuft sich im

Durchschnitt auf rund fünf Prozent ihres Gesamtumsatzes.

Die ZVEI-Mitgliederbefragung wurde im Mai 2025 erhoben.

www.zvei.org


WEIDMÜLLER LEGT FUNDAMENT FÜR

ZUKÜNFTIGES WACHSTUM

Nach den äußerst wachstumsstarken Jahren 2021 und 2022

verzeichnet das Elektro- und Verbindungstechnikunternehmen

Weidmüller das zweite Jahr in Folge einen Umsatzrückgang.

Aufgrund der schwachen Konjunktur sank der

Umsatz gegenüber dem Vorjahr im Jahr 2024 um rund 11 %

auf 980 Millionen

Euro. Um

optimale

Voraussetzungen

für künftiges

Wachstum zu

schaffen,

investierte das

global agierende

Technologieunternehmen

wie in den vergangenen Jahren in langfristig angelegte

Projekte und den Ausbau seiner Standorte. Ein Teil der

Investitionssumme von 56 Millionen Euro floss im Jahr

2024 in den Bau des neuen Elektronikwerkes in Detmold,

das im Herbst dieses Jahres eröffnet wird. Mit dem Neubau

zeigt Weidmüller seine Verbundenheit zur Region und

unterstreicht das Engagement des Unternehmens für

Innovation und technologische Pionierleistungen.

www.weidmueller.de

GEMEINSAM ZU „DIGITALEN CHAMPIONS“

Mittelständische Unternehmen

beschleunigen ihren

Weg in die Digitalisierung,

wenn sie kooperieren. Die

neu gegründete Next Level

Mittelstand GmbH bietet

ein offenes Konzept mit

Digitalisierungsangeboten

und Kooperationsmöglichkeiten. Mit Schunk, ebm-papst,

Heitec und Blockbrain haben sich Anfang April vier Unternehmen

zusammengeschlossen, um das erfolgreich

aufgebaute Netzwerk in die Zukunft zu führen.

www.nextlevelmittelstand.com

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Motion Plastics-Spezialist Igus konnte trotz der herausfordernden

geopolitischen und wirtschaftlichen Lage im Jahr

2024 die Anzahl der aktiven Kunden um 5 Prozent steigern

und die Umsatzmilliarde halten. Mit einem Umsatz von

1,105 Milliarden Euro verzeichnete das Unternehmen einen

vergleichsweise moderaten

Umsatzrückgang

von 2,5 Prozent. Zugleich

präsentiert Igus 2025

unter dem Motto „Go

Zero Lubrication“ 277

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BEST-PRACTICE FÜR DEZENTRALE DATENERFASSUNG

UND PLATTFORMUNABHÄNGIGE VISUALISIERUNG

MODERNE MESSTECHNIK

IN DER PRAXIS

So individuell Messaufgaben aussehen können, so spezifisch sind auch die dafür

passenden Lösungen. Gefordert sind also Konzepte, die eine flexible und

zuverlässige Messwerterfassung und -analyse, Visualisierung und

Prozess kontrolle ermöglichen. Wir stellen Ihnen einen Lösungsansatz vor,

der diesen Anforderungen gerecht wird und die Grundlage für datenbasierte

Optimierungsstrategien in der industriellen Automatisierung schafft.

Die Anforderungen an moderne Messtechnik in der Industrie

sind heute höher denn je: Produktionsprozesse

müssen effizienter, ausfallsicherer und flexibler werden

– und das unter stetigem Kosten- und Innovationsdruck.

Gleichzeitig sollen durch intelligentes Condition Monitoring ungeplante

Stillstände und hohe Wartungskosten vermieden werden.

Auch im Bereich Forschung und Entwicklung wächst der

Bedarf an präziser und umfassender Datenerfassung – Prüfstände

müssen heute oft Dutzende oder gar Hunderte Parameter in

Echtzeit überwachen.

Was auf dem Papier einfach klingt – Daten erfassen, speichern,

analysieren – erweist sich in der Praxis als komplexe Herausforderung.

Denn die Realität sieht häufig so aus: Messdaten entstehen

dezentral, an verschiedenen Stellen der Anlage oder sogar

weltweit verteilt. Sie stammen aus unterschiedlichsten Quellen

und müssen mühsam zusammengeführt, synchronisiert und

ausgewertet werden. Und nicht selten fehlen dabei die nötige

Systemintegration und die Flexibilität für einen orts- und plattformunabhängigen

Zugriff.

Ein zentrales Problem liegt darin, dass viele Messtechniksysteme

historisch gewachsen sind. Sie bestehen aus Insellösungen

ohne durchgängige Architektur, was die horizontale Kommunikation

auf Feldebene ebenso erschwert wie die vertikale Integration

in Unternehmenssysteme oder Cloud-Dienste. Das verhindert

nicht nur eine einheitliche Datenauswertung – es bremst

auch die Digitalisierung der Produktion insgesamt.

Doch wie kann eine moderne Messtechniklösung aussehen,

die all diese Hürden überwindet? Welche Technologien ermögli-



chen eine durchgängige Datenerfassung und -verarbeitung – vom

Sensor bis in die Cloud? Diesen Fragen geht der folgende Beitrag

nach. Und zwar nicht klassisch von unten nach oben – sondern

von der Benutzeroberfläche aus gedacht. Denn dort, wo der

Mensch mit der Maschine interagiert, entscheidet sich letztlich,

wie leistungsfähig, transparent und zukunftssicher ein Messsystem

wirklich ist.

HMI ALS PLATTFORMUNABHÄNGIGE

MESSTECHNIK-SOFTWARE

In vielen Betrieben zeigt sich heute noch ein vertrautes Bild: An

der Produktionslinie oder am Prüfstand steht ein Leitstand-PC,

auf dem ein älteres SCADA-System läuft. Diese Systeme wurden

über Jahre hinweg angepasst und erweitert, sind aber inzwischen

oft schwer zu warten, wenig flexibel und nicht mehr auf

dem Stand aktueller Softwarearchitektur. Ein ortsunabhängiger

Zugriff auf Prozessdaten ist mit solchen Lösungen in der Regel

nicht möglich – der Bediener ist an seinen festen Arbeitsplatz gebunden.

Doch die Anforderungen haben sich verändert. Anwender erwarten

heute mehr Flexibilität: Sie möchten nicht nur individuelle

Dashboards für ihre Anwendungsfälle gestalten, sondern auch

von unterschiedlichen Geräten und Standorten aus auf Messdaten

zugreifen können – etwa vom Laptop im Büro, vom Tablet

in der Werkhalle oder sogar vom Smartphone unterwegs.

Datenerfassungsebene

Visualisierungsebene

Zentrales

Messdatenmanagement

01 ProfiSignal 20 ermöglicht plattformunabhängige Visualisierung

und Prozesskontrolle – per QR-Code direkter Zugriff auf Messdaten

und Anlagendiagramme auf mobilen Endgeräten

www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 2025/03 9


02 Die erfassten Messdaten werden auf PC, Tablet und Smartphone

visualisiert; die Integration in bestehende Automatisierungssysteme

gelingt über moderne Kommunikationsschnittstellen wie Profibus

Ein Beispiel für die Umsetzung dieser Anforderungen findet sich

in der Softwareplattform ProfiSignal 20 von Delphin Technology.

Sie verfolgt einen modularen und plattformunabhängigen Ansatz:

Während das Modul ProfiSignal 20 Go vielfältige Analysefunktionen

für unterschiedlichste Diagrammformen bietet, ermöglicht

ProfiSignal 20 Basic die Erstellung individuell gestalteter

Visualisierungs- und Bedien oberflächen – vergleichbar mit

modernen Scada-Systemen, aber deutlich flexibler im Einsatz.

Ein bemerkenswertes Merkmal ist die plattformunabhängige

Nutzbarkeit: Die Software läuft sowohl auf klassischen Windows-

Systemen als auch auf mobilen Endgeräten mit iOS oder Android.

Dadurch ist ein durchgängiger Datenzugriff – vom Leitstand bis

hin zum Smartphone – realisierbar. Prozessüberwachung wird so

nicht nur komfortabler, sondern auch deutlich effizienter.

Ein interessantes Detail ist die sogenannte SCACH-Funktion

(„Scan And Check“), die einen besonders niederschwelligen Zugang

zu Messprojekten ermöglicht. Über das Einscannen eines

QR-Codes, der direkt an der Maschine angebracht ist, wird das

zugehörige Projekt auf dem mobilen Endgerät geöffnet – ideal für

Routinerundgänge, Wartung oder kurzfristige Kontrolle.

Die Digitalisierung macht also auch vor der Messtechnik nicht

halt. Systeme wie ProfiSignal 20 zeigen, wie moderne Visualisierungslösungen

dazu beitragen können, Informationszugriff und

Prozesssteuerung deutlich flexibler zu gestalten – und damit besser

an die heutigen Anforderungen von Produktion und Entwicklung

angepasst zu sein.

DATENFLUT OHNE RICHTUNG?

Bevor Messdaten analysiert, visualisiert oder für Entscheidungen

genutzt werden können, müssen sie erst einmal zuverlässig erfasst,

zusammengeführt und bereitgestellt werden. Doch genau

an diesem Punkt hakt es in der Praxis häufig – mit spürbaren Folgen

für Zeit, Qualität und Kosten. Denn vielerorts ist das Bild

ähnlich: Daten entstehen in unterschiedlichen Maschinen, Anlagenteilen

oder gar geografisch getrennten Standorten. Sie werden

über inkompatible Schnittstellen ausgelesen, häufig manuell

übertragen, in Tabellen kopiert und anschließend mühselig zusammengeführt.

Was wie ein technisches Detail klingt, entpuppt

sich im Alltag als echter Produktivitätskiller – inklusive hoher

Fehleranfälligkeit und verzögerten Reaktionszeiten.

Hinzu kommt: Je verteilter die Infrastruktur, desto schwieriger

wird es, konsistente, aktuelle Daten zentral zur Verfügung zu stellen.

Und wenn zusätzlich Anforderungen an IT-Sicherheit, Zugriffsrechte

oder Alarmierung gestellt werden, stoßen herkömmliche

Lösungen schnell an ihre Grenzen.

AUF DEM WEG ZU EINEM GANZHEITLICHEN

DATENÖKOSYSTEM

Ein Ansatz, um diese Herausforderungen konsequent zu lösen,

ist der Aufbau eines durchgängigen, zentralen Datenmanagements.

Ein Beispiel hierfür ist das Delphin Data Center – eine

skalierbare Plattform, die Daten aus verschiedensten Quellen automatisiert

sammelt, synchronisiert und speichert. Die Software

lässt sich flexibel auf einem lokalen Server oder direkt in einer

Cloud-Umgebung betreiben.

Durch die Unterstützung gängiger Schnittstellen wie OPC UA,

Modbus TCP, und SQL können sowohl klassische DAQ-Systeme

als auch andere Feldgeräte, ERP-Systeme, MES-Datenbanken

oder cloudbasierte Anwendungen angebunden werden. Damit

wird aus einer heterogenen Datenlandschaft eine einheitliche Informationsbasis

– ohne manuelle Zwischenschritte.

Sämtliche Datenverbindungen sind standardmäßig verschlüsselt,

sodass auch in sicherheitskritischen Bereichen wie Energie,

Chemie oder Pharma ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet ist.

Darüber hinaus bietet das Delphin Data Center Funktionen zur

zentralen Benutzer- und Rechteverwaltung sowie zum Alarmmanagement.

So entsteht ein ganzheitliches Datenökosystem, das

technisch überzeugt und auch organisatorische Anforderungen

erfüllt – und dabei Einzellösungen überflüssig macht.



ES BESTEHT NACHHOLBEDARF

Jede datenbasierte Analyse beginnt mit einem entscheidenden

Schritt: der zuverlässigen Erfassung der Messdaten. Und genau

hier zeigt sich in vielen industriellen Anwendungen ein deutlicher

Nachholbedarf. Noch immer kommen häufig einfache Datenlogger

zum Einsatz, die Signale von Standardsensoren – etwa

mit 4–20 mA oder 0–10 V – lediglich aufzeichnen. Für viele moderne

Anwendungen reicht das nicht mehr aus. Was oft fehlt,

sind flexible Anschlussmöglichkeiten für unterschiedliche Sensortypen

wie Thermoelemente, RTDs oder IEPE-Sensoren. Auch

eine direkte Kommunikation mit anderen Feldgeräten oder intelligenten

Sensoren ist mit klassischen Loggern meist nicht vorgesehen.

Sollen darüber hinaus noch hochfrequente Signale wie

Schwingungen aufgezeichnet werden – etwa im Rahmen eines

Condition Monitoring – stoßen solche Systeme schnell an ihre

technischen Grenzen.

DIE DAQ-GERÄTE ERMÖGLICHEN

EINE PRÄZISE MESSDATENERFAS-

SUNG DIREKT AN DER QUELLE

Hinzu kommt: Viele dieser Geräte bieten keine Möglichkeit, auf

Messdaten zu reagieren. Selbst einfache Automatisierungsaufgaben,

wie das automatische Abschalten einer Maschine bei

Grenzwertüberschreitung, erfordern zusätzliche Steuerungshardware

oder manuelle Eingriffe.

WIE MODERNE DATENERFASSUNGSSYSTEME

PROZESSE VERBESSERN

Ein anderer Weg wird mit den modularen Datenerfassungssystemen

(DAQ) von Delphin Technology AG eingeschlagen. Diese

verbinden klassische Datenerfassung mit intelligenten Funktionen

direkt am Gerät. Sie bieten universelle, galvanisch getrennte

Eingänge, die flexibel für verschiedene Sensorarten konfiguriert

werden können – eine wichtige Voraussetzung für den Einsatz in

heterogenen Anlagenumgebungen.

Ein besonderer Vorteil liegt in der Möglichkeit, mehrere Geräte

PTP-synchronisiert miteinander zu vernetzen. Dadurch lassen

sich beispielsweise langsame Prozessdaten und schnelle Schwingungssignale

exakt aufeinander abgestimmt erfassen – etwa zur

Überwachung von Maschinenzuständen oder zur frühzeitigen

Erkennung von Unwuchten und Lagerverschleiß.

Die Integration in bestehende Automatisierungssysteme gelingt

über moderne Kommunikationsschnittstellen wie Profinet, Profibus,

Modbus RTU und OPC UA. Damit sind sowohl horizontale

Anbindungen an Feldkomponenten als auch vertikale Verbindungen

zu ERP-, MES- oder Cloud-Systemen problemlos umsetzbar.

Ein zentrales Element der Geräteintelligenz sind sogenannte

Softwarekanäle. Sie ermöglichen mathematische Verknüpfungen

von Messgrößen in Echtzeit – direkt im Gerät. Darüber hinaus

können Schwellenwerte, Logikverknüpfungen oder Ereignistrigger

definiert werden, um Prozesse direkt zu beeinflussen.

Selbst im Fall eines Netzwerkausfalls bleiben die Geräte voll

funktionsfähig und speichern Daten lokal weiter.

Die DAQ-Hardware von Delphin Technology agiert damit nicht

nur als reine Datensammelstelle, sondern übernimmt eigenständig

Aufgaben der Vorverarbeitung, Überwachung und sogar Steuerung

– ein echter Schritt in Richtung dezentrale Intelligenz an

der Feldebene.

EIN INTEGRIERTER ANSATZ FÜR DIE

MESSTECHNIK DER ZUKUNFT

Die steigenden Anforderungen an Transparenz, Flexibilität und

Datenverfügbarkeit in der industriellen Messtechnik lassen sich

nur mit durchgängig vernetzten und intelligenten Systemen erfüllen.

Der hier vorgestellte Lösungsansatz zeigt, wie sich diese

Ziele technisch wie organisatorisch realisieren lassen – von der

Datenerfassung bis zur nutzerfreundlichen Visualisierung.

Die dezentral einsetzbaren DAQ-Geräte von Delphin ermöglichen

eine präzise und zuverlässige Messdatenerfassung direkt an

der Quelle. Dank ihrer universellen Schnittstellen und integrierten

Intelligenz lassen sich nicht nur unterschiedlichste Sensoren

einbinden, sondern auch einfache Automatisierungsfunktionen

lokal umsetzen – selbst bei Netzwerkausfall.

Mit dem zentralen Messdatenmanagement, dem Delphin Data

Center, steht eine zentrale Plattform zur Verfügung, die alle erfassten

Daten synchronisiert, speichert und sicher bereitstellt –

über Standort- und Systemgrenzen hinweg. Neben der technischen

Integration übernimmt die Software auch organisatorische

Aufgaben wie Benutzerverwaltung und Alarmmanagement.

Die Visualisierungs- und Analyseumgebung ProfiSignal 20 rundet

das Gesamtsystem ab. Sie erlaubt die standortunabhängige

Auswertung und Prozessüberwachung über flexibel gestaltbare

Dashboards – vom Leitstand bis zum mobilen Endgerät.

Zusammengenommen entsteht so ein modulares, zukunftssicheres

Systemkonzept, das nicht nur technische Komplexität

reduziert, sondern auch die Grundlage für datenbasierte Optimierungsstrategien

in der industriellen Automatisierung schafft.

Bilder: Delphin

DATENTRANSPARENZ VOM SENSOR

BIS ZUR CLOUD

Der Beitrag zeigt, wie moderne Messtechnik durch

dezentrale Datenerfassung, zentrale Datenverwaltung

und plattformunabhängige Visualisierung effizienter,

flexibler und zukunftssicher wird. Am Beispiel der

Lösungen von Delphin Technology (DAQ-Systeme, Data

Center, ProfiSignal 20) wird erläutert, wie durchgängige

Integration vom Sensor bis zur Cloud gelingt – inklusive

intelligenter Datenverarbeitung, mobiler Dashboards

und sicherem Datenzugriff. Ziel ist ein modulares System,

das technische Komplexität reduziert und Industrieprozesse

optimiert.

www.delphin.de

UNTERNEHMEN

Delphin Technology AG

Lustheide 81, 51427 Bergisch Gladbach

Tel. 02204 97685-0

E-Mail: info@delphin.de

AUTOR

Dr. Sven Jodlauk ist Produktmanager

bei der Delphin Technology AG



WEG-CODIER-SYSTEM BIETET PRÄZISION UND DATENFLUSS:

ROBUSTE POSITIONIERUNG AUF LANGEN VERFAHRWEGEN

MIT IO-LINK PUNKTEN

Zuverlässige Daten zur Absolutposition spielen eine entscheidende Rolle,

wenn sich Maschinen und Anlagenteile automatisiert bewegen sollen.

Die Sensorik, die sie liefert, muss im Außenbereich oder beim Umgang mit

aggressiven Stoffen besonderen Herausforderungen trotzen und Robustheit

mit Präzision verbinden. Der Beitrag stellt ein Weg-Codier-System vor,

das für raue Bedingungen ausgelegt und mit einer

IO-Link-Schnittstelle verfügbar ist.

Das Weg-Codier-System WCS war 1989 das erste optische

Absolut-Positioniersystem für den industriellen Einsatz.

Es beruht auf zwei hochrobusten Grundelementen, die

selbst unter rauen Bedingungen in Echtzeit zuverlässige

Daten liefern. Der U-förmige Lesekopf umschließt eine stabile

Codeschiene (Aufmacher) und erkennt den Positionswert anhand

von Aussparungen auf 0,8 mm genau, bei Fahrgeschwindigkeiten

bis 12,5 m/sec und einer maximalen Weglänge von

314,5 m. Das Systemdesign sorgt dafür, dass Rauch, Nebel oder

Staub die Messung nicht beeinträchtigen können.

IO-LINK BIETET ZAHLREICHE MEHRWERTE

Neben zahlreichen Feldbus-Optionen ist das System jetzt auch

mit IO-Link verfügbar. Diese Schnittstelle verleiht dem Gerät zusätzliche

Fähigkeiten und eröffnet die Möglichkeit, neue Funktionen

zu implementieren. Im COM3-Modus beträgt seine Zykluszeit

nur rund drei Millisekunden, in denen es den Positionswert,



01 IO-Link liefert

differenzierte Datensätze

und viele Zusatzinformationen,

beispielsweise für

eine bedarfsgerechte

vorausschauende

Wartung

Geschwindigkeitswert und ein Richtungsbit übermittelt. Darüber

hinaus erfasst es mit zusätzlichen integrierten Sensoren weitere

Werte zur Eigentemperatur, Vibration und Beschleunigung in

drei Achsen. Aus diesen Zusatzinformationen kann man weitreichende

Schlüsse auf den Zustand des Geräts und der gesamten

Anlage ziehen. Sie liefern damit eine solide Basis für eine bedarfsgerechte

vorausschauende Wartung.

Für die Inbetriebnahme sind keine Einstellungen am Lesekopf

erforderlich; er liefert sofort und ohne Referenzfahrt einen exakten

absoluten Positionswert. Mit IO-Link lassen sich bei der Inbetriebnahme

Zusatzfunktionen komfortabel aktivieren, ein Einlernen

entfällt. Der IO-Link-Master speichert die Sensorparameter;

bei einem Gerätetausch werden sie automatisch abgerufen.

UNIVERSELLE INTEGRATION IN

FELDBUSSYSTEME

Für die Feinsteuerung der mobilen Anlagenkomponente, an welcher

der Lesekopf montiert ist, können bis zu fünf Positionsbereiche

definiert werden, die u. a. ein Endlagensignal generieren können.

Ein voreingestellter Wert lässt sich mit der Preset-Funktion

Ob Werkstücke in der Galvanik

über Tauchbäder positioniert

werden oder Container automatisiert

auf Schiffen ihren Platz finden

müssen – Positionieraufgaben

werden immer anspruchsvoller. Mit

optoelektronischen Weg-Codier -

Systemen funktionieren derartige

Aufgaben millimetergenau.

NICOLE STEINICKE,

Chefredakteurin Industrielle Automation

automatisch als Ersatzwert für die aktuelle Position setzen. Danach

wird die absolute Position in Bezug auf diesen voreingestellten

Wert ausgegeben, um etwa eine Parallelfahrt von zwei

mobilen Einheiten ohne zusätzlichen Aufwand exakt zu steuern.

Die Installationskosten werden reduziert und eine potenzielle

Fehlerquelle wird beseitigt, weil für die Datenübertragung im IO-

Link-Protokoll auf einer Strecke bis 20 m nichtgeschirmte Kabel

genügen. Bei längeren Strecken oder einer Feldbusanbindung

per Profinet, EthernetIP oder CC-Link kommt ein IO-Link-Master

zum Einsatz. Mit diesem lässt sich das WCS universell in Feldbussysteme

integrieren.

ROBUSTES GERÄTEKONZEPT

Der Lesekopf umfasst die Schiene wird von drei Seiten und

schirmt so die meisten Störeinflüsse bereits ab. Die integrierte IR-

LED-Leiste leuchtet auf einen etwa 10 cm langen Bereich der

Schiene, der Code wird nach dem Lichtschrankenprinzip ausgelesen.

Transparente, austauschbare Kunststoffschalen schützen

den Lesebereich auf der Innenseite des Sensors vor Verschmutzung

und Beschädigung. Der großzügige Abstand zum Detektor

sorgt für große Toleranz bei seitlichen Bewegungen entlang der

y-Achse. Das System erkennt Positionen sowohl bei vertikaler

(± 10°) als auch bei horizontaler (± 5°) Schrägstellung sowie bei

Kurvenradien ab 500 mm.

Der Sensor besitzt ein widerstandsfähiges Kunststoffgehäuse;

für besonders anspruchsvolle Umgebungen ist die Variante WCS

Outdoor, zusätzlich mit einem transluzenten Gehäuse der

Schutzklasse IP69 ausgestattet. Es ist vollständig resistent gegen

Salzwasser, aggressive Substanzen und Hochdruckreinigung. Darüber

hinaus ist es äußerst schlagfest und trotzt den typischen

mechanischen Belastungen im Außeneinsatz. Die große 7-Segment-Anzeige

des Lesekopfes dreht je nach Lage automatisch um

180 Grad. Das Display zeigt nicht nur den Positionswert an, sondern

bietet darüber hinaus umfangreiche Diagnosefunktionen

für eine detaillierte Analyse am Einsatzort, etwa um verschmutzte

oder beschädigte Codeschienen-Segmente zu identifizieren.



02 Das Weg-Codier-System liefert präzise Positionsbestimmung

für jedes Laufwerk der Hängebahn

03 Selbst starke Verschmutzung wie in der Reifenproduktion

beeinträchtigt die Präzision der Messung nicht

04 Das Weg-Codier-System WCS ist ideal für die Absolutpositionierung

in rauen Umgebungen und erlaubt dank zahlreicher

integrierter Schnittstellen wie IO-Link die Anbindung an Steuerungen

verschiedenster Hersteller

02

03

04

CODESCHIENEN: FÜR JEDEN FALL GERÜSTET

Für den Einsatz im Außenbereich mit extremen Wetterbedingungen

und großen Temperaturschwankungen steht die Codeschiene

in einer korrosionsbeständigen Edelstahl-Ausführung zur Verfügung.

Sie widersteht selbst starker Verschmutzung und Funkenflug.

Die Kunststoff-Ausführung aus robustem Polyesterlaminat

ist im Kontakt mit Ölen, Fetten und Lösungsmitteln neutral sowie

gegen Säuren, Laugen und aggressive Gase chemisch resistent.

Die Montage der Schienen ist neben geraden Strecken auch auf

Kurvenbahnen sowie bei Steigung und Gefälle möglich. Es werden

keine Referenzpunkte benötigt. Das modulare Montagesystem

erlaubt die leichte Integration von Unterbrechungen und

Weichen. Ein zusätzliches Aluminiumprofil zur Aufnahme der

Schiene kann gleichzeitig als stabilisierende Führung dienen.

Zur Identifikation mobiler Komponenten können kurze Stücke

der Codeschiene als ID-Pads aus Edelstahl genutzt werden, die

am – in diesem Fall – fest montierten Lesekopf vorbeifahren. Bis

zu 1.260 Fahrzeuge lassen sich so unterscheiden. Die Pads kön-

nen auch zur Feinpositionierung des Verfahrwagens dienen,

selbst unter extremen Umgebungsbedingungen und in einem

Temperaturbereich von - 40 bis + 450 °C.

Für Anwendungen mit größeren Positionsschwankungen der

mobilen Einheit kann der Sensor in einem Führungswagen montiert

werden, der Lesekopf und Fahrwerk entkoppelt. Der freilaufende

Mitnehmer gleicht Schwankungen bis ± 45 mm aus. Eine

weitere Geräteversion besitzt eine integrierte Heizung und erlaubt

den Einsatz des Geräts bis - 40 °C. Auch eine Beeinträchtigung

durch Taubildung wird mit der Heizung ausgeschlossen.

BEISPIELE AUS DER PRAXIS

OB KURVE, STEIGUNG ODER

GEFÄLLE – JEDE WEGFÜHRUNG

IST MÖGLICH

Die zahlreichen Ausstattungsoptionen machen den Einsatz in

unterschiedlichsten Anwendungen möglich. Das WCS wir häufig

als Positionssensor an Laufkatzen und Portalkränen verwendet.

Dank seiner hohen chemischen Resistenz wird es zur Steuerung

von Hängebahnen in Galvanikanlagen genutzt. Der weite Temperaturbereich

und die Verschmutzungsresistenz sind entscheidende

Kriterien bei der Verwendung in der Reifenproduktion, etwa

beim Transport von Rohlingen in der Vulkanisation.

Daneben wird das System aber auch unter weniger extremen

Bedingungen, zum Beispiel in der Studio- und Theatertechnik

verwendet. Dort kommt es bei der Positionierung von Drehbühnen

oder Beleuchtungseinheiten auf einen geräuscharmen Betrieb

an. An Beschleunigungs- und Bremsrampen von Fahrstühlen,

in Hebe- und Absenkstationen sowie in Regalbediensystemen

stehen die kontinuierliche absolute Positionsüberwachung

und der verschleißfreie Messvorgang im Vordergrund.

Bilder: Pepperl+Fuchs

www.pepperl-fuchs.de

UNTERNEHMEN

Pepperl+Fuchs SE

Lilienthalstraße 200, 68307 Mannheim

Tel. 0621 776-0

AUTOR

Markus Karch ist Global Product Manager

bei Pepperl+Fuchs SE



ENERGIEEFFIZIENZ UND

VERSORGUNGSSICHERHEIT

Janitza hat Messtechnikinnovationen im Portfolio, die

sowohl die Industrie als auch Energieversorger und

Rechenzentren bei der Optimierung ihrer Energieverbräuche

unterstützen. Mit den neuen Lösungen setzt

das Unternehmen Maßstäbe in Sachen Energieeffizienz

und Versorgungssicherheit. Detaillierte Messungen

sorgen für transparente Energieflüsse, damit Unternehmen

fundierte Entscheidungen zur Verbesserung

ihrer Energieeffizienz treffen können. Vor Ort informieren

die Janitza-Experten, wie Unternehmen ihren

Verbrauch reduzieren und gleichzeitig eine zuverlässige

Versorgung sicherstellen können. Der neue modulare

Energieanalysator UMG 800 bietet maximale

Flexibilität. Er ist platzsparend, kosteneffizient und

lässt sich nahezu unbegrenzt skalieren. Nutzer können

sich somit einfach und ohne hohe Kosten an neue

Anforderungen und Vorschriften anpassen.

www.janitza.de

GABELLICHTSCHRANKEN: EINFACH

INTEGRIERBAR

Mit einer neuen Generation an

Gabellichtschranken profitieren

Anwender aus Maschinenbau,

Logistik und Lebensmittelindustrie

von vielfältigen Einsatzmöglichkeiten

und einer

einfachen Integration. Sie bieten dem Anwender Vielseitigkeit

und Flexibilität. Vier neue Produkte markieren den Start der

dritten Generation der BGL-Serie von Balluff, die langfristig

die bisherigen Modelle ersetzen wird. Zudem bietet die neue

BGL Entry-Serie eine optimierte Basis-Variante. Als kompakte

Sensoren sind die Komponenten bereits justiert und vereinen

Sender und Empfänger in einem Gehäuse. Dank Plug-and-Play

lassen sie sich einfach und direkt in bestehende Systeme und

Maschinen integrieren. Sie überwachen und steuern beispielsweise

Förderbänder oder ermöglichen eine reibungslose

Durchgangs- und Staukontrolle. In Montagelinien erkennen

sie, ob alle notwendigen Teile für die Endmontage vorhanden

sind. Ist dies nicht der Fall, kommt es zu einem automatischen

Stopp der Linie. In CNC-Bearbeitungszentren stellen die

BGL-Sensoren sicher, dass die Werkstücke vor der Bearbeitung

korrekt positioniert sind. Und in der Qualitätssicherung garantieren

sie unter anderem, dass sämtliche Teile ordnungsgemäß

zusammengefügt wurden.

www.balluff.com

Messverfahren

Festelektrolyt-Potentiometrie

NDIR-Sensoren

Wärmeleitfähigkeit

Elektrochemische Sensoren

Keidel-Zellen

Gasanalytik für die Prozessmesstechnik

www.zirox.de

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

Zirox.indd 1 22.09.2017 11:05:04


DIGITALE SPANNTECHNIK

ALLE HEBEL UNTER KONTROLLE

Wie verändert Sensorik das automatisierte Drehen, Fräsen und Schleifen? Und

welche Rolle können hierbei Lünetten spielen? Der Fachbeitrag stellt ein integriertes

Ultraschall-Wegmesssystem vor, welches den Spannweg der Lünettenhebel

kontaktlos überwacht. Dadurch eröffnen sich völlig neue Möglichkeiten für die

Steuerung, (Robotik-)Automation und Prozesssicherheit. Ein führender Hersteller

von Lünetten geht mit seinen Automatisierungslösungen voran und zeigt, welche

digitalen Potenziale in einem vermeintlichen Nischenprodukt stecken, wenn man es

mit präzisen Sensoren und induktiven Kopplungssystemen zur kontaktlosen Energieversorgung

erweitert und weiterdenkt.

Sie gelten bisweilen als Nischenprodukt: Lünetten (Setzstöcke)

bieten jedoch in der Dreh- wie in der Dreh-Fräsbearbeitung

großes Potenzial für die effiziente Gestaltung

des Fertigungsprozesses. Die Firma SMW-Autoblok aus

Meckenbeuren ist spezialisiert auf die Entwicklung und Fertigung

von Spannsystemen für die stationäre und rotierende Werkstückbearbeitung.

Lünetten für das Drehen, Fräsen und Schleifen

sind fester Bestandteil des Produktprogramms.

Lünetten stützen lange, schlanke und auch wellenförmige

Werkstücke und vermeiden so, dass diese bei der Bearbeitung

durchbiegen oder ins Schwingen geraten. „Sie ermöglichen eine

höhere Genauigkeit, eine größere Geschwindigkeit und unter

dem Strich mehr Leistung“, sagt Tobias Schneider vom Business

Development bei SMW-Autoblok. „Lünetten sorgen damit für das,

was in der Werkstückbearbeitung immer stärker gefordert ist.“

ALLES AUF GENAUIGKEIT AUSGERICHTET

Dreh- und Angelpunkt ist die Wiederholgenauigkeit beim Spannen

des Werkstücks. Sie muss auch bei zunehmenden Prozessgeschwindigkeiten

sicher gewährleistet werden. SMW erzielt

dies über eine hohe Maßhaltigkeit seiner Komponenten, die an

mehreren Stellen sichergestellt wird. Alle funktionsrelevanten

Teile sind gehärtet und präzisionsbearbeitet, um eine sehr hohe

Langlebigkeit zu gewährleisten. Durch die Abdichtung und die

optionale Sperrluftzufuhr bleibt das Innere der Lünette vor Verschmutzung

geschützt.

Die Laufrollen entsprechen höchsten Anforderungen an die

Genauigkeit und wurden speziell für SMW-Lünetten entwickelt.

Ihre Abdichtungen gewährleisten eine hohe Genauigkeit über eine

lange Lebensdauer. Sie sind in verschiedenen Formen (zylind



risch, ballig, schmal) und in unterschiedlichen Materialien

(Kunststoff, Stahl, Hartmetall) verfügbar. Damit lassen sich die

Lünetten genau auf die zu bearbeitenden Materialien oder die

Einbauvariante (nachlaufende oder feste Lünetten) anpassen.

Als Kontaktfläche zwischen Werkstück und Lünette sind die

Laufrollen ein neuralgischer Punkt. Kleinste Verschmutzungen

können das Bearbeitungsergebnis stören. Der Hersteller hat hierfür

ein eigenes Spülsystem entwickelt. Direkt bei den Rollen integriert,

spült ein Abstreifer mit Doppelspüldüsen den Raum vor

und hinter dem Abstreifer frei. Damit wird verhindert, dass Späne

zwischen Laufrollen und Werkstück gelangen. Die Zentriergenauigkeit

der Lünette bleibt damit konstant erhalten. Werkstück und

Rollen werden nicht durch Schmutzpartikel beschädigt.

VARIABILITÄT MEISTERN: MEHR SPANNWEITE

TROTZ KLEINEREM BAURAUM

Neben den reinen Prozessbedingungen bestimmen auch die Entwicklungen

in der Werkstückbearbeitung die Anforderungen an

die Präzision der Lünetten. „Wir beobachten einen Trend hin zur

Dreh-Fräsbearbeitung, also zur kombinierten Bearbeitung von

Werkstücken“, sagt Schneider. „Damit bildet die einzelne Werkzeugmaschine

ein größeres Teilespektrum ab, was erhöhte Variabilität

erfordert. Gleichzeitig werden die Einbausituationen immer

enger.“ Das ist ein scheinbar unlösbarer Widerspruch. Denn

während die erhöhte Variabilität einen größeren Spannbereich

der Lünetten erfordert, müssten diese in der Folge größer werden.

Ein entscheidender Punkt ist der hydraulische Betätigungszylinder,

über den die Lünette an die Maschine angeschlossen

wird. Als eine Variante bietet das Unternehmen Lünetten mit

seitlich platziertem Zylinder an. Eine weitere Variante ist die RX-

Lünette: Hier ist der Zylinder integriert. Das Modell ist damit etwa

30 Prozent kürzer als Standard-Lünetten.

Gleichzeitig bietet die RX-Lünette einen um mehr als 20 Prozent

größeren Spannbereich. Möglich wird das durch ein patentiertes

Doppelkurvensystem. Das Kurvenstück im Lünetten-Inneren

öffnet und schließt die Hebel über eine Rollenverbindung.

Das Doppelkurvensystem beinhaltet zwei zueinander unterschiedliche

Steuerbahnen, welche eine größere Bewegung der

Hebel trotz kürzerer Strecke ausführen.

Ermöglicht automatisierten

Schnellwechsel: Lünette

mit Wegmesssystem,

Nullpunktspannsystem und

induktivem Koppelsystem

zur kontaktlosen Übertragung

von Energie und

Signalen

ULTRASCHALL-WEGMESSUNG

Die Lünetten werden auf Wunsch mit einem linearen

Wegmesssystem ausgestattet. Während

bei einer konventionellen Endlagenmessung

mittels Näherungsschalter nur die Endposition

der Lünettenhebel abgefragt wird, erfassen die

Sensoren den gesamten Spannbereich. Damit

lässt sich für die Hebel jede Position kontrolliert

anfahren.

Die jüngste Sensorik-Entwicklung stammt hierbei von

SMW-Electronics. Das Unternehmen bündelte seit dem Jahr 2021

die Themen Digitalisierung und Automation von SMW-Autoblok

und führt seither diesen Bereich mit eigenen Entwicklungen fort.

Das USP 4.0 für Lünetten ist eine davon. Das lineare Wegmesssystem

erfasst den Spannweg der Hebel kontaktlos per Ultraschall.

Dieser wird vom Geberelement über das Kurventeil absorbiert.

Aus der erfassten Entfernung bemisst das System die

genaue Position des Hebels.

Bei einer entsprechenden hydraulischen Steuerung ist auf diese

Weise auch ein teilweises Öffnen oder Schließen zum Be- und

Entladen der Lünette möglich. Dadurch werden Taktzeiten und

Energieverbrauch reduziert. Zudem kann das System über die

Auswertung des Signals einen Kollisionsschutz realisieren. So erhöht

das USP 4.0 zusätzlich die Prozesssicherheit. Dritter Vorteil:

Das Ultraschall-Wegmesssystem ermöglicht eine Automation der

Lünette.

AUTOMATION WEITERDENKEN

„In Zukunft sind die Werkzeugmaschinen wettbewerbsfähig, die

wirtschaftlich produzieren können“, sagt Schneider. Die Automatisierung

der Bearbeitungsprozesse ist dafür elementar. „Für die

Werkstückbearbeitung von morgen arbeiten wir dafür an digitalisierten

Lösungen, die ein mannloses Bearbeiten möglich machen.“

Eine solche lässt sich bereits heutzutage mit dem aktuellen

Produktprogramm zusammenstellen. So kann ein elektromechanisches

Nullpunktspannsystem wie das Zeroact E-Motion als

Aufnahme für eine Lünette mit USP 4.0 dienen. Über ein induktives

Koppelsystem wird die integrierte Sensorik kontaktlos mit

Energie versorgt und kann die Signale des Wegmesssystems

übertragen. Die Lünette wird so in die Automation integriert, ein

Schnellwechsel per Roboter wird möglich; auch eine Selbstoptimierung

des Systems mittels KI-Algorithmen wird denkbar.

Bilder: Aufmacherbild: SMW-Autoblok, Einklinker: SMW-Autoblok /

SMW-Electronics

www.smwautoblok.com

UNTERNEHMEN

SMW-Autoblok Spannsysteme GmbH

Wiesentalstrasse 28, 88074 Meckenbeuren

Telefon: +49 7542 405 0

E-Mail: info@smw-autoblok.de

AUTORIN

Petra Müller, Marketing, SMW-Autoblok

Spannsysteme GmbH, Meckenbeuren



QUALITÄTSSICHERUNG IN DER

KUNSTSTOFFBRANCHE

Argus Additive Plastics

nutzt eine 10 kN ProLine

von ZwickRoell, Anbieter

von statischen Material-

Prüfmaschinen für die

Werkstoffprüfung, für

normbasierte Standardprüfungen

an Masterbatches

und profitiert

dabei besonders von der breiten Messbereichsabdeckung, um

unterschiedliche Materialien effizient und präzise zu testen.

Das Unternehmen entwickelt und produziert Masterbatches

auf Basis von PE, PP und verschiedenen technischen (Bi-)

Polymeren. Mit der 10 kN ProLine führt Argus unter anderem

Zugversuche zur Bestimmung der UV-Beständigkeit durch und

prüft verschiedene Probekörper wie Folien, Fasern, Filamente

und Zugstäbe. Ausgestattet mit zwei unterschiedlichen

Kraftmessdosen (200 N und 10 kN) deckt die Prüfmaschine

mehrere Messbereiche ab und ermöglicht so die präzise

Untersuchung unterschiedlicher Materialien. Ein optionales

Extensometer sorgt zudem für präzise Dehnungswerte und

Kennzahlen wie den E-Modul. Die Lösung ermöglicht eine

hohe Reproduzierbarkeit und Zeitersparnis im Prüfprozess.

www.zwickroell.com

INDUKTIVE GANZMETALLSENSOREN FÜR

SAFETY-ANWENDUNGEN

Induktive Näherungssensoren haben zahlreiche Anwendungsbereiche

auch im Safety-Bereich. Wenn dort gleichzeitig

schwierige Umgebungsbedingungen herrschen, beispielsweise

in der Lebensmittelindustrie oder bei mobilen Arbeitsmaschinen,

stoßen Sensoren mit Kunststoffgehäuse an ihre Grenzen.

Deswegen bringt Ifm jetzt induktive Ganzmetallsensoren

für Safety-Anwendungen

auf den Markt. Es

gibt sie in drei Größen:

M12, M18 und M30 mit

einer Gehäuselänge von

60 mm. Für den Einsatz

in mobilen Arbeitsmaschinen

sind sie für

einen Temperaturbereich

von -40 bis 85 °C

ausgelegt; für Lebensmittel-Anwendungen geht der Temperaturbereich

von -25 bis 100 °C. Insgesamt gibt es also zunächst

sechs verschiedene Typen der neuen Sensoren, die sich für

Anwendungen bis SIL-2 nach IEC 61508 und PL d gemäß

EN ISO 13849 eignen. Die Anschlusstechnik basiert auf

bewährten M12-Steckverbindern. Das robuste Ganzmetallgehäuse

schützt den Sensor wirkungsvoll gegenüber rauen

Umgebungseinflüssen. Selbst Schläge und Vibrationen stellen

kein Problem dar. Im Gegensatz zu Modellen, bei denen die

Front aus Kunststoff besteht, kann es nicht zu Problemen

aufgrund von Permeation durch das Material kommen. Die

Sensoren sind dadurch sehr langlebig und Fehler werden

weitgehend ausgeschlossen.

www.ifm.com

MESSTECHNIK FÜR PRÄZISE ENERGIE-

STEUERUNG UND NETZSTABILITÄT

Um Stromnetze trotz wachsender Einspeisung aus dezentralen

Quellen stabil zu betreiben, braucht es präzise Mess- und

Steuerungstechnik. Beckhoff bietet hierfür modulare Komponenten

zur Energieüberwachung und Netzsynchronisation.

Die Messklemme EL3475 erfasst über zwölf Eingänge Strom

und Spannung mit 24-Bit-Auflösung sowie einer Eingangsspannung

von 333 mV, passend für Standard-Messwandler.

RJ45-Anschlüsse ermöglichen

die schnelle Verbindung

mit Strom- und

Spannungswandlern. Die

Erfassung erfolgt direkt an

den Abgängen, was

Verteilnetzbetreibern ein

detailliertes Lastmanagement

erlaubt. Zur globalen

Synchronisation verteilt

arbeitender Systeme dient

die Klemme EL6689. Sie verbindet sich per SMA-Antennenanschluss

mit GNSS wie GPS, Galileo oder Beidou. Damit lassen

sich Systeme weltweit bis auf 100 ns genau synchronisieren.

Zusammen mit der TwinCAT-Software können Anwender

Energiemessungen analysieren, Netzregelungen programmieren

und internationale Protokolle wie IEC 61850 oder MQTT

einbinden. Eine Phasor-Measurement-Unit (PMU) für zeitsynchrone

Spannungs- und Strommessung nach IEC 60255-118-1

ist ebenfalls realisierbar.

www.beckhoff.com

TEMPERATUR UND FEUCHTE ZUVERLÄSSIG

MESSEN

Die Sensoren von E+E

ermöglichen eine

zuverlässige Temperatur-

und Feuchteregelung

bei reduzierten

Wartungskosten. Zudem

sind die Geräte nach den

höchsten Qualitätsstandards

kalibriert. Durch den modularen Komponentenaufbau

lassen sie sich individuell an die Anwendung anpassen und

garantieren eine Genauigkeit von bis zu 1 Prozent. Der Sensor

HTS801 meistert hohe Luftfeuchtigkeit und chemische

Verschmutzung bei - 80 bis 180 °C und 300 bar. Mit Temperaturen

von - 40 bis 120 °C kommt der digitale Edelstahlfühler

HTP501 zurecht. Der EE212 Feuchte- und Temperatursensor

mit austauschbarem Sensormodul ist für anspruchsvolle

Klimatisierungsanwendungen optimiert, sehr stabil und

einfach zu handhaben. Nicht nur die CO2-Konzentration,

sondern auch die Temperatur sowie den Umgebungsdruck

misst das EE895-Modul präzise. Das digitale Feuchte- und

Temperatursensorelement HTE501 erfasst Messwerte

zuverlässig – auch in rauer, verschmutzter und kondensierender

Umgebung. Das digitale Temperatursensorelement

TEE501 überzeugt mit einer Messgenauigkeit von bis zu

± 0,2 °C und einem breiten Temperatureinsatzbereich.

www.epluse.com



INFRAROT-TEMPERATURMESSGERÄTE MIT DIGITALER SCHNITTSTELLE

Optris stellt neue digitale Schnittstellen für die Prozessautomatisierung vor. Die aktuellen

Pyrometer und die Ethernet-basierten Infrarotkameras sind nun mit modernen Netzwerkprotokollen

ausgestattet. Mit den neuen digitalen Schnittstellen unterstützt der Hersteller gängige

Industrieprotokolle wie Profinet, Ether-Net/IP, Ethernet TCP/IP und Modbus TCP. Dies gewährleistet

eine zuverlässige Echtzeitübertragung von Temperaturmesswerten und verbessert die

Steuerung und Überwachung von Fertigungsprozessen. Die neuen Industrial Ethernet Interfacemodule

werden einfach in die CT-Elektronik integriert. Über eine 4-Pin D-kodierte Buchse mit

IP67-Schutzgrad und standardisierte Industrie-Netzwerkkabel erfolgt die einfache Installation.

Für CSvision und die Ethernet-basierte Xi-Serie (ETH) werden die neuen Interfaces als separate

Box bereitgestellt. Eine große Auswahl an Kabellängen ermöglicht die Anpassung an unterschiedliche Installationsbedingungen.

Für eine schnelle und unkomplizierte Inbetriebnahme stehen vorkonfigurierte EDS- und GSD-Dateien zur Verfügung. Diese

ermöglichen eine einfache Geräteimplementierung in bestehende Steuerungssysteme und reduzieren den Integrationsaufwand.

www.optris.com

FÜLLSTAND IN EX-BEREICHEN ÜBERWACHEN

Die eigensicheren kapazitiven Füllstandswächter der Produktserie

KGFTa von EGE sind für gasexplosionsgefährdete

Bereiche geeignet. Sie weisen eine hohe Temperaturstabilität

von - 20 bis 180 °C auf. Die kompakten Sensoren haben eine

Atex- und IECEx-Zulassung für die Montage in Zone 0 sowie

für die Montage in einer Trennwand zwischen Zone 0 und 1.

Der ebenfalls dafür zugelassene Ex-Zwischenverstärker

KKa 030 Ex erlaubt die Ferneinstellung außerhalb des

Hochtemperaturbereichs. Das System aus KGFTa und KKa 030

wird an ein Auswertegerät der Produktserie IKMb 123

angeschlossen und von diesem eigensicher versorgt. In der

Baureihe sind Sensoren mit G1/4- und G1/2-Gewinde

verfügbar. Die aus Edelstahl 1.4571 gefertigten Sensoren

erfüllen die Schutzart IP68 und haben eine PEEK-Messspitze

sowie PTFE-Kabel. Damit können sie auch in aggressiven

Medien eingesetzt werden. Typische Anwendungen sind zum

Beispiel die Überwachung des Füllstands von Prozessflüssigkeiten

in der Chemie- und Pharmaproduktion.

www.ege-elektronik.com

STABILE KLIMAKAMMER

Mit der Kalibrier-Klimakammer

Kambic C3-50 von Cik Solutions

können Anwender Feuchtesensoren

und Datenlogger kalibrieren. Sie

besitzt ein Volumen von 57 l, deckt

einen Temperaturbereich von 10 bis

55 °C ab sowie eine relative Feuchte

von 5 bis 95 Prozent. Für präzise

Ergebnisse der Klimakammer sorgen

das Zweiweg-Mischsystem zur Feuchteregelung und ein

Peltier-Kühl- und Heizsystem. Der Nutzer erreicht dadurch

eine Feuchtestabilität von weniger als 1 Prozent und eine

Feuchteverteilung von unter 2 Prozent über den gesamten

Bereich. Zudem arbeitet die Kalibrier-Klimakammer leise und

vibrationsfrei. Ein maßgeschneidertes Zubehörprogramm für

die Kalibrierung gewährleistet eine einfache Handhabung.

Sonderanfertigungen sind auf Nachfrage beim Anbieter

erhältlich.

www.cik-solutions.com

iC-HSB

Ultra Short Pulse Laser Drivers

• Pulsbreite von 100ps bis 5ns

• Unterstützung für grüne, blaue und UV-Laserdioden

• Max. 600 mA Pulsstrom

• SPI/I²C programmierbar

Tel.: 061359292-30 00

www.ichaus.de/product/ic-hs-series

Laser World of Photonics 24.–27. Juni 25|B2, Stand 316 Mehr

automatica München 24.–27. Juni 25|B5, Stand 408 Mehr


STOPPER FÜR PRÄZISE PROZESSE

Wörner hat die neuen Stopper der PND-Serie für eine

einfache Handhabung entwickelt. Durch ihre patentierte

Technik ist eine zuverlässige und präzise Prozesssteuerung

möglich. Die robusten Bauteile gewährleisten

eine gleichbleibend hohe Leistung über die

gesamte Betriebsdauer hinweg. Zudem sind die

Stopper kompatibel

und montagefreundlich,

was für

eine schnelle und

einfache Installation

an die gängigsten

Transfersysteme

ermöglicht. Darüber

hinaus erlaubt das

System eine unkomplizierte und präzise Einstellung

der Dämpfung, sodass es optimal an unterschiedliche

Anforderungen angepasst werden kann.

www.woerner-gmbh.com

NEUES ASI-5 MOTORMODUL

Bihl+Wiedemann verfügt

über ein umfangreiches

Sortiment an Motormodulen

für vielfältige Antriebslösungen

mit ASi-5 und ASi-3. Das

gilt sowohl für die Ansteuerung

von Motorrollen wie für Gleichstrommotoren und

Frequenzumrichter. Das Portfolio wächst weiter mit dem

ASi-5 Motormodul BWU4974 für die Ansteuerung eines Lenze

Frequenzumrichters i550 Motec. Der über das gelbe Profilkabel

aus ASi versorgte aktive Verteiler im 35 mm hohen, für die

Montage im Kabelkanal geeigneten IP67-Gehäuse, wird über

einen vierpoligen, D-kodierten M12-Kabelstecker mit dem

Antrieb verbunden. Die Ansteuerung des Frequenzumrichters

erfolgt über Modbus TCP. Wie bei allen ASi-5- und ASi-3-Antriebslösungen

für Lenze ist auch BWU4974 eine Plug-and-

Play-Lösung, deren Pin-Belegung an den Lenze i550 Motec

angepasst wurde.

www.bihl-wiedemann.de

IMPRESSUM

erscheint 2025 im 37. Jahrgang,

ISSN: 2194-1157 / ISSN E-Paper: 2747-8017

REDAKTION

Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (ni),

Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de

(verantwortlich i.S.d. $ 18 Abs. 2 MStV / i.S.d. Presserechts)

Redakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro),

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

Redaktionsassistenz:

Melanie Lerch, Tel.: 06131/992-261,

Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371,

E-Mail: redaktionsassistenz_vfv@vfmz.de,

(Redaktionsadresse siehe Verlag)

GESTALTUNG

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SALES

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,

E-Mail: a.zepig@vfmz.de,

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Auftragsmanagement: Heike Rauschkolb,

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LÖSUNGEN FÜR VERPACKUNGSANLAGEN

Antriebslösungen von Nord steigern an mehreren Punkten der

Packaging-Prozesskette die Effizienz. Mit zwei Konzepten

nimmt das Unternehmen vor allem End-of-Line- und Primary

Packaging in den Fokus. Mit einer Lösung aus dezentraler

Antriebselektronik und Asynchronmotoren bietet Nord für das

End-of-Line-Packaging

eine effiziente Alternative

zu zentral gesteuerten

Konzepten. Die aufgebauten

Frequenzumrichter

befreien das Antriebssystem

von aufwendiger

Verkabelung. Das

verringert den Installations-

und Wartungsaufwand. Anlagen werden darüber hinaus

einfacher skalierbar, sodass sie schnell und leicht an neue

Anforderungen ausgerichtet werden können. Die nötige

Dynamik, die Anwendungen in der Endverpackung erfordern,

erzielen die Antriebslösungen mit einer hohen Überlastfähigkeit

sowie einer geberlosen Regelung: Das integrierte Posicon-

Modul ermöglicht eine präzise Positionierung. Für das Primary

Packaging erschließt Nord mit seinem Oberflächenschutz NXD

tupH die Prozessvorteile von Komponenten mit Aluminiumgehäuse.

Hier werden Aluminiumoberflächen elektrolytisch

veredelt und mit einer leistungsstarken Versiegelung, einem

Sealer versehen. Das macht sie widerstandsfähig gegenüber

extremen Umgebungsbedingungen.

www.nord.com

AUTONOMES LOGISTIK-FAHRZEUG

Der Igus Rebel Move, ein

mobiler Roboter, bewegt

sich autonom durch

Fabrikhallen und

transportiert Produkte

von A nach B – und kann

dafür auch mit dem

Rebel Cobot kombiniert

werden. Das autonome Transportfahrzeug (FTS) kann Kleinladungsträger

(KLT) mit den Maßen 60×40 und 30×40 cm sowie

einer Zuladung von bis zu 35 kg transportieren. Es fährt mit

einer Geschwindigkeit von bis zu 1,5 m/s, bietet eine Batterielaufzeit

von mehr als 8 h und eine Ladezeit von weniger als

2 h. An Bord ist optional der Rebel, ein Cobot, den Igus fast

vollständig aus robustem und kostengünstigem Hochleistungskunststoff

fertigt. Der wirtschaftliche Gelenkarmroboter

ist fünfmal günstiger als vergleichbare Modelle aus Metall. Er

hat ein Eigengewicht von 8,2 kg, eine Traglast von 2 kg und

eine Reichweite von 664 mm. Das neue FTS-System ist einfach

in Betrieb zu nehmen. In weniger digitalisierten Unternehmen

funktioniert das FTS als eigenständiges System, das lediglich

eine WLAN-Verbindung benötigt. Für die Konfiguration

bewegt der Betreiber das Fahrzeug mit einem Handcontroller

entlang der zukünftigen Arbeitsbereiche. Der Rebel Move

verfügt über eine 360-Grad-Kamera und erstellt mithilfe der

sogenannten Slam-Technologie während der Rundfahrt

automatisch eine Digitalkarte.

www.igus.de

SCHNELL ZUM FERTIGEN GANTRY-ROBOTER

SEW-Eurodrive hat seine

Automatisierungslösungen

Starterset End-of-Line und

End-of-Line Robotics mit

den vorkonfektionierten

Dreiachsportal-Mechanikpaketen

der Rollon GmbH

kombiniert, um den Bau

von Gantry-Robotern zu

vereinfachen. Diese

Kombination aus zwei Grundpaketen zu einem Komplettpaket

bietet Maschinenbauern eine effiziente Lösung, die Zeit und

Kosten bei der Projektierung, dem Engineering, der Montage

und der Inbetriebnahme reduziert. Das Starterset von

SEW-Eurodrive umfasst von der Software bis zum Präzisionsplanetengetriebe

alles für die effiziente und ressourcenschonende

Automatisierung. Diese Maschinenautomatisierungssets

wurden auf die Anforderungen und den Einsatz in

Portallösungen zugeschnitten und harmonieren optimal mit

den mechanischen Lösungen von Rollon. Die Dreiachsportallösung

von Rollon umfasst Linearachsen, Energieketten und

das notwendige Zubehör wie Gelenkwellen, Sensorhalter und

Schaltwinkel. Das Komplettpaket erleichtert Anwendern die

Arbeit und ermöglicht eine schnelle und ressourcenschonende

Umsetzung von Automatisierungsprojekten.

www.sew-eurodrive.de

HUTSCHIENEN-SPS MIT TOUCHDISPLAY

Mit seiner neuen PLC-Serie erleichtert Display Visions das

Steuern und Regeln im Schaltschrank. Die kompakte SPS-

Kleinsteuerung ist mit einem farbigen Touchdisplay ausgestattet,

das nicht nur Mess- und Prozessdaten anzeigt,

sondern auch zur schnellen Eingabe von Betriebsparametern

und Steuerbefehlen dient. Zudem lassen sich via WiFi, LAN

oder RS-485 bis zu 50 weitere Satelliten-Displays drahtlos

damit verbinden. Alle Prozessparameter werden automatisch

mit den Satelliten geteilt. Die Parameter können dort selektiv

angezeigt und verändert werden. Unterschiedliche Empfänger

erhalten so individuell

auf ihre Belange zugeschnittene

Informationen

und Eingriffsmöglichkeiten.

Die Satelliten-

Displays sind in Größen

von 1,5 bis 10,1"

erhältlich. Die Anzeige

am PLC selbst ist 2,8"

groß und dank IPS-Technik

auch in greller Umgebung und nahezu jeder Blickrichtung

ablesbar. Die Programmierung erfolgt mit dem kostenlosen

Windows-Tool „PLC-Designer“ per USB. Damit sind auch

aufwendige und optisch ansprechende Bildschirmlayouts

einfach umsetzbar. Für die Datenerfassung sowie Befehlsausgabe

stehen 8 digitale und 4 analoge Eingänge, 4 Relaiskontakte

und eine RS-232 zur Verfügung. Die Versorgungsspannung

beträgt 12 bis 24 V. Die PLC-Zentraleinheit ist nur 5 TE

breit und sitzt auf Hutschiene.

www.lcd-module.de


ANZEIGE

CYBER-RESILIENZ

INDUSTRIENETZWERKE: KÜNFTIG NUR NOCH

MIT TIEF INTEGRIERTER CYBERSECURITY

Security-Richtlinien wie der

Cyber Resilience Act (CRA)

haben für den industriellen

Maschinen- und Anlagenbau

sowie für Gerätehersteller

eine enorme Tragweite. Aber

warum ist das so und mit

welchen Herausforderungen

werden Anwender aus diesen

Bereichen konfrontiert? Eine

Einordnung des industriellen

Kommunikationsspezialisten

Hilscher dazu.

Neue Sicherheitsanforderungen wie der CRA, die europäische

NIS2-Richtlinie und das deutsche Gesetz zu deren

Umsetzung (NIS2UmsuCG) sind für die Automatisierungsbranche

von großer Bedeutung. Sie umfassen

striktere Sicherheitsvorgaben, Haftungsfragen und die Pflicht zu

regelmäßigen Sicherheitsupdates. „Es findet ein Paradigmenwechsel

statt: Cybersecurity ist nicht länger optional, sie ist ab

sofort eine kritische Voraussetzung für industrielle Kommunikationssysteme“,

sagt Thomas Rauch, Chief Technology Officer

(CTO) bei der Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH.

„Das bedeutet, dass es zukünftig kein sicheres industrielles Netzwerk

ohne tief integrierte Cybersecurity geben wird. Je früher ein

systematischer Plan zur Umsetzung vorhanden ist und umgesetzt

wird, desto besser“, fügt er hinzu.

„Die Einfachheit und Benutzerfreundlichkeit von Sicherheitsmechanismen

ist dabei entscheidend für deren Einführung“, ergänzt

Uwe Schnepf, Leiter Produktmanagement Industrial IoT

bei Hilscher. „Sie müssen sowohl effizient als auch einfach zu

nutzen sein, da selbst die beste Sicherheit wirkungslos ist, wenn

sie im Arbeitsalltag nicht richtig angewendet oder sogar umgangen

wird. Systeme mit zentralem Life-Cycle-Management bieten

einen klaren Vorteil, da sie Sicherheitsupdates automatisieren

und den Verwaltungsaufwand minimieren.

CHANCEN NUTZEN

Hilscher ist in der industriellen Kommunikation bereits seit Jahrzehnten

ein bekannter Name. Das Unternehmen ist seit dem Jahr

1986 in der Branche aktiv und bietet mit seiner netX-Technologie

eine multiprotokollfähige Kommunikationslösung für zahlreiche

Protokolle und Anwendungsfälle – vom integrierten Netzwerkcontroller

bis hin zur fertigen PC-Karte.

Im Bereich Industrial IoT wird diese Erfahrung von Hilscher für

den Aufbau und Betrieb eines eigenen, offenen Eco-Systems für

die sichere Verwaltung von Edge- und Shopfloor-Komponenten

sowie darauf ablaufenden Kundenapplikationen durch eine zentralisierte

Lösung genutzt: das netFIELD Device Management.

Dementsprechend kann das Unternehmen auf zahlreiche Erfahrungen

und Daten zurückblicken, um die Tragweite von Regularien

wie dem CRA einzuordnen. Dabei sieht das Unternehmen

neben der grundlegenden Sicherheit von Produkten auch die

Chance einer einheitlichen Regulierung und mehr Vertrauen in

sichere Produkte. Unternehmen, welche frühzeitig Security-by-

Design und Standards wie IEC 62443 implementieren, können

sich als vertrauenswürdige Marktpartner etablieren. Außerdem

wird die Standardisierung den europaweiten Vertrieb von Produkten

erleichtern.

PRAXISNAH UMSETZEN

Doch es deuten sich auch sehr komplexe Herausforderungen an,

mit denen Automatisierungsunternehmen konfrontiert werden

können: „Die größte Herausforderung ist die praxisnahe Umsetzung

der neuen Anforderungen“, so Hilscher-CTO Rauch. Viele

Unternehmen stünden noch am Anfang dieser Entwicklung und

unterschätzten die Tragweite der bevorstehenden Veränderungen.

Aber worum geht es bei Cybersecurity, inbesondere in Bezug

auf die Produktion, eigentlich?

n Cybersecurity bezieht sich auf den Schutz von Computersystemen,

Netzwerken und Daten vor digitalen Angriffen, Schäden

oder unbefugtem Zugriff.

n Diese Sicherheitsmaßnahmen sind entscheidend, um die Vertraulichkeit,

Integrität und Verfügbarkeit von Informationen zu

gewährleisten.

n Im industriellen Kontext umfasst Cybersecurity die Implementierung

von Schutzmaßnahmen gegen Bedrohungen, die von

Malware und Ransomware bis hin zu Cyber-Spionage und

-Sabotage reichen können.

n Ziel ist es, den Betrieb der Systeme sicher und effizient zu halten

und potenzielle Sicherheitslücken proaktiv zu adressieren.



Und warum ist dies nun für den Maschinenbau

und das produzierende Gewerbe

von Belang? Industrielle Automatisierungsprodukte

sind häufig Teil kritischer

Infrastrukturen, wie Energieversorgung,

Wasserversorgung, Transport und Fertigung.

Ein erfolgreicher Cyberangriff auf

diese Systeme kann zu erheblichen Unterbrechungen

und Gefahren für die öffentliche

Sicherheit führen. Sicherheitsvorfälle

können zu finanziellen Ausfällen, Produktionsstillständen

oder sogar zu Personenschäden

führen. Darüber hinaus sammeln

und verarbeiten Automatisierungsprodukte

oft sensible Daten, wie zum Beispiel

Produktionsdaten und Betriebsgeheimnisse,

die geschützt werden müssen.

Cybersecurity sorgt dafür, dass diese Informationen

geschützt und unbefugter

Zugriff verhindert wird. Dies wird mit der

Einführung von Technologien wie dem

Internet der Dinge (IoT) und Industrie 4.0

noch relevanter, da hier neue Angriffsvektoren

entstehen. Ein effektiver Schutz vor

Cyberbedrohungen fördert das Vertrauen von Kunden in das

jeweilige Unternehmen und ist zunehmend überlebenswichtig –

und wird dadurch zu einem zentralen Wettbewerbsvorteil.

CYBER RESILIENCE VON GESTERN

UND FÜR MORGEN

Autorisierung

Nur autorisierte

Nutzer erhalten

Zugang zu Geräten

und Daten

Schutz vor

Datenmanipulation

Device

Integrität

10011001

Device

Authentizität

Vertraulichkeit

10011001

Sicherstellen, dass die

Kommunikation nur

mit vertrauenswürdigen

Geräten erfolgt

Unbefugtes Lesen

von Daten

verhindern/

Daten geheim

halten

Device

01 Mögliche Angriffspunkte von Cyberattacken in einer Produktionsanlage

In der Vergangenheit wurde Sicherheit der eingesetzten Automatisierungssysteme

bei aufgetretenen Sicherheitslücken meist nur

manuell oder überhaupt nicht durchgeführt. Manuell insofern,

dass ein Software-Update auf zum Beispiel eine Steuerung über

einen USB-Stick durchgeführt wurde. Abgesehen von der Gefahr,

dass ein Virus oder Trojaners eingeschleust wird, ist diese Vorgehensweise

bei zunehmender Anzahl zu pflegender Systeme nicht

mehr handhabbar. Fehlende Fachkräfte und hohe Auslastung der

Mitarbeitenden mit bestehenden Aufgaben machen daher einen

automatisierten Ansatz erforderlich.

Dem hat Hilscher Rechnung getragen und das netFIELD Device

Management entwickelt, das genau dies ermöglicht:

n Zentralisierte Verwaltung der Geräte auf Shopfloor-Ebene über

Edge Gateways

n Verwaltung von Geräten in Gerätegruppen und Unterorganisationen

n Flottenmanagement zum Ausrollen und Aktualisieren von

Container-Applikationen

n Zustandsüberwachung hinsichtlich Auslastung und bekannter

Sicherheitslücken (sogenannte Common Vulnerabilities and

Exposures (Schwachstellen und Risiken), kurz CVE)

n Sicherer Remote Access über die Plattform auf Geräte

Durch den Cyber Resillience Act der EU werden die Anforderungen

an vernetzte Industrieanlagen zudem nochmals verschärft.

Dies geschieht vor allem angesichts der erhöhten Bedrohungslage

durch andere Staaten und Akteure außerhalb der EU.

Zukünftig müssen Geräte, die vernetzt sind, eine entsprechende

Zertifizierung vorweisen, um überhaupt eine CE-Zulassung zu

erhalten und in der EU verkauft werden zu dürfen.

PLC

Verfügbarkeit

Sicherstellen,

dass das System

die definierte

Funktion erfüllt

Es findet ein Paradigmenwechsel statt:

Cybersecurity ist nicht länger optional, sie ist

ab sofort eine kritische Voraussetzung für

industrielle Kommunikationssysteme.

Thomas Rauch, Chief Technology Officer (CTO)

bei Hilscher

WAS IST DER CRA?

n Stärkung der Cybersicherheit: Der CRA zielt darauf ab, die

Cybersicherheit von Produkten und Dienstleistungen, die mit

dem Internet verbunden sind, zu verbessern und sicherzustellen,

dass diese Produkte widerstandsfähig gegenüber Cyberangriffen

sind.

n Verbesserung der Produktsicherheit: Der CRA soll sicherstellen,

dass neue und bestehende Produkte in der EU sicher gestaltet

und entwickelt werden.

n Betrifft vernetzte Produkte: Diese EU-Verordnung gilt für alle

Arten von vernetzten Geräten und Software, die im europäischen

Binnenmarkt verkauft werden, einschließlich, aber

nicht beschränkt auf IoT-Geräte, industrielle Systeme und Softwareanwendungen.

n Lebenszyklusmanagement: Der CRA betont die Notwendigkeit

eines effektiven Sicherheitsmanagements über den gesamten

Lebenszyklus eines Produkts hinweg, einschließlich Entwicklung,

Betrieb, Wartung und End-of-Life.



02 Beispielarchitektur eines

Device Management Systems

mit netFIELD

n Meldepflicht: Der CRA enthält auch Anforderungen an die

Hersteller, um Sicherheitsvorfälle zu melden und darauf zu

reagieren, was die Sicherheit in der gesamten Lieferkette gewährleisten

soll.

VERNETZTE GERÄTE PROFESSIONELL

MANAGEN

Ein Werkzeug zur Umsetzung des CRA ist das netFIELD Device

Management. Hilscher als Anbieter von vernetzten Automatisierungslösungen

hat sich bereits vor einigen Jahren entsprechend

aufgestellt und das netFIELD Device Management genau in diese

Richtung entwickelt. Es bietet, angefangen bei den eingesetzten

Edge Gateways über ein speziell gesichertes Linux-Betriebssystem

bis hin zu zentralen Geräteverwaltungslösung folgende

Merkmale:

n Gehärtetes Linux auf Edge Gateways

n Edge Gateways mit Trusted Platform Module (TPM 2.0)

n Sicheres Onboarding mit Plattform-Zertifikaten

n Single-Sign-On und Two-Factor-Authentification bei Zugriff

auf Plattform und Geräte

n Firewall-Konfiguration auf Edge-Geräten

n Verschlüsselte Kommunikation bei der Übertragung von Daten

n VPN-Verbindung zwischen Plattform und Geräten bei Remote-

Zugriff

n CVE-Monitoring auf Shopfloor-Ebene

n Zeitnahes Berichtswesen an Betroffene

n Product Lifecycle Management gemäß IEC 62443-4-1

„All dies ist von den Firmen des produzierenden Gewerbes aufgrund

des bestehenden Fachkräftemangels bei der Absicherung

ihrer Produktion oder der von Ihnen hergestellten Maschinen

nicht selbst leistbar“, konstatiert Hilscher-Experte Schnepf. Das

habe zur Folge, dass selbstentwickelte Lösungen den strengen

CRA-Anforderungen nicht mehr gerecht würden.

AUS VORGABEN WERDEN VORTEILE

Mit den richtigen Lösungen und Partnern können aus Vorgaben

Wettbewerbsvorteil werden. Auch kleine und mittlere Unternehmen

des produzierenden Gewerbes wie Maschinenbauer sowie

Anlagenbetreiber sind kurzfristig durch neue Cybersecurity-

Gesetzgebungen wie die der EU gezwungen, ihre vernetzten Anlagen

nach neuesten Cybersecurity-Maßstäben aufzubauen und

zu betreiben. Hier steht die Verpflichtung zur Implementierung

von angemessenen technischen und organisatorischen Sicherheitsmaßnahmen

im Vordergrund, um die allgemeine Resilienz

gegen Cyber-Attacken zu fördern.

In Verbindung mit einer entsprechenden Unternehmensstrategie

kann sich dieser Zwang in einen Wettbewerbsvorteil verwandeln.

Allerdings nur dann, wenn Folgendes erreicht werden kann:

n Aufbau oder Nutzung von Kompetenz im Bereich OT- und IT-

Integration

n Erweiterung der eigenen Kompetenzen durch entsprechend

spezialisierte und zertifizierte Partner und Dienstleister

n Aufbruch der Systemgrenzen im Unternehmen zwischen ITund

Produktionsverantwortung

FRÜHZEITIG DABEI SEIN

Lösungen wie das zentralisierte Device Management netFIELD

von Hilscher können dabei helfen, diese notwendigen Veränderungen

kostengünstig und zeitnah umzusetzen. Dadurch werden

sich solche Systeme in den nächsten Jahren zu einem zentralen

Pfeiler der IT/OT-Security in der Produktion entwickeln. Für Anwender

gilt es, frühzeitig dabei zu sein, um die nunmehr wenige

verbleibende Zeit zur Umsetzung der rechtlichen Maßnahmen in

den nächsten ein bis zwei Jahren zu nutzen. „Und Hilscher als

Experte für industrielle Kommunikation seit mittlerweile fast 40

Jahren steht dabei als Ansprechpartner für jegliche Fragen natürlich

zur Verfügung“, ergänzt Hilscher-CTO Rauch abschließend.

Bilder: Hilscher

www.hilscher.com

UNTERNEHMEN

Hilscher Gesellschaft für

Systemautomation mbH

Rheinstraße 15

65795 Hattersheim

Telefon: 06190 9907-90

E-Mail: de.sales@hilscher.com

AUTOR

Julius Abraham, Marketing Manager

Hilscher Gesellschaft für

Systemautomation mbH

Hattersheim



SICHERHEIT IN DER KOMMUNIKATION

Security ist in den vergangenen Jahren für Profibus &

Profinet International (PI) zu einem zentralen Thema

geworden. Nicht nur aufgrund der fortschreitenden

Regulatorik, sondern auch

wegen des steigenden Bewusstseins

und der wachsenden

Bedeutung für die Anwender.

Die Integration einer umfassenden

Security-Lösung kann nicht

in einem großen Schritt erfolgen,

da die notwendigen Maßnahmen

in den Protokollelementen

und an der Schnittstelle zum

Anwender zu umfangreich sind. Technologie- und

Gerätehersteller sowie Anwender müssen sich dem

Thema stufenweise nähern. Zudem sind die Rahmenbedingungen

noch nicht in einer wünschenswerten

Klarheit. Trotzdem sollten alle Beteiligten beginnen

oder konsequent die nächsten Schritte gehen. PI ist

hierbei schon seit Jahren in Abstimmung mit Anwendern

aktiv und hat unterstützende Maßnahmen für

den Einsatz ihrer Technologien definiert, zum Beispiel

in Form von Guidelines. In den vergangenen Jahren

wurde Security durch die enge Zusammenarbeit von

erfahrenen Profinet- und Security-Experten in die

Profinet-Spezifikation integriert. Jetzt stehen die

nächsten Schritte an, wie beispielsweise die Zertifizierung.

Für Security Class 1 ist diese bereits seit dem

letzten Update abgeschlossen.

www.profibus.com

HOCHKONNEKTIVE PLATTFORM

Die Prime Box Connect von Schubert System Elektronik

ist eine kompakte, hochkonnektive Plattform für das

industrielle Umfeld. In der Industrie sind zuverlässige

Schnittstellen unerlässlich – genau hier setzt die Box

an. Als industrietaugliche Kommunikationsplattform

verbindet sie IT-Systeme mit der operativen Technik

und macht Datenströme sicher und effizient nutzbar.

Der Anwender kann die Box auch als Datensammler,

Firewall und zur Netzseparierung einsetzen. Der

energieeffiziente Intel Celeron 4305UE Prozessor und

die vier Ethernet-Ports bilden die Grundlage für gute

Performance und hohe

Konnektivität. Zusätzliche

Ethernet-Ports oder weitere

Schnittstellen wie WLAN,

CAN oder LTE können

einfach konfiguriert

werden. Das Aluminium-Stranggussgehäuse ermöglicht

passive Kühlung bei Betriebstemperaturen von

- 10 bis 45 °C – ganz ohne Lüfter. In Verbindung mit

industrietauglicher EMV-Störfestigkeit und langlebigen

A-Grade-Komponenten ist ein stabiler 24/7-Betrieb

möglich. Die kompakte 1HE-Bauform mit vollständigem

Front-Access vereinfacht Einbau und Wartung,

egal ob im 19"-Rack, an der Wand oder im Tischbetrieb.

www.schubert-system-elektronik.de

REPORTING FÜR DIE DATENBASIERTE

SOFTWARE-MONETARISIERUNG

Wibu-Systems präsentiert sein neues cloudbasiertes CodeMeter

License Reporting. Diese moderne Plattform bietet

Softwareherstellern einen detaillierten, datenbasierten

Überblick zur Lizenznutzung, optimiert Geschäftsmodelle und

ermöglicht kundenorientierte Lizenzierungen. CodeMeter ist

die bewährte Softwareschutz- und Lizenzierungstechnologie

von Wibu-Systems, die Software vor Piraterie, Reverse

Engineering und Codemanipulation schützt und gleichzeitig

flexible Lizenzmodelle bietet. Sie bildet die Basis von CodeMeter

License Reporting und sorgt für ein sicheres und effizientes

Lizenzmanagement über verschiedene Plattformen hinweg.

Das Reporting bietet umfangreiche Analysen und erlaubt

Unternehmen über interaktive Dashboards Nutzungsmuster

zu verfolgen, Potenziale bei der Lizenzierung zu identifizieren

und Monetarisierungsstrategien zu optimieren.

www.wibu.com

INTEGRATION DER CO2-BILANZIERUNG IN

IT-INFRASTRUKTUR

Ecospeed ergänzt seine Software

zur Berechnung des CO2-Fußabdrucks

von Produkten, Gebäuden

und Unternehmen um eine

neue API-Schnittstelle. Diese

optimiert die Durchgängigkeit

zu übergreifenden Nachhaltigkeits-Plattformen.

Nutzer

können Gebäude oder Produkte

in dieser ESG-Plattform (ESG

steht für Environmental, Social und Governance) anlegen oder

bearbeiten. Die Änderungen werden über die API-Schnittstelle

in die Ecospeed-Plattform übernommen. Damit lässt sich die

Organisationsstruktur des Kunden automatisch zwischen den

beiden Plattformen synchronisieren. Viele Unternehmen

nutzen solche Software-Suites, die Datenermittlung und

-dokumentation erleichtern. Legt der Anwender in der

übergeordneten ESG-Software einen neuen Firmenstandort

an, wird dieser über die API-Schnittstelle automatisch mit

allen notwendigen Daten in die Ecospeed-Plattform kopiert.

Das gilt auch für das Bearbeiten oder Verschieben von

Standorten innerhalb der Unternehmensstruktur. Die

Datenerfassung in der Ecospeed-Software wiederum wird

automatisch in die übergeordnete ESG-Software des Systempartners

übertragen und angezeigt. Dem Ecospeed-Anwender

stehen weitere API-Schnittstellen zur Verfügung, die Rohdaten

aus Energiemanagementsystemen importieren.

www.ecospeed.ch



SMARTE VERNETZUNG

MEHR DURCHGÄNGIGKEIT ZWISCHEN

SAFETY UND AUTOMATION

Der Industrie-PC

IndustrialPI kann flexibel

als IIoT-Gateway oder

Soft-PLC für vielfältige

Automatisierungsaufgaben

eingesetzt

werden

Für den Erfolg der digitalen Transformation braucht es eine klare Strategie und

moderne Technologien. An Cloud Computing, Künstlicher Intelligenz, Digitalem

Zwilling und Industrial IoT führt kein Weg vorbei. Auch durchgängige Automatisierungs-

und Sicherheitslösungen sind in vielen Anwendungsszenarien gefragt. Fail

Safe over EtherCAT bringt hier die industrielle Transformation voran. Das Protokoll

erlaubt die Integration von sicherheitskritischen Systemen in die Industrieautomation.

Und IO-Link Safety ermöglicht die sichere Punkt-zu-Punkt-Kommunikation für

funktional sichere Komponenten. Was dieser Paradigmenwechsel bedeutet,

erläutert ein führender Anbieter für die sichere Automation.

Mit Industrie-PCs wie dem IndustrialPI von Pilz lassen

sich Industrie-4.0-Konzepte einfach umsetzen. Der

offene und modular konzipierte Industrie-PC verwendet

Linux als frei verfügbares Open-Source -

Betriebssystem. Einsetzen lässt er sich als Gateway in

Industrial-IoT-Umgebungen (IIoT) oder als Soft-PLC in ganz unterschiedlichen

Anwendungen.

Was können wandelbare Industrie-PCs leisten? Als IIoT-Gateway

genutzt stellen sie intelligente Diagnoseszenarien zur Verfügung.

Denn Anwender sollten ihre Maschinen und Anlagen stets

im Blick haben, damit die Produktionsprozesse dezentraler Anlagen

möglichst ohne weitreichende Störung ablaufen können.

Auch die Inbetriebnahme können sie beschleunigen.

Der Industrie-PC von Pilz lässt sich einfach in bestehende Systemarchitekturen

einbinden. Im direkten Umfeld von Maschinen

und Anlagen sammelt er etwa Prozess- oder Betriebs daten und

überträgt diese zum Beispiel in eine Unternehmens-Cloud. Und

was leisten Industrie-PCs als Soft-PLC? Als Soft-PLC eingesetzt,

übernimmt der IndustrialPI auch bloße Automatisierungsaufgaben.

Ein Anwendungsfall: Er steuert Maschinen und Anlagen wie

beispielsweise Portalmaschinen zum Sortieren von Batteriezellen

oder Kartonaufrichter in der Verpackungsindus trie. Dort



01 Ein- und Ausgangsmodule für den IndustrialPI, der einen

Datenaustausch zwischen IIoT und Cloud ermöglicht

02 Die konfigurierbare sichere Kleinsteuerung PNOZmulti 2

unterstützt EtherCAT in Kombination mit Safety-over-EtherCAT

übernimmt der Industrie-PC etwa Antriebsaufgaben – gleich ob

reine Steuerungsapplikationen oder synchrone Achsbewegungen

im Antriebsstrang von Maschinen. Wandelbare Industrie-

PCs unterstützen Anwender bei der Umsetzung von Industrie-4.0-Konzepten

individuell, das heißt, sie passen sich dem

jeweiligen Einsatzzweck an.

FLEXIBLE KONNEKTIVITÄT

Ein weiterer Erfolgsfaktor für die Industrietransformation ist die

Konnektivität für eine nahtlose Kommunikation ins Feld. Die

Grundlage hierfür sind offene und flexible IIoT-Architekturen.

Nur dynamische Lösungsansätze ermöglichen eine Zusammenarbeit

über zahlreiche Geräte, Installationen und Anwendungen

hinweg. Hier überzeugen Industrie-PCs, die wie der IndustrialPI

als Gateway, Datensammler und Diagnoseeinheit einsetzbar

sind. Beim Pilz-Industrie-PC ist dies in Verbindung mit der sicheren

Kleinsteuerung PNOZmulti 2 und dem Automatisierungssystem

PSS 4000 möglich. Diese Lösung sorgt für den Datenaustausch

zwischen dem IoT und Cloud-Services.

In der Umsetzung sind ganzheitliche Automatisierungslösungen

einschließlich Safety und Security gefragt. Sie machen modulare

und dezentrale Produktionsanlagen schnell startbereit und

erlauben eine flexible Erweiterung. Hierzu gehört auch eine flexible

und verlässlich Datenkommunikation, was die sicherheitsgerichtete

Kommunikation und die Standardkommunikation

umfasst.

SICHERE KOMMUNIKATION

Das Kommunikationssystem IO-Link Safety und der Standard

FSoE (Fail Safe over Ethercat) haben in einer vernetzten Welt

heute schon eine tragende Bedeutung: Die IO-Link-Safety-Technologie

ist ein Schlüssel zur Umsetzung wichtiger Anforderungen

von Anwenderseite. Sie macht eine durchgängige sichere

Kommunikation zu jedem Sensor und Aktor im Feld möglich.

Pilz-IO-Link-Safety-Sicherheitssensoren etwa liefern unter anderem

wichtige Statusinformationen. Dazu bieten diese eine größere

Auswahl an Features für eine intelligente Diagnose: Die Geräte

01

02

können sich selbst identifizieren und parametrieren. Das hilft,

Prozesse zu optimieren. Dann lassen sich Komponenten leichter

austauschen und reparaturbedingte Stillstandszeiten verkürzen.

Daneben kann diese Technologie Anwendungen smart überwachen.

Beispielsweise wertet IO-Link Safety Daten von Sicherheitslichtgittern

aus: Informationen wie die Signalqualität können

für eine vorausschauende Wartung genutzt werden. Damit

erfüllt IO-Link Safety den Wunsch nach einer flexiblen Automatisierung

durch eine sichere und standardisierte Punkt-zu-Punkt-

Kommunikation. Dass auch die höchste Sicherheit bis PL e nach

EN ISO 13849-1 (SIL 3 nach IEC 61508/62061) erreicht wird und

IO-Link Safety feldbusunabhängig ist, sind weitere Vorteile für

den Anwender. Eine höhere Verfügbarkeit von Maschinen ist das

Ergebnis.

KONNEKTIVITÄT IM BLICK

Über die letzten Jahre hat das Thema Konnektivität bei Pilz einen hohen Stellenwert eingenommen. Die Produkte und

Lösungen zielen darauf ab, die Sicherheit in Netzwerken zu steigern, die Verfügbarkeit zu verbessern oder Infrastrukturen

langfristig zukunftsfähig zu machen. Mit SafetyNET p hat der Automatisierer zum Beispiel einen eigenen Feldbus entwickelt:

Ziel war es, die Feldbus-Kommunikation über Ethernet in Echtzeit zu ermöglichen und gleichzeitig für die Kommunikation

Daten für die Maschinensicherheit bereitzustellen. SafetyNET p ist das einzige sichere, auf Ethernet basierende Feldbussystem,

das von Beginn an die Publisher/Subscriber-Technologie (Pub/Sub) unterstützt hat. Dieses Know-how über Pub/Sub in

Verbindung mit den Anforderungen von funktional sicheren Feldbusprotokollen ist aktuell Wegbereiter für Safety over

OPC UA. Bereits seit dem Jahr 2018 hat Pilz im Rahmen des IO-Link Safety-Konsortiums die Entwicklung dieser Technologie

maßgeblich mit vorangetrieben. Pilz bietet seinen globalen Kunden die passende Konnektivität für unterschiedliche Branchen:

Für Kunden der europäischen Automobilindustrie das Protokoll Profinet / Profisafe. In weiteren Sektoren in Europa und

auch in Asien sind es EtherCAT und FSoE, in den USA wiederum Ethernet/IP. Da die Konnektivität zwischen Controllern und

dezentralen Datensammlern im Feld überdies sehr relevant ist, ist OPC UA (FX) ein weiteres wichtiges Thema für das Unternehmen.

Neben der Konnektivität über das Kommunikationsprotokoll IO-Link Safety steht bei Pilz aktuell auch die Konnektivität

zu Feldbussen über Pilz-Safety-Steuerungen im Fokus.



03 Auch reine Automatisierungsaufgaben, wie hier zum Beispiel für

Kartonaufrichter in der Verpackungsindustrie, können mit dem

IndustrialPI als Soft-PC umgesetzt werden

durch die Standardisierung nach IEC 61784-3 und die Zertifizierung

nach Safety Integrity Level (SIL) 3 erreicht wird. Sichere

Konnektivität hilft dabei, Fertigungsprozesse zu optimieren.

03

BIS ZUM LETZTEN SENSOR SICHER

ÜBERTRAGEN

Spricht man aktuell von industrieller Kommunikation, sollte also

eine sichere Datenübertragung bis zum „letzten“ Sensor im Fokus

stehen, vor allem bei den Geräten im Feld. Auch FSoE ist

hierfür ein weiterer Standard für die Kommunikation.

Bei FSoE liegen die Hauptvorteile für industrielle Anwendungen

in der Nutzung des sogenannten Black-Channel-Prinzips.

Sicherheitskritische Daten können so über verschiedene Netzwerke

übertragen werden, einschließlich Ethernet und drahtlose

Verbindungen. Das unterstützt die Industrie 4.0-Anforderungen

an vertikal in die Automatisierungspyramide integrierte, echtzeitfähige

Kommunikation in intelligenten Fabriken. Wobei die

hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit in kritischen Anwendungen

KLEINSTEUERUNG UNTERSTÜTZT FSOE

Die Kleinsteuerungen PNOZmulti 2 für das sicherheitsgerichtete

Abschalten von Maschinen und Anlagen können

Anwender nun als FSoE-MainInstance, als FSoE-SubInstance

aber auch als EtherCAT-SubDevice nutzen. Voraussetzung

dafür ist die Software PNOZmulti Configurator ab

der Version 11.3. In Verbindung mit dem Basisgerät PNOZ

m B1 oder mit dem EtherCAT FSoE Kommunikationsmodul

sind insgesamt bis zu vier MainInstance-zu-MainInstance

und bis zu 60 Main-Instance-SubInstance-Verbindungen

möglich – de facto also eine Einkabellösung auf

Feldbusebene.

VEREINFACHTE SYSTEMARCHITEKTUR

FSoE kann aber noch mehr: Das Kommunikationsprotokoll bietet

Anwendern mehr Flexibilität, weil mit ihm gleichzeitig sicherheitsrelevante

und nicht sicherheitsrelevante Prozessdaten über

ein einziges EtherCAT-Netzwerk übertragen werden können, das

heißt, auch über eine Einkabellösung. Das hilft einerseits Sicherheitskonzepte

nahtlos in Maschinenkonzepte zu integrieren und

andererseits sicherheitsrelevante Anlagenstrukturen sicher einzubinden.

Nutzen konfigurierbare Kleinsteuerungen das sichere FSoE-

Protokoll für die Kommunikation, lassen sich Effizienz und Sicherheit

von Produktionsanlagen steigern: Durch die Integration

von Sicherheitsfunktionen in ein bestehendes EtherCAT-Netzwerk

werden separate oder redundante Sicherheitsverkabelungen

überflüssig. Dies vereinfacht die Systemarchitektur und reduziert

die Komplexität für den Anwender. Darüber hinaus verringern

diese Vereinfachungen die Kosten für Installation und

Wartung.

Die sichere Kleinsteuerung PNOZmulti 2 zum Beispiel spricht

EtherCAT in Kombination mit dem sicheren Protokoll Safetyover-EtherCAT

FSoE (auch Fail Safe over EtherCAT). Anwender

können mit ihr steuerungs- aber auch sicherheitsrelevante Informationen

übertragen. Eine solche Lösung macht Anwendungen

flexibel und ist wirtschaftlich, weil sich sicherheitsrelevante

Anlagenstrukturen einfacher anbinden lassen. Die Einkabellösung

PNOZmulti 2 ermöglicht es auch, Infrastrukturen sicherheitsrelevant

miteinander zu vernetzen – etwa mit sicheren Radarsensoren

wie PSENradar und sicherer Antriebstechnik PMC,

beide von Pilz. Fungiert PNOZmulti 2 als FSoE-Main Instance, ist

zum Beispiel eine umfassend sichere Antriebslösung möglich.

FSoE-fähige Aktoren und Sensoren können dann einfach ins

Netzwerk einbezogen werden.

ERFOLGSFAKTOR SICHERE AUTOMATION

Automatisierungslösungen für die digitalisierte Industrie müssen

flexibel erweiterbar und schnell in Betrieb zu nehmen sein. Dies

schließt Safety ebenso ein wie eine zuverlässige und flexible

Kommunikation ins Feld. So können modulare und dezentrale

Produktionsanlagen optimal automatisiert werden. Technologien

von Pilz für die sichere Industrieautomation leisten einen

wichtigen Beitrag für das Gelingen der digitalen Transformation

in intelligent vernetzten industriellen Anwendungen und erhöhen

ihre Verfügbarkeit.

Bilder: Pilz

www.pilz.com

AUTOR

Dr.-Ing. Manuel Schön

Produktmanager Software und Technologie

Pilz GmbH & Co. KG, Ostfildern


MOBILER NOT-HALT

Mit dem mobilen Not-Halt-System mit Sicherheitsstufe

PL e und SIL3-Zertifizierung präsentiert ACD

Antriebstechnik eine zuverlässige und normgerechte

Lösung für den Einsatz in Maschinen- und

Anlagenhallen. Ein fehlerhaftes Leuchten des

Not-Halt-Schalters kann das gesamte Sicherheitssystem

beeinflussen und Mensch und Maschine

gefährden. Die Sicherheitselektronik der ACD Antriebstechnik übernimmt die

kontinuierliche Überwachung des Anzeigeelements. Dabei wird das Leuchtmittel

des Not-Halt-Schalters mittels Sicherheitselektronik angesteuert und ausgewertet.

Diese übernimmt auch die Kontaktüberwachung. Das gewährleistet, dass das

Leuchtmittel stets ordnungsgemäß funktioniert – egal, ob es leuchtet oder nicht.

Die daraus gewonnenen Informationen werden per Kabel oder Funk an die

zentrale Empfangsstelle übertragen, wodurch eine lückenlose Überwachung

möglich wird. Die integrierte Lösung erreicht den höchsten zertifizierten Sicherheitsstandard

von PL e und SIL3. Die Umsetzung der Sicherheitsfunktionen

gewährleistet die Zuverlässigkeit des gesamten Systems.

www.acd-gruppe.de

High Performance

Kommunikation für

SINUMERIK und S7

ACCON AGLink

Die umfangreiche Kommunikationsbibliothek

zur Erstellung eigener

Programme.

INTERNATIONALE VERBINDUNGSSTANDARDS

Leitungsgebundene Kommunikation im industriellen

Umfeld funktioniert nur mit verlässlichen

Lösungen. Die Systeme müssen robust, konfektionierbar

und schnell anzuschließen sein. Rundsteckverbinder

im M8-Design bieten dafür sehr

gute Bedingungen. Mit ihrem komfortablen

Verriegelungsgewinde sowie dem Snap-in-Verschluss

erfüllen die Bauteile alle Anforderungen und minimieren dank der

Schnellanschlusstechnik Fehlerquellen. M12-Rundsteckverbinder dienen zur

Übertragung von Signalen, Daten oder Leistung. In vielen Bereichen gehören sie

schon zum Standard und gewinnen aufgrund ihrer stetigen Weiterentwicklung

immer mehr an Bedeutung. Sie bieten dem Anwender Zuverlässigkeit, Widerstandsfähigkeit

sowie schnelle und fehlerfreie Anschlussmöglichkeiten.

www.pk-components.de

MIT WENIGEN KLICKS ZUR PRODUKTEMPFEHLUNG

Die Suche nach einer passenden Leiterplatten-Anschlusstechnik für verschiedene

Geräteapplikationen ist oft eine zeitraubende und mühsame Aufgabe. Mit dem

ConnectorGuide hat Weidmüller ein Produkt im Portfolio, das den Geräteentwicklern

zwei einfache Funktionen bietet, um passgenaue Lösungen zu finden und

diese direkt als kostenloses Muster zu

bestellen. Der ConnectorGuide ermöglicht

in der ersten Funktion die Suche

anhand des Gerätes (www.weidmueller.

com/appguide). Das Ziel ist, diesen

Vorgang für die Geräteentwickler zu

erleichtern – mit nur wenigen Klicks

erhalten sie eine Auswahl passender

Produkte für ihre spezifischen Geräte

und Funktionseinheiten. Die App führt

die Nutzer durch ein Auswahlverfahren, das auf den spezifischen Anforderungen

basiert. Dabei werden die Informationen zu den verschiedenen Geräten wie

industrielle Steuerungen, Frequenzumrichter oder PV-Wechselrichter bereitgestellt.

Neu hinzugefügte Geräte wie Robotik, Rechenzentren, Wärmepumpen und

Elektrolyseure erweitern die Anwendungsmöglichkeiten.

www.weidmueller.com

Mit Unterstützung für:

S7-1500, 1200, 400, 300

SINUMERIK ONE,

Create MyVirtual Machine,

840D sl, 840D pl, 810D pl

Secure Communication

TIA Portal V20

Gleich die kostenlose Demo testen!

Mehr Infos unter

www.deltalogic.de/accon-aglink

www.deltalogic.de

INTELLIGENTE UND ZUVERLÄSSIGE SCHUTZSYSTEME ALS SCHLÜSSEL ZUR EFFIZIENZ

MEHR SICHERHEIT,

WENIGER WARTUNG

In der modernen Automatisierungstechnik ist ein zuverlässiger Überstromschutz

essenziell, um Anlagen, Steuerungen und empfindliche Elektronik vor Schäden

und Ausfällen zu bewahren. Zwei etablierte Schutzkonzepte sind der Schutzschalter

und die Schmelzsicherung. Doch welche Lösung ist die passende?

Dieser Artikel beleuchtet die Gründe, warum Schutzschalter in der Automation

die überlegene Wahl sind.

Elektrische Anlagen sind ständig der Gefahr ausgesetzt, dass

im Fehlerfall übermäßige Ströme fließen. Ohne einen adäquaten

Schutz können Komponenten überhitzen, irreparable

Schäden oder sogar Brände entstehen. Schmelzsicherungen

arbeiten nach dem Prinzip, dass ein dünner Leiter (der

Sicherungsdraht) bei Überschreitung eines definierten Stromwertes

schmilzt und den Stromkreis unterbricht. Diese Methode

ist prinzipiell einfach und zuverlässig, jedoch handelt es sich um

eine reine Einweglösung. Im Gegensatz dazu sind Schutzschalter

mit einem elektromechanischen oder elektronischen Auslösemechanismus

ausgestattet, der den Stromkreis gezielt trennt – die

Komponente muss nicht ersetzt werden. Bei kleineren

Nennstromstärken bis 10 A sind Schutzschalter mit thermischem

Auslösemechanismus üblich. Bei größeren Werten kommen thermisch-magnetische

oder hydraulisch-magnetische Schutzschalter

zum Einsatz. Moderne Schutzschalter bieten zudem vielfältige

Funktionen, wie Fernüberwachung und Rücksetzbarkeit, was in

komplexen industriellen Umgebungen von großem Vorteil ist.



01 Die kompakte Auslegung des thermischen

Schutzschalters 1180 macht ihn ideal als

Schmelzsicherungsersatz

SCHUTZSCHALTER VERSUS

SCHMELZSICHERUNG IN DER AUTOMATION

Sicherheit und Zuverlässigkeit: Ein wesentlicher Vorteil von

Schutzschaltern liegt in ihrer Fähigkeit zur selektiven Abschaltung.

Während eine Schmelzsicherung bei Überstrom einfach

durchbrennt – was oftmals zu einem unkontrollierten und vollständigen

Ausfall eines Stromkreises führt – schaltet ein Schutzschalter

gezielt nur den betroffenen Zweig ab. Dies minimiert das

Risiko von Kaskadenschäden in einem komplexen Netz. Zudem

INSBESONDERE IN KOMPLEXEN

ANWENDUNGEN ÜBERWIEGEN

DIE VORTEILE DER SELEKTIVEN

ABSCHALTUNG

ist der Auslösemechanismus eines Schutzschalters weniger anfällig

für Materialermüdung und Alterung, was die Betriebssicherheit

langfristig erhöht. Der Vorteil eines elektromechanischen

Schutzschalters ist zusätzlich die sichere galvanische Trennung

des Stromkreises. Auch auf den ersten Blick sehr einfache

Vorgänge wie der Austausch können zu Problemen führen, wenn

die Schmelzsicherung beim Tausch verloren geht. Auch der Einsatz

einer Schmelzsicherung mit nicht passender Nennstromstärke

ist fatal, mag es versehentlich oder bewusst, beispielsweise

aus Zeitdruck, passieren. Bei einem Schutzschalter ist diese Fehlerquelle

ausgeschlossen.

WARTUNG UND VERFÜGBARKEIT

Schmelzsicherungen müssen nach jeder Auslösung zwingend ausgetauscht

werden, was in Produktionsanlagen zu erheblichen Stillstandszeiten

führen kann. Schutzschalter hingegen lassen sich

nach einer Auslösung einfach zurücksetzen, wodurch der Betrieb

schnell wieder aufgenommen werden kann. Insbesondere in

hochautomatisierten Prozessen, bei denen jeder Produktionsstopp

kostenintensiv ist, stellt dies einen enormen Vorteil dar. Je

nach Ausführung lassen sich Schutzschaltertypen auch per Knopfdruck

schnell gezielt ausschalten, insbesondere zu Wartungszwecken

im abgeschalteten Stromkreis oder für die Fehleranalyse.

KOSTENEFFIZIENZ

Obwohl Schmelzsicherungen in der Anschaffung häufig günstiger

sind, summieren sich die Kosten für Ersatzteile und den Wartungsaufwand

bei wiederholten Auslösungen. Schutzschalter

bieten aufgrund ihrer Rücksetzbarkeit und längeren Lebensdauer

langfristig eine wirtschaftlichere Lösung.

DIAGNOSE UND FEHLERANALYSE

Ein weiterer Pluspunkt ist, dass die Schutzschalter den Schaltzustand

klar und deutlich über den Betätiger anzeigen. Sogar bei

schlechten Lichtverhältnissen in einem Schaltschrank lassen

sich ein hervorstehender Druckknopf oder ein umgelegter Hebel

noch zuverlässig erkennen. Dies erleichtert die Fehlerdiagnose

erheblich. Bei Schmelzsicherungen hingegen ist oft erst der Austausch

nötig, um zu überprüfen, welcher Stromkreis betroffen

war. Das verlängert den „Troubleshooting“-Prozess unnötig.



02

03

02 E-T-A bietet eine große Auswahl an elektromechanischen

Schutzschaltern für die Automatisierung – thermisch und thermischmagnetisch

auslösend

03 Der steckbare thermisch-magnetische Schutzschalter 2216

verbindet das clevere Verdrahtungssystem mit der Schienenverbindung

für Einspeisung, Signalisierung und Nullleiter

etwa bei der Steuerung von Klimaanlagen und anderen kritischen

Systemen, kommen oft Schutzschalter zum Einsatz, um

den kontinuierlichen Betrieb zu sichern.

FLEXIBILITÄT UND INTEGRATION

Moderne Schutzschalter lassen sich in bestehende Automatisierungs-

und Steuerungssysteme integrieren. Sie bieten Schnittstellen

für die Fernüberwachung und ermöglichen eine präzise

Einstellung der Auslösecharakteristika, um spezifische Anwendungsanforderungen

zu erfüllen. Schmelzsicherungen bieten in

dieser Hinsicht kaum Anpassungsmöglichkeiten, sie sind reine

Katalogware.

Ein Beispiel dafür ist der thermische Schutzschalter 1180 von

E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH. Ein integriertes Bimetall

öffnet bei einem definierten Überstrom das Schaltschloss.

Durch Justierung des Bimetalls ist die Kennlinie an die zu sichernde

Last anpassbar, sodass die Auslösung nicht zu früh, aber

auch nicht zu spät erfolgt. E-T-A unterstützt hier bei der Bestimmung

der optimalen Lösung. Die kompakte Auslegung des 1180,

bei einer Breite von nur 8,2 mm montiert im Sockel, macht ihn

ideal als Schmelzsicherungsersatz. Ein weiteres Beispiel ist der

steckbare thermisch-magnetische Schutzschalter Typ 2216-S.

Die Kombination aus Typ 2216-S und Sockelsystem 80plus/81plus

verbindet das clevere Verdrahtungssystem mit der Schienenverbindung

für Einspeisung, Signalisierung und Nullleiter. Ein Codiersystem

in Sockel und Gerät verhindert das Vertauschen von

Stromstärken.

ANWENDUNGSBEISPIELE IN DER AUTOMATION

In der industriellen Fertigung, in automatisierten Produktionsstraßen

und bei der Steuerung von Robotersystemen ist eine

schnelle Wiederherstellung des Betriebs essenziell. Beispielsweise

lässt sich ein unerwarteter Kurzschluss in einem Fertigungsbereich

durch einen Schutzschalter isolieren, während der Rest der

Anlage weiterläuft. Dies verhindert teure Ausfallzeiten und beschleunigt

die Fehleranalyse. Auch in der Gebäudeautomation,

AUSBLICK UND FAZIT

Die zunehmende Vernetzung und Digitalisierung in der Industrie

(Industrie 4.0) fordert intelligente und zuverlässige Schutzsysteme.

Schutzschalter bieten hier klare Vorteile: Sie erhöhen die Betriebssicherheit,

minimieren den Wartungsaufwand und senken

langfristig die Betriebskosten. Insbesondere in komplexen und

kritischen Anwendungen überwiegen die Vorteile der selektiven

Abschaltung und der einfachen Rücksetzbarkeit. Unternehmen,

die auf diese Technologie setzen, profitieren von einer erhöhten

Flexibilität und einer besseren Integration in moderne Automatisierungskonzepte.

Schutzschalter sind in der Automatisierungstechnik die bessere

Wahl gegenüber Schmelzsicherungen. Sie sorgen nicht nur für

mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit, sondern optimieren auch

den Betrieb und sparen langfristig Kosten.

Die Schutzschalter von E-T-A unterstützen diese Vorteile in besonderem

Maße. Dank ihrer robusten Bauweise und hochwertigen

Materialien halten sie selbst extremen Industriebedingungen

stand und gewährleisten eine lange Lebensdauer.

Bilder: Aufmacher Gorodenkoff – stock.adobe.com, sonstige E-T-A

www.e-t-a.de

UNTERNEHMEN

E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH

Industriestr. 2-8

90518 Altdorf/Nürnberg

AUTOR

Sebastian Greck, Produktmanager bei E-T-A

Elektrotechnische Apparate GmbH



VERBINDUNGSLÖSUNGEN FÜR MEHR

GESCHWINDIGKEIT UND LEISTUNG

Phoenix Contact

stellt die Gamechanger

für

robuste, flexible

und leistungsstarke

Geräteanschlüsse

vor.

Steckverbinder

wie die doppeladrigen Komponenten für das Single

Pair Ethernet überzeugen nicht nur bei der Übertragungsrate,

sondern bieten auch mehr Schnelligkeit bei

Design-in, Einbau und Inbetriebnahme. Für einen

einfachen Geräteanschluss sorgen innovative Anschlusstechnologien,

zum Beispiel bei den hebelbedienbaren

Leiterplattenanschlüssen oder den M12-

Steckverbindern mit Push-Pull-Schnellverriegelung.

www.phoenixcontact.de

UNGEPLANTE BEDARFE IN DER PRODUKTION

Trotz präventiver und prädiktiver

Maßnahmen erleben 67 Prozent

aller Industriebetriebe mindestens

einen ungeplanten Maschinenausfall

pro Monat. Deshalb

steht dieses Thema auf der

Conrad Sourcing Platform im

Fokus. Wer Prozesse dauerhaft

stabilisieren will, muss die Ursachen erkennen und strategisch

vorbeugen. Die neuen Infoseiten zum Thema „Ungeplante

Bedarfe in der Produktion“ bieten dabei Unterstützung:

Interessierte erfahren dort, wie sie mit gezielter Lagerhaltung,

strategischem Einkauf und kluger Planung überraschenden

Bedarf nicht nur beheben, sondern systematisch vermeiden

können. Verfügbar sind außerdem eine Check liste für

Betriebsabläufe und ein Whitepaper zur vorausschauenden

Wartung für eine reibungslosere Produktion (bit.ly/Bedarfe).

www.conrad.de

MSR-TECHNIK SCHÜTZEN

Rose Systemtechnik hat Gehäuse für den Schutz von

Mess- und Regeltechnik entwickelt. Anwender können

zwischen individuell konstruierten Sensorgehäusen

sowie Standardmodellen aus verschiedenen Materialien

wählen, etwa Aluminium, Kunststoff und Edelstahl.

Die Alugehäuse sind in verschiedenen Schutzartklassen

wie IP66, IP67 oder IP69 verfügbar,

beständig gegen Temperaturen

zwischen -20 und 120 °C. Dichtungen

mit metallischen Partikeln sorgen für

einen sehr guten EMV-Schutz.

Kunststoffgehäuse sind innen mit

einer EMV-Beschichtung bedampft.

www.rose-systemtechnik.com

BIO-STECKVERBINDUNGEN

Lapp erweitert sein Angebot mit zwei

Epic-Steckverbindungsgehäusen aus

teilweise biobasierten Rohstoffen. Die

nachhaltigeren Varianten bestehen aus

einem Bio-Kunststoff auf Basis von

Maisstärke und verfügen dadurch über

35 Prozent gebundenen Kohlenstoff weniger als ihre herkömmlichen

Schwestern. Der Epic H-A 3 bio based ist eine

Standard-Steckverbindung für eine große Bandbreite an

Industrien. Der Epic H-Q TG bio-based ist eine kompakte

Steckverbindung für die Strom- und Signalübertragung von

Elektromotoren und Servoantrieben. Beide Steckverbindergehäuse

sind frei von rotem Phosphor und Halogen.

www.lapp.com

Sicherheitsauswertung SCR P

Die smarte Lösung für Maschinensicherheit

Und wie sieht das SCR P in Ihrem

Schaltschrank aus?

BERNSTEIN Produkte sorgen am Frachtterminal

eines großen deutschen Flughafens für

Arbeitssicherheit und erleichtern die Fehlersuche

bei einer Störung enorm.

Hier erfahren Sie alle Details zum Foto.

BERNSTEIN AG | Hans-Bernstein-Straße 1 | 32457 Porta Westfalica

www.bernstein.eu/smart-safety-system


ERSTELLEN, VALIDIEREN UND REALISIEREN

KUNDENSPEZIFISCHER LÖSUNGEN

SOFTWARE

NACH MASS

Die Elektrifizierung industrieller Prozesse schreitet voran, und damit wächst auch

der Anteil elektrischer Antriebe. Um industrielle Prozesse dabei noch effizienter

zu gestalten, Energie zu sparen oder die Verfügbarkeit mithilfe von Analysen

zu erhöhen, lassen sich neue Lösungen oder Ideen mit der Softwareplattform

ABB Crealizer entwickeln und in das Drives-Ökosystem integrieren.

Die neue, offene Softwareplattform ABB Crealizer ermöglicht

Kunden, maßgeschneiderte Lösungen für die Anforderungen

ihres Geschäftes zu erstellen, zu validieren

und zu realisieren. Der in das ABB Drives-Betriebssystem

integrierte ABB Crealizer interagiert in Echtzeit und kann auf

hochauflösende Echtzeitmessungen zugreifen. Dies ermöglicht

den Anwendern eigene oder in Co-Creation erstellte, maßgeschneiderte

Steuerungs- und Analyseanwendungen in den von

ihnen bevorzugten Programmierumgebungen wie Matlab/Simulink

oder C++ zu entwickeln. Verschiedene Simulationsmöglichkeiten

ermöglichen schnelles Prototyping und kurze Iterationen.

ABB Crealizer ergänzt die bereits bestehenden Lösungen für Kundenanpassungen,

adaptive Programmierung und IEC-Programmierung

um eine noch leistungsfähigere Variante.

VORTEILE IN ZAHLREICHEN ANWENDUNGEN

„Der ABB Crealizer ist in der Lage, die Digitalisierungsprozesse in

den Unternehmen zu beschleunigen“, sagt Daniel Wyss, Digital

Lead, ABB System Drives. „Die Softwareplattform bietet Kunden

aus unterschiedlichen Branchen die Möglichkeit der flexiblen

Programmierung, des einfachen Testens, des Prototyping und

der schnellen und einfachen Integration.“ Insbesondere profitieren

die Benutzer der Softwareplattform davon, gemeinsam mit

anderen Fachleuten an der Lösung anspruchsvoller Probleme

auf Systemebene zu arbeiten oder auch von vorgefertigten Anwendungen

von ABB und Partnern aus dem Ökosystem.

Der ABB Crealizer bietet den Anwendern in einer Reihe von industriellen

Anwendungen zahlreiche Vorteile. Dazu gehört beispielsweise

die aktive Schwingungsregelung, die in Echtzeit die

Vibrationen im Antriebsstrang – wie etwa bei der Geräuschunterdrückung

von Kopfhörern – aktiv dämpft. Somit kann der Antrieb

im gesamten Drehzahlbereich genutzt werden. Dank geringerer

Vibrationen wird außerdem die Lebensdauer erhöht.

Es lassen sich aber auch neue Funktionen bezüglich Erkennung

von Anomalien und vorausschauender Wartung realisieren.

So könnte man beispielsweise den Alterungsprozess eines Kranseils

basierend auf hoch aufgelöstem Drehmoment und anderen

Stressoren abbilden und den Seilwechsel erst dann durchführen,

wenn er wirklich nötig ist. Das wiederum kann helfen, die Unterhaltskosten

zu reduzieren.

FAZIT

„Unternehmen müssen heute in der Lage sein, sich schnell an veränderte

Bedingungen anzupassen“, erklärt Daniel Wyss. „Der in

unsere Antriebe integrierte ABB Crealizer ist eine Softwareplattform,

die dabei unterstützt, indem sie das Risiko reduziert, die

Systemkosten senkt und die Zeit bis zur Markteinführung verkürzt.

Und das alles bei gleichzeitigem Schutz der Anlagen und

Abläufe durch hohe Cybersicherheit.“ Mehr zum Thema create,

validate und realize sowie interessante use cases finden Interessierte

über www.campaign-mo.abb.com/crealizer.

Bilder: Aufmacher ABB/stock.adobe.com

www.abb.de

UNTERNEHMEN

ABB AG

Kallstadter Straße 1

68309 Mannheim

AUTOR

Daniel Wyss, Digital Lead,

ABB System Drives


BILDVERARBEITUNG, OPTISCHE MESSTECHNIK UND INSPEKTION

TITEL

Smarte Robotik: Kameras

38 in wichtiger Mission

Talentsuche: Neues

42 GigE-Vision-Kamerakonzept

46 Installationstechnik:

Warum dezentral besser ist

Mit Schattenbildern

50 zum Zahlencode

industrielle-automation.net

IM FOKUS

BILDVERARBEITUNG

ALS ENABLER

Die industrielle Bildverarbeitung wird durch

moderne Methoden, die auf Künstlicher Intelligenz

basieren, mittlerweile tiefgreifend geprägt. Dank

deutlicher Fortschritte in Bereichen wie Deep

Learning und neuronalen Netzen können Maschinen

heute komplexe Muster erkennen und selbstständig

lernen, sich an neue Aufgaben anzupassen.

Diese Entwicklungen eröffnen vielfältige

Anwendungen, von der Qualitätsprüfung

bis zur Robotik, und treiben

die Automatisierung in zahlreichen

Industrien voran. In unserem Sonderteil

stellen wir Ihnen Trends, neue

Märkte und Anwendungsfelder

vor, in denen die Kombination

von Robotik und Machine

Vision eine wesentliche

Rolle spielt.

Ihre Nicole Steinicke

Chefredakteurin

INDUSTRIELLE AUTOMATION

MESSE AUTOMATICA PRÄSENTIERT DIE

GANZE WELT DER AUTOMATION

Künstliche Intelligenz, Industrial Metaverse, Humanoide oder

eine Flugebene tiefer Mobile Robotik, Digitale Zwillinge, No

Code Programmierung – da stellt sich die Frage: Wie kann

jemand, der zukunftsweisende Produktionsentscheidungen

fällen soll, bei dieser Entwicklungsdynamik über den zwingend

notwendigen, aktuellen Wissensstand verfügen? Die

Antwort auf diese Frage kennt Anja Schneider, Projektleiterin

der Automatica: „Unser facettenreiches Rahmenprogramm

wirft einen Rundumblick auf Automation und Robotik und

bietet für das Themenspektrum an Trends, Entwicklungen und

Technologien ein lückenloses Informationsangebot. Daneben

erwarten die Besucher auch spannende Formate wie der

Machine Vision Pavilion, die Start-up Arena mit Odense

Investor Summit sowie die Leistungsshow AI.Society.

www.automatica-munich.com

IMA E-COMMERCE SCHLIESST

PARTNERSCHAFT MIT COGNEX

Cognex Corporation, der führende Anbieter industrieller

Bildverarbeitung, gibt bekannt, dass IMA E-Commerce, Teil

der IMA-Gruppe, die fortschrittlichen Bildverarbeitungssysteme

In-Sight und die Barcode-Lesegeräte DataMan in der

Auftragsabwicklung einsetzt, um Nachhaltigkeit und

Effizienz zu verbessern. „Unsere Kunden wollen eine Lösung,

die ihnen hilft, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und die

Umweltbelastungen zu reduzieren. Aber sie sind nicht bereit,

Kompromisse bei der

Qualität von Produkt

oder Verpackung

einzugehen“, sagt

Simone Capponcelli,

Vertriebsleiter und

Bereichskoordinator

bei IMA E-Commerce.

Die Partnerschaft mit

Cognex bietet

hochwertige, zuverlässige Bildverarbeitungssysteme, um die

von E-Commerce-Unternehmen geforderte Genauigkeit

sowie die Reduzierung von Ausschuss zu erreichen. Weitere

Einzelheiten und ein Video, das die Partnerschaft hervorhebt,

sind auf cognex.com/de-de/ima verfügbar.

www.cognex.com

VIDEO-SEMINAR-REIHE: PRAXISPLATTFORM

BILDVERARBEITUNG

Auf der „Praxisplattform Bildverarbeitung“ bei Fraunhofer

Ilias (bit.ly/43lSDdm) bietet der Fraunhofer-Geschäftsbereich

Vision zusammen mit ausgewählten Fraunhofer-Instituten On

Demand Video-Seminare zu Bildverarbeitungstechnologien

wie Oberflächeninspektion, industrieller Röntgentechnik und

Wärmefluss-Thermographie

zum

zeit- und ortsunabhängigen

Selbststudium

an. Die

Seminare sollen

Interessenten eine

Entscheidungshilfe

bei der Auswahl der

optimalen Prüf methode zur Qualitätssicherung von Werkstücken

bieten. Das heißt, den Teilnehmern die Fähigkeit

vermitteln, aus einer Vielzahl von Messmethoden diejenige

auszuwählen, die für die spezifischen messtechnischen

Anforderungen wie Materialeigenschaften, Messgenauigkeit

oder zulässige Prüfzeit am besten geeignet ist. Jedes Seminar

dauert circa 4 bis 6 Stunden und setzt sich aus aufeinander

aufbauenden Lerneinheiten, bestehend aus Lernvideos mit

Seminar-Vorträgen und Praxisbeispielen, Info texten, Grafiken

und Animationen, zusammen, die On Demand abgerufen

werden können.

Bild: Gorodenkoff – stock.adobe.com

www.vision.fraunhofer.de


AUTOVIMATION STÄRKT

VERTRIEB

Michael Alteg hat bei Auto-

Vimation den Vertrieb smarter

Gehäuse- und Montagelösungen

für die industrielle Bildverarbeitung

übernommen. Als Account-

& Marketingmanager unterstützt

er Kunden gezielt dabei, Vision-

Komponenten effizient und

passgenau in vielfältige Anwendungen zu integrieren, ob in

rauen Industrieumgebungen, bei gehobenen Schutzanforderungen

oder als individuelle Systemlösung. Alteg hat langjährige

Vertriebserfahrung und ein tiefgehendes Verständnis für

Automatisierung, Robotik und industrielle Bildverarbeitung.

AutoVimation entwickelt und fertigt Installationstechnik für

Vision-Anwendungen: Schutzgehäuse für Kameras und Laser,

modulare, skalierbare Befestigungssysteme und umfangreiches

Zubehör.

www.autovimation.com

PRODUKTIVITÄTSVORSPRUNG DURCH

SAFETY, BILDVERARBEITUNG UND ROBOTIK

Mit dem Leitgedanken „KI-gestützte

Visionlösungen für präzise und

effiziente Roboterführung“ präsentiert

sich Sick auf der Automatica in

München als sensor- und automatisierungstechnischer

Komplettanbieter

für die industrielle Robotik.

Im Vordergrund stehen dabei zum

einen das breite Lösungsspektrum

der funktionalen Sicherheit und der

industriellen Bildverar beitung

sowie zum anderen zukunftsweisende

digitale Ansätze wie Augmented Reality und KI.

Ebenfalls fokussiert wird das Themenfeld der Roboter-Integration.

Dabei geht es um durchgängige Automatisierungs- und

Sicherheitskonzepte von einzelnen Roboterapplikationen bis

hin zu ganzen Roboterzellen.

www.sick.com

EMVA YOUNG PROFESSIONAL AWARD 2025 VERLIEHEN

Der EMVA Young Professional Award 2025 geht an Dr. Rolandos

Alexandros Potamias für seine Arbeit „High-fidelity 3D Hand

Modelling, Detection and Reconstruction in world-coordinates“.

Der Preisträger wurde am 23. Mai im Rahmen der 23. EMVA

Business Conference in Rom bekanntgegeben und bekam dort die

Gelegenheit, den Konferenzteilnehmern seine Arbeit vorzustellen.

Das entwickelte Modell ist in der Lage, die Formen und Posen von

Händen aus Bildern mit mehreren Händen effizient zu erkennen

und zu schätzen. Um die Bewegungsmodellierung der Hände im

Raum zu ermöglichen, insbesondere bei egozentrischen tragbaren

Kameras, bei denen Hände und Kamera ständig in Bewegung sind,

entwickelte Potamias HaWoR, ein SLAM-basiertes Modell zur

Rekonstruktion von Handbewegungen. Die aus der Forschung von

Potamias entwickelten Technologien haben kommerzielle Aufmerksamkeit

erregt und können verschiedene industrielle Anwendungen von erweiterter und virtueller Realität (AR/VR) und virtuellem

Anprobieren bis hin zu verkörperter KI und Roboterlernen weiter voranbringen. Der EMVA Young Professional Award ist ein jährlich

ausgelobter Preis, der die außergewöhnliche und innovative Arbeit Studierender oder Berufseinsteiger in der Bildverarbeitung

honoriert. Ziel: Innovation in der Bildverarbeitung weiter zu fördern sowie eine Brücke zwischen Forschung und Industrie zu bilden.

www.emva.org

AKTIONSPLAN ROBOTIK FÜR EUROPA

Der VDMA Robotik + Automation mit der Fachabteilung

Machine Vision, die größte Netzwerkorganisation der Robotik-

Industrie in Europa, ruft mit einem Aktionsplan die Politik zum

Handeln auf, um den Verlust der globalen Wettbewerbsfähigkeit

der europäischen Volkswirtschaften zu stoppen. Aus

diesem Grund hat der VDMA ein Strategiepapier mit Kernzielen

definiert, das sich an politische Entscheidungsträger in

ganz Europa richtet, einschließlich nationaler Regierungen und

EU-Institutionen. Die wichtigsten Empfehlungen des Papiers

sind: Robotik-Offensive für Europa, mehr Risikokapital für

Europas Start-ups, eine Roadmap für Wett bewerbsfähigkeit

sowie die Fokussierung auf Skalierbarkeit. Den Aktionsplan im

Überblick finden Sie hier: bit.ly/4dGb3Ja

www.vdma.org

Lösungen für die QS

Prüfen

Messen

Beleuchten

BILDVERARBEITUNG UND ROBOTIK – EINE ZUKUNFTSWEISENDE SYMBIOSE

KAMERAS IN WICHTIGER MISSION

Die Robotik zählt zu den wichtigsten Bausteinen industrieller

Automatisierungsprozesse. Um Roboter effektiv in industrielle

Fertigungsprozesse zu integrieren, hat sich die Kombination mit

industrieller Bildverarbeitung als sehr sinnvoll erwiesen. Doch

welche Voraussetzungen müssen dafür gegeben sein?


Die angespannte Wirtschaftslage in Deutschland betrifft

nahezu alle Branchen. Hinzu kommt eine zurückhaltende

Investitionsbereitschaft, die dazu führt, dass das Potenzial

der Automatisierung hierzulande längst noch

nicht ausgeschöpft ist. Lange Zeit galt Deutschland als das Land

mit der höchsten Roboterdichte in der EU und der drittgrößten

weltweit. Im November 2024 vermeldete die International Federation

of Robotics (IFR), dass China im globalen Ranking an

Deutschland vorbeigezogen ist.

Dabei spielen Robotik und Machine Vision eine entscheidende

Rolle bei der Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit und können

Lösungen bieten, um dem demographischen Wandel und dem

daraus resultierenden Fachkräftemangel hierzulande zu begegnen.

Einmalige Investitionen in Technologien können sich langfristig

auszahlen.

TRENDS DER ROBOTIK

Einfache, repetitive oder gefährliche Tätigkeiten lassen sich zunehmend

von Robotern ausführen. Als Enabler-Technologie eröffnet

die Bildverarbeitung neue Möglichkeiten und fungiert als

das sehende Auge von Robotern. So erschließen sich nach und

nach immer mehr Märkte und Anwendungsfelder – wie aktuelle

Robotik-Trends zeigen. Dazu zählen:

n Cobots: Sie unterstützen beim Heben von schweren Lasten

oder repetitiven Arbeitsschritten, um Mitarbeitende punktuell

zu entlasten. Beispiele sind das Be- und Entladen von Lkw, die

(De)Palettierung oder das in der Intralogistik gängige halbautomatisierte

Goods-to-Person-Picking. Wichtig bei Cobots

und deren Zusammenarbeit mit Menschen ist, dass sie ihre

Umgebung zuverlässig und präzise wahrnehmen und auf jede

Situation reagieren können. Nur so ist gewährleistet, dass sie

keine Gefahr für menschliche Kollegen darstellen, aber gleichzeitig

variabel und flexibel einsetzbar sind. Neben Sensoren

sind es vor allem fortschrittliche Industriekameras, die dies

möglich machen.

n Künstliche Intelligenz: KI, Robotik und Bildverarbeitung miteinander

zu verzahnen, verändert die Einsatzbereiche von Robotern

grundlegend: Sie können nicht nur sehen, sondern werden

lernfähig. So können sie Situation „bewerten“. Ein Beispiel

ist die Qualitätskontrolle, in der KI-basierte Roboter kontinuierlich

trainiert werden, Fehler und Mängel von Teilen mittels

Kameras zu identifizieren. Besonders effizient ist der KI-Einsatz

bei unstrukturierten Objekten, wie organischen Materialien,

die keine immergleiche Größe, Form oder Struktur aufweisen.

n Autonome mobile Roboter (AMR): Der steigende E-Commerce-Absatz

verlangt nach Logistiklösungen, die den hohen Warenverkehr

bewältigen können. AMR werden damit zunehmend

zu einem entscheidenden Werkzeug in der Intralogistik.

Klassische Einsatzbereiche sind das Bin Picking, Pick & Placeoder

Sortieraufgaben sowie der Material-Transport.

BILDVERARBEITUNG IN DER ROBOTIK

Ein wichtiges Element all dieser Robotik-Anwendungen ist die

Bildverarbeitung. Fortschrittliche Vision-Systeme, bestehend aus

Industriekameras mit modernen Sensoren und Bildverarbeitungssoftware,

ermöglichen Robotern eine präzise Wahrnehmung

und Analyse ihrer Umgebung. Dies verbessert ihre Fähigkeit,

mit jeglicher Art von Objekten umzugehen, kontrolliert oder

systematische Bewegungen auszuführen oder beispielsweise

komplexe Aufgaben für die Qualitätskontrolle durchzuführen.

Die Innovationskraft der Branche sorgte in den vergangenen

Jahren nicht nur für eine Optimierung des maschinellen Sehens

dank neuartiger Kameras, sondern auch für eine Verbesserung in

der Erkennung und Identifizierung. So können mittlerweile aus

den generierten Daten deutlich effizienter relevante Informationen

extrahiert werden. In der letzten Dekade wuchs die Machine-

Vision-Branche daher kontinuierlich und verzeichnete starke

Umsatzrekorde. Zwar dämpft die derzeitige wirtschaftliche Lage

das Wachstum erheblich, doch sorgt die zunehmende Automatisierung

weltweit dafür, dass sich Bildverarbeitung zu einer

Schlüsselindustrie entwickelt.

AUF DEN TECHNOLOGIEMIX KOMMT ES AN

Anwendern stehen dabei verschiedene Arten der Bildaufnahme

und deren Verarbeitung in relevante Informationen zur Verfügung.

Ob 2D- oder 3D-Daten auf einem Host PC analysiert werden

oder ob neuronale Netze direkt auf intelligenten Kameras

arbeiten – welche Technologie die beste und wann eine Kombination

sinnvoll ist, kommt auf die Aufgabe an, die gelöst werden soll.

n 2D-basierte Bildgebungsverfahren basieren meist auf vorab

definierten Regeln, um Kanten, Muster und Farben zu identifizieren.

Sie profitieren daher von deutlichen Kontrasten und

vor allem minimaler Varianz der Bildmerkmale. Die Regelbasis

macht sie zwar gut vorhersagbar, führt aber auch zu gewissen

Limitierungen.

n Industriekameras mit 3D liefern bereits deutlich mehr Tiefeninformationen,

wie beispielsweise Daten zur Form, Oberfläche

oder Position eines Objekts. Sie sind komplexer, aber dadurch

auch teurer, was insbesondere bei größeren Stückzahlen ein

entscheidender Faktor sein kann.

01 Besonders effizient ist der KI-Einsatz bei unstrukturierten

Objekten, wie organischen Materialien, die keine immergleiche Größe,

Form oder Struktur aufweisen

01


02 Die 3D-Kamera Ensenso C ist mit 5 MP Sensoren ausgestattet

und adressiert aktuelle Herausforderungen in der Automatisierungsund

Robotikbranche

02

n Bildverarbeitung mit KI hat sich aus verschiedenen Gründen,

wie der Skepsis gegenüber dem Datenschutz oder dem Wissensdefizit

über die Kontrolle der neuen Technologie, noch

nicht im Markt etabliert. Sofern diese Vorbehalte ausgeräumt

werden, kann die KI ihr Potential für die Bildverarbeitung

(endlich) voll einbringen.

Ein Technologiemix kann immer dann sinnvoll sein, wenn mehrere

oder verschiedene Merkmalsdaten erzeugt oder vielseitige

Aufgaben gelöst werden sollen. Ebenso kann die Qualität von

Ergebnissen verbessert oder die Performanz erhöht werden.

Wichtig ist dabei nicht nur in der Datenerfassung (Hardware) auf

einen Technologiemix zu setzen, sondern auch bei der Datenverarbeitung

(Software).

MIT 2D UND 3D ZUR

NULL-FEHLER-PRODUKTION

Um sich im Wettbewerb zu behaupten, ist für produzierende Unternehmen

ein hoher Qualitätsstandard von immenser Bedeutung.

Das Ziel lautet: Null-Fehler-Produktion. Entscheidende

Vorteile für die Qualitätssicherung in Produktionsprozessen bietet

das Zusammenspiel aus 2D- und 3D-Bildverarbeitungstechnologie.

2D-Technologie ist geeignet für Aufgaben wie das

Erkennen von Farben, Texturen und 2D-Konturen, während 3D-

Technologie auf die Erfassung von Höhenprofilen, Volumen und

dreidimensionalen Formen spezialisiert ist. Eine Herausforderung

bei 3D-Technologie ist, dass fertig berechnete 3D-Daten

schon auf das Wesentliche reduziert und damit nicht mehr ausreichend

performant für die Gewinnung weiterer Informationen

verwendet werden können. Die Kombination beider Ansätze

ermöglicht eine umfassendere und präzisere Analyse, die besonders

bei der Inspektion komplexer Geometrien und der Erkennung

feiner Oberflächenfehler von Vorteil ist. Dies führt zu einer

deutlich verbesserten Fehlererkennung.

NEUE MÖGLICHKEITEN DURCH KI

Völlig neue Anwendungsfelder von Machine Vision, die von klassischer,

regelbasierter Bildverarbeitung nicht abgedeckt werden

können, eröffnet der Einsatz von Künstlicher Intelligenz. Für die

Robotik bedeutet das: Während viele Roboter ihre Umgebung

nicht verstehen und lediglich befehlsbasiert arbeiten können, ermöglicht

Machine Learning das Übertragen menschlicher Qualitätsanforderungen

auf KI-basierte Systeme, die dieses Wissen

dann auf neue Situationen anwenden und adaptiv reagieren können.

KI-basierte Bildverarbeitungsmethoden ermöglichen die

Nutzung historischer Daten oder Erfahrungen zur Identifizierung

von Merkmalen. Dabei ist es zunächst unerheblich, ob es sich um

2D- oder 3D-Daten handelt. Je nach Anwendung kann die Kombination

aus beiden Verfahren, gepaart mit KI in der Verarbeitung,

weitere Vorteile mit sich bringen.

Notwendig wird die Fähigkeit zu adaptiven Reaktionen bei der

Erkennung und Verarbeitung von Objekten mit natürlicher Varianz,

wie Lebensmittel, Pflanzen oder andere organische Objekte.

Diese weisen eine größere Vielfalt in Bezug auf Merkmale wie

Farbe, Oberfläche, Größe, Gewicht oder Form auf. Diese lässt

sich regelbasiert kaum vollständig beschreiben. KI kann mit den

entsprechenden Trainingsdaten jedoch so trainiert werden, dass

ein breites Spektrum zuverlässig erkannt, kategorisiert und damit

auch verarbeitet werden kann.

VIER „AUGEN“ SEHEN MEHR ALS ZWEI

MACHINE LEARNING

ERMÖGLICHT DAS ÜBERTRAGEN

MENSCHLICHER QUALITÄTS-

ANFORDERUNGEN AUF ROBOTER

VMT Vision Machine Technic hat mit FrameSense ein fortschrittliches

3D-Messsystem entwickelt, das speziell für die Anforderungen

in der Automobilindustrie konzipiert ist. Dieses System

ermöglicht die präzise Erfassung von Pressteilen in Containern,

um sie automatisch und millimetergenau zu be- und entladen.

Dabei spielen die vier eingesetzten Ensenso 3D-Kameras von IDS

eine zentrale Rolle. Sie erfassen die Form und Position der Bauteile

in Echtzeit und liefern hochpräzise Tiefendaten, die es den

Robotern ermöglichen, eine kollisionsfreie Bahnführung durchzuführen.

Die Kombination aus Robotik und intelligenter Bildverarbeitung

optimiert den gesamten Produktionsprozess, indem

sie die Taktzeiten verkürzt und manuelle Arbeitsschritte

überflüssig macht. Besonders in der Automobilindustrie, wo

Präzision und Effizienz entscheidend sind, bietet dieses System

erhebliche Vorteile. Die hohe Genauigkeit der Kameras trägt dazu

bei, Fehler zu minimieren und die Qualität der produzierten

Bauteile zu steigern. Die Anwendung setzt damit neue Maßstäbe

in der industriellen Automatisierung und zeigt, wie moderne

Bildverarbeitungstechnologien den Weg für vollautomatisierte

Produktionsprozesse ebnen können.

Die Automatisierung wird in den kommenden Jahren in etlichen

Branchen signifikant voranschreiten. Es hat sich gezeigt, ihr

volles Potenzial entfaltet Machine Vision dann, wenn verschiedene

Verfahren miteinander kombiniert werden.

Bilder: Aufmacher xiaoliangge – stock.adobe.com, sonstige IDS Imaging

de.ids-imaging.com

UNTERNEHMEN

IDS Imaging Development Systems GmbH

Dimbacher Str. 10, 74182 Obersulm

AUTOR

Heiko Seitz, Technischer Redakteur bei

IDS Imaging Development Systems GmbH


UPDATE

HOCHAUFLÖSENDE UND SCHNELLE

3D-KAMERA

Sick stellt eine neue 3D-Kamera vor. Diese zeichnet sich durch

eine hochauflösende RGB- und Graustufen-Zeilenscan-Funktionalität

zur Detektion ultrafeiner Farbdetails sowie signifikant

erhöhte Inspektionsgeschwindigkeiten aus.

Dadurch lässt sich die Streaming-Kamera zum Beispiel in der

Elektronik-, Holz-, Kunststoff-, Gummi- oder Nahrungsmittelindustrie

sowie in der Robotik einsetzen. Die optionale

2,5-Gbit/s-Netzwerkschnittstelle sowie die Konformität mit

den Standards GigE Vision und GenICam gewährleisten eine

bestmögliche Konnektivität und eine kostengünstige Integration.

Das optional bis

Schutzart IP65/67

verfügbare kompakte

Metallgehäuse, die

Industrie-Steckverbindungen

sowie weiteres

Zubehör stellen eine

einfache Systeminstallation

sicher. Entwickelt für

Produktionsumgebungen mit hohem Durchsatz, zeichnet sich

die 3D-Streaming-Kamera Ranger3 durch die Kombination von

hoher Geschwindigkeit – verarbeitet werden können bis zu

15,4 Gigapixeln pro Sekunde – und hoher Sensorauflösung

von 2.560 × 832 Pixel aus. Hinzu kommt die mit 5.120 Pixeln

fein auflösende RGB- und Graustufen-Zeilenscan-Funktionalität.

Sie ermöglicht es, auch filigrane Farbdetails zuverlässig zu

erfassen. Mögliche Inline-Inspektionsaufgaben für die Kamera

sind die Untersuchung von elektronischen Bauelementen und

Leiterplatten, die Verpackungskontrolle und Inline-Qualitätsprüfung

von Lebensmitteln oder die Teilesortierung in

Montage- und Fertigungsprozessen.

www.sick.com

AUTOMATISIERUNG BESCHLEUNIGT

IMPFSTOFFPRODUKTION

Ein Impfstoffhersteller

wollte seine Produktion

schnell hochfahren. Zur

Be- und Entladung der

Rollwagen mit den Vials,

die den Impfstoff enthalten,

wurde eine roboterbasierte

Lösung entwickelt.

Der Prozess ist durchgängig automatisiert, da die Roboter

über eine industrielle Bildverarbeitungs-Software autonom

arbeiten können. Das Gesamtkonzept besteht aus mehreren

Rollwagen mit Schubladen, Roboterzellen und Bandanlagen.

Jeder Wagen fasst etwa 10.000 Stechampullen und dient als

Puffer- und Transfersystem zwischen Abfüllung, Qualitätskontrolle

und Verpackung. Die Roboter legen die mit Impfstoff

gefüllten Vials – die Stechampullen – vom Förderband in

Schubladen ab und entnehmen diese später wieder. Dank

eines optischen 3D-Systems kann der Roboter die Vials

eigenständig und beschädigungsfrei greifen. Dafür kommt die

industrielle Bildverarbeitungssoftware MVTec Halcon zum

Einsatz. Die Software verfügt über eine umfangreiche

Bibliothek mit vielen äußerst leistungsstarken Methoden. Bei

der neuen Roboterzelle werden verschiedene Machine-Vision-

Technologien angewendet. Die technologische Voraussetzung

in der Anlage ist die sogenannte Hand-Auge-Kalibrierung.

Diese liefert eine äußerst hohe Genauigkeit bei der Bestimmung

der relativen Pose zwischen Kamera und Roboter. So ist

es möglich, die Positionen und Orientierungen der Vials im

Bezug zum Roboter exakt zu bestimmen. Diese Kalibrierung

ist die Grundlage für alle weiteren Bildverarbeitungsanwendungen.

www.mvtec.com

HYGIENEGEHÄUSE FÜR RECHTWINKLIGE

KAMERAS

Autovimation stellt ein Schutzgehäuse für rechtwinklige

Kameras und Vision-Sensoren in hygienisch anspruchsvollen

Anwendungen vor. Das Chamäleon M ist im Hygienedesign

konstruiert und erfüllt die Schutzart IP69k. Alle Seitenwände

sind um 5° geneigt, damit Reinigungswasser leicht ablaufen

kann. Das zugehörige Schlauchsystem erlaubt die geschützte

und hygienische Durchführung mehrerer Kabel bis in den

Schaltschrank. Zur Wandmontage bietet der Hersteller

hygienegerechte Abstandhalter an. Das Hygienegehäuse ist in

80 und 110 mm Höhe erhältlich, sodass der Nutzer auch

Kameras mit eingebauter Optik und Beleuchtung direkt hinter

der Sichtscheibe platzieren kann. Den doppelt abgedichteten

Fensterdeckel hat Autovimation

dafür extraflach ausgeführt. In

Kombination mit 30-mm-Fenstertubussen

vergrößert sich der verfügbare

Platz für C-Mount-Objektive.

Eine gute Wärmeableitung des

Kameraschutzgehäuses macht

zusätzliche Klimatisierungstechnik

in vielen Anwendungen überflüssig.

www.autovimation.com

PHYSIOLOGISCHE UND NEURONALE

PROZESSE IN 3D

Lightfield 4D ist eine

auf dem Lichtfeld-

Prinzip basierende

Mikroskopie. Sie

ermöglicht instantanes

volumetrisches

High-Speed-Fluoreszenz-Imaging,

das

physiologische und neuronale Prozesse in 3D erfasst. Lightfield

4D ist als Bildgebungsmodus in die konfokalen Mikroskopsysteme

Zeiss LSM 910 und LSM 990 integriert. Die Technologie

deckt einen wichtigen Bedarf im Bereich der 4D-Bildgebung

ab – die Kombination von Volumen und Zeit, um

biologische Prozesse wirklich zu verstehen. Herkömmliche

optische Schnitttechniken, die auf einer sequenziellen

Bildaufnahme zur Erzeugung von Z-Stapelbildern basieren,

haben Zeitverzögerungen und eine Beeinträchtigung der

räumlich-zeitlichen Genauigkeit der Daten zur Folge. Lightfield

4D überwindet diese Einschränkungen, indem es ganze

3D-Datensätze zu einem genauen Zeitpunkt aufnimmt und so

Zeitverzögerungen eliminiert.

www.zeiss.de


WO KANN DAS NEUE GIGE VISION

KAMERAKONZEPT PUNKTEN?

TALENTSUCHE

Industriekameras sind nur eine Komponente auf dem Weg zur Lösung

einer Bildverarbeitungsanwendung. Doch wie lassen sich sinnvolle

Systemkonzepte am besten aufeinander abstimmen? Viele einzelne oder

alles in einem? Welcher Ansatz ist der beste? Hier ist ein Beispiel: eine

Komponente statt vieler – optimal aufeinander abgestimmt, hoch

integriert und mit IP67. Der folgende Beitrag zeigt die Vor- und Nachteile.

Da ist alles drin:

Kompaktes Gehäuse mit

integrierter Beleuchtung

und Autofokus der IXG

All-In-One GigE Vision

Kameras

Die Realisierung einer Bilderfassung ist nicht nur technisch

komplex. Es gibt auch die Herausforderungen der

Beschaffung, Integration, Installation, Systemkosten

und langfristigen Verfügbarkeit. Vielversprechend ist daher

die Möglichkeit, die Bilderfassung so einfach wie bei Smart

Vision mit nur einer einzigen Hardware zu lösen. Die Bildverarbeitung

erfolgt wie gewohnt auf einem Hochleistungs-PC mit

allen Freiheitsgraden – inklusive optimal ausgewählter oder sogar

unternehmensspezifischer Software.

Smart Vision-Anwendungen zeigen, dass „All-In-One“ oft ein

guter Kompromiss ist. Diesen Ansatz verfolgt Baumer nun auch

bei PC-basierten Kameras, um die Vorteile beider Welten zu vereinen:

Einfachheit, Leistung und Flexibilität. Der Hauptvorteil

des Konzepts liegt darin, dass Montage und Bilderfassung an die

Einfachheit von Vision Sensoren erinnern, während die leistungsfähige

Auswertung von PC-Systemen übernommen wird.

NEUE PRODUKTKLASSE ERLAUBT EINFACHE

INSTALLATION OHNE SPEZIELLES KNOW-HOW

Die Baumer IXG ist eine All-In-One-Kamera, bei der zusätzlich

zum Bildsensor auch Objektiv (6 mm, 8 mm oder 16 mm), Autofokus

und eine weiße LED-Beleuchtung in einem kleinen IP67-

Gehäuse mit 5 cm Kantenlänge integriert sind. Display und LEDs

sorgen für nutzerfreundliche Einrichtung und Betrieb. Die Ausführung

in Schutzart IP 67 ist kompatibel zu oft eingebauten Sensoren

wie Lichtschranken, komplexe Gehäuse sind nicht mehr

erforderlich.


Der große Vorteil eines geschlossenen Systems ist die einfache

und damit meist fehlerfreie Installation einer einzigen, bereits

geprüften Komponente – sogar ohne spezielles Know-how. Die

vollständige Steuerung über GigE Vision Kommandos schützt vor

unbefugter Objektivverstellung, erlaubt einen versteckten Einbau

und bietet auch die Basis für das Tracking aller Änderungen

und somit eine hohe Prozesssicherheit.

GIGE VISION FÜR DIE VIELSEITIGE NUTZUNG

Als Schnittstelle wird mit GigE Vision ein Standard unterstützt,

der das Tor zur Welt der Kamerasysteme, Bildverarbeitungs-PCs

und Software öffnet. Damit ist es nicht nur möglich, leistungsstarke

und flexible PCs für die Bildverarbeitung zu nutzen. Auch

Mehrkamerasysteme oder nachträglich ergänzte Zusatzkameras

sind so schnell und einfach realisierbar.

BELEUCHTUNG UND ELEKTROMECHANISCHER

AUTOFOKUS KOMPAKT INTEGRIERT

Die Beleuchtung ist für eine optimale Ausleuchtung segmentierbar

und unterstützt Applikationen bis 1000 mm Arbeitsabstand.

Auch können externe Spezialbeleuchtungen gesteuert werden,

DIE ALL-IN-ONE-KAMERALÖSUNG

MACHT BILDVERARBEITUNG

DEUTLICH KOMFORTABLER

um applikativ flexibel zu sein. Der Autofokus ist elektromechanisch

und damit für eine langzeitstabile Fokussierung thermisch

unempfindlich ausgelegt. Er vereinfacht die Ersteinrichtung und

unterstützt den Abstandswechsel bei einem anderen Fertigungslos.

Er ist nicht für Anwendungen gedacht, bei denen jedes

Objekt für kurze Zeit fokussiert wird – und die normalerweise

Flüssiglinsen vorbehalten sind.

Mit dem optionalen Polarisationsfilter lassen sich bei glänzenden

Objekten aus Metall oder Folie Reflektionen unterdrücken,

um die Auswertesicherheit zu erhöhen. Die IXG lässt sich branchenübergreifend

in zahllosen Applikationen einsetzen, wie zur

Qualitätskontrolle, Anwesenheits- und Vollständigkeitskontrolle

oder zur Identifizierung. Die rein elektrische Einstellung ermöglicht

auch die Protokollierung der eingestellten Werte bei entsprechender

Software, wie sie in einigen Branchen, zum Beispiel

in der Pharmazie, gefordert wird. Die kleine Bauform ermöglicht

ein platzsparendes Design für einen geringen Anlagen-Footprint

– wichtig für Maschinen in Reinräumen. Neben der Erstausrüstung

ist die Kamera auch für Upgrades, wie die Nachrüstung

von Track & Trace in der Pharma- und Lebensmittelindustrie

oder Positionieraufgaben interessant.

WIRTSCHAFTLICH IN MEHRFACHER HINSICHT

Für die Bildverarbeitung ist ein PC mit PC-Software eines Drittanbieters

erforderlich. Dies ermöglicht eine breite Skalierbarkeit in

Bezug auf Flexibilität und Auswertungsgeschwindigkeit, einschließlich

KI-Rechenleistung. Die freie Wahl der Software eröffnet

viele Möglichkeiten, anwendungsspezifische Benutzeroberflächen,

Backup-Lösungen, Zugriffskontrolle, Protokollierung von

Änderungen und nicht zuletzt eine tiefe Einbindung in die eigene

Steuerung. Die IXG-Hardware unterstützt dies, da alle Einstellungsänderungen

über Kommandos vorgenommen werden.

Noch interessanter wird dieses Konzept, wenn eine bestehende

Anwendung bereits mit einem PC realisiert wurde und nun erweitert

werden soll. Typischer Anwendungsfall: Als neue zusätzliche

„Track & Trace“ Aufgabe soll ein Objekt an einer bestimmten

Position mithilfe eines DataMatrix-Codes identifiziert werden.

In diesem Fall ergänzt die IXG die Anwendung wie ein „Satellit“

und wird über GigE Vision Teil davon. Der vorhandene

Vision PC wird mitbenutzt. Die bestehende Benutzeroberfläche

bzw. Software übernimmt auch die Identifizierung. Möglicherweise

können vorhandene Softwarelizenzen genutzt werden.

LIMITIERENDE FAKTOREN

Die geringe Größe und die Auswahl der Komponenten bringen

Vor- und Nachteile mit sich. Dank der kompakten Abmessungen

passt die IXG in Bauräume, die bisher für GigE Vision Kameras

plus Beleuchtung zu eng waren. Die Beleuchtung ist durch die

Frontfläche begrenzt. Grenzen werden erreicht, wenn ein Polfilter,

der 75 % des Lichts absorbiert, zusammen mit der kürzesten

Belichtungszeit verwendet werden muss. Hier sollten Abhilfemaßnahmen

wie das Schrägstellen der Kamera ohne Filter oder

eine zusätzliche Beleuchtung in Betracht gezogen werden. Die

von anderen Baumer Kameras abweichende Technologie kann

mit deren Werten bezüglich Triggerverzögerung und Jitter nicht

ganz mithalten, was für einen großen Teil an Anwendungen unkritisch

ist, aber dennoch mit bedacht werden sollte.

Generell ergänzt die IXG das Baumer Portfolio als Kameralösung

für Mainstream-Anwendungen – wenn es passt, können

die oben beschriebenen Vorteile genutzt werden. Wenn es nicht

passt, bietet das umfangreiche Baumer Portfolio alternative

Lösungen – ein einzigartiger Ansatz.

BENEFIT AUF DEN PUNKT GEBRACHT

Die Kameras der neuartigen Baumer IX-Serie eignen sich für eine

Vielzahl von Mainstream-Anwendungen. Sie schlagen eine Brücke

zwischen der hohen Leistung von PC-Systemen und der Einfachheit

von Smart Vision. Der Benutzer profitiert von einem

„Plug & Play“ Produkt von geringer Größe, das auch mit begrenztem

Know-how integriert werden kann. Statt mehrerer Komponenten

genügt eine einzige. Das vereinfacht die Beschaffung und

reduziert Platzbedarf sowie Kosten. Kurzum: Die Markteinführung

ist kürzer und interne Entwicklungsressourcen werden für

Kernaufgaben freigesetzt. Der Einsatz eines PCs ermöglicht neben

einer hohen Leistungsfähigkeit auch eine gewisse Freiheit

bei der Wahl der Software. Wo die Kamera eingesetzt werden

kann, ist der Aufwand für die Bilderfassung deutlich geringer.

Bilder: Baumer

www.baumer.com

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Baumer Optronic GmbH

Badstraße 30f, 01454 Radeberg

AUTOR

Michael Steinicke, Product Manager,

Baumer


WARUM DIE WAHL DER LICHTQUELLE ENTSCHEIDEND FÜR DIE BILDQUALITÄT IST

RICHTIG BELEUCHTET

IST HALB GEWONNEN

Beleuchtungen stehen bei der Auswahl der optimalen Komponenten für ein

Bildverarbeitungssystem am Anfang der Technologiekette. Ihre Bedeutung für

die Qualität der aufgenommenen Bilder und die spätere Bildauswertung wird

häufig unterschätzt. Wie vielfältig die Optionen und Technologien für die

Realisierung perfekter Beleuchtungssysteme sind, erläutert der Artikel.

Vielfältige Parameter beeinflussen die Qualität eines Bildverarbeitungssystems.

Der Auswahl der eingesetzten

Kamera wird dabei fälschlicherweise oft die alleinige,

ausschlaggebende Bedeutung beigemessen. Eigenschaften

wie Kameraauflösung oder -geschwindigkeit sind wichtig, um

die gewünschte Bildqualität und den benötigten Datendurchsatz

zu ermöglichen. Doch dieses Ziel ist nur mit einer durchgängig

aufeinander abgestimmten Technologiekette aus Beleuchtung,

Optik, Kamera und Bildauswertung inklusive Bilderfassungs-

Hardware, Software und Rechnerleistung erreichbar. Ist die

Beleuchtung dabei nicht optimal auf die Randbedingungen abgestimmt,

steigt der Aufwand, der in Kameratechnik und/oder die

Auswertungssoftware zu stecken ist, um ein Vielfaches.

Grundlage für die Auswahl von Beleuchtungen ist zunächst

eine Einordnung des Wellenlängenspektrums. Der für das

menschliche Auge sichtbare Wellenlängenbereich von etwa 400

bis 700 nm ist nur ein kleiner Ausschnitt des gesamten Spektrums,

das von der Röntgenstrahlung mit rund 10-8 µm bis hin zu

Radiowellen mit rund 103 m reicht. Die Sensoren üblicher Industriekameras

sind vereinfacht gesagt auf eine Empfindlichkeit etwa

im Bereich des menschlichen Sehens ausgelegt, um Bildverarbeitungssysteme

im sichtbaren Spektrum zu ermöglichen. In den

vergangenen Jahren haben sich zudem Kameras mit UV- und IRempfindlichen

Sensoren etabliert, mit denen die Grenzen von Vision-Systemen

erweitert wurden. Essenziell für entsprechende

Systeme ist dabei der Einsatz von Beleuchtungen, die Licht mit

passenden Wellenlängen aussenden, denn die Sensoren der eingesetzten

Kameras nehmen die Reflektionen vom Objekt nur innerhalb

der Grenzen ihrer Wellenlängenempfindlichkeit auf.

BELEUCHTUNGSART RICHTIG WÄHLEN

Ein zweiter, ebenso wichtiger Aspekt eines Beleuchtungssystems

ist seine Beleuchtungsart. Eine der einfachsten und am häufigsten

verwendeten Methoden ist dabei die Auflichtbeleuchtung,

bei der das Licht direkt auf das Objekt gerichtet wird, wodurch

klare Schatten und starke Kontraste entstehen. Diese Methode

eignet sich besonders gut für die Erkennung von Oberflächenmerkmalen.

Diffuse Beleuchtungen verteilen das Licht gleichmäßig

über das Prüfobjekt und minimieren dadurch Reflexionen


01 SWIR-Bildverarbeitungssysteme

ermöglichen die Erfassung von

Merkmalen unterhalb von Objektoberflächen,

z. B. faulige Stellen an Obst

02 Je nach Anwendung erfordern

Bildverarbeitungssysteme unterschiedliche

Beleuchtungsformen und -farben

und Schatten. Diese Technik eignet sich unter

anderem für die Ausleuchtung komplexer Oberflächen

mit unregelmäßigen Strukturen oder für glänzende Materialien.

Sollen mithilfe eines Bildverarbeitungssystems Löcher

oder Strukturfehler erkannt werden, so sind häufig Durchlichtbeleuchtungen

eine adäquate Methode. Bei Dunkelfeldbeleuchtungen

trifft das Licht in einem flachen Winkel auf das Objekt.

An fehlerfreien Stellen und bei glatten Oberflächen wird das

einfallende Licht hier so reflektiert, dass es von einer oberhalb

angebrachten Kamera nicht aufgenommen wird. Gestreutes

Licht von Kanten oder Oberflächenfehlern gelangt hingegen in

die Kamera und erlaubt somit eine gute Erkennung kleiner Kratzer,

Risse oder anderer Oberflächendefekte auf glatten Materialien.

Ein Spezialfall sind koaxiale Beleuchtungen. Sie ermöglichen

eine gleichmäßige Ausleuchtung von flachen Oberflächen und

sind besonders nützlich, wenn Details auf spiegelnden oder reflektierenden

Oberflächen zu erfassen sind.

DIE KORREKTE FARBE ENTSCHEIDET

Neben der Beleuchtungsart hat auch die Wahl der Beleuchtungsfarbe

entscheidenden Einfluss auf die Güte der erzielbaren Bilder

und deren Optimierung auf die Erkennbarkeit von Fehlern.

Grund dafür ist das unterschiedliche Verhalten von Materialien:

Sie reflektieren und/oder absorbieren verschiedene Wellenlängen

des Lichts in unterschiedlicher Weise. Der Mensch nimmt

ein Objekt als Rot wahr, da es bevorzugt die Wellenlängen reflektiert,

die unser Verstand als Rot interpretiert. Die anderen Farben

im weißen Licht werden mehr oder weniger stark absorbiert. Für

andere Farben gilt dies entsprechend. Durch die geschickte Wahl

01 02

der Beleuchtungsfarbe ist es daher möglich, bestimmte Fehler

oder Merkmale einfacher zu erkennen. Möchte man z. B. auf einer

mit verschiedenen Farben bedruckten Fläche rote Elemente

überprüfen, so kann der Einsatz einer grünen Beleuchtung hilfreich

sein: Grünes Licht lässt die roten Elemente im Kamerabild

dunkel erscheinen, wodurch sie einfacher zu inspizieren sind.

EINSATZ VON IR- ODER UV-BELEUCHTUNGEN

Beim Einsatz von IR- oder UV-Beleuchtungen ergeben sich noch

vielfältige weitere Optionen, um die Fehleridentifikation zu optimieren.

So ermöglichen beispielsweise Bildverarbeitungssysteme

mit Kameras und Beleuchtungen im SWIR-Wellenlängenbereich

(Short Wave Infra-Red) eine Erfassung von Merkmalen

unterhalb von Objektoberflächen, um z. B. faulige Stellen an Obst

zu erkennen oder Füllstände von Flüssigkeiten durch Behälter

hindurch zu messen. UV-Kameras finden hauptsächlich Verwendung

in Recycling- und Sortieranlagen für Kunststoffe, in der

Umweltüberwachung und in wissenschaftlichen Experimenten.

LANGJÄHRIGE ERFAHRUNGEN NUTZEN

Beleuchtungsart und -farbe sind nur zwei von vielen weiteren Parametern,

die bei der Auswahl der optimalen Beleuchtung für

eine spezifische Anwendung berücksichtigt werden müssen. Die

Materialeigenschaften, das daraus resultierende Reflektionsverhalten

und die Oberflächenstruktur der Prüfobjekte, Umgebungsbedingungen

wie wechselnde Tageslichtverhältnisse müssen

ebenfalls beachtet werden. Zur Beurteilung aller entscheidenden

Faktoren sind Erfahrungen erforderlich. Die Rauscher GmbH ist

seit über fünf Jahrzehnten in der Bildverarbeitung tätig und hat in

dieser Zeit zahlreichen Kunden dabei geholfen, die optimalen

Komponenten für ihre Bildverarbeitungssysteme auszuwählen.

Das Portfolio deckt durch die enge Partnerschaft mit etablierten

Lieferanten alle erforder lichen Bereiche ab: Objektive, Kameras,

intelligente Kameras, Framegrabber, PC- und Embedded-Systeme,

Kabel, Software sowie Beleuchtungsprodukte.

Bilder: Aufmacher iCore/iStock SweetBunFactory, 01 MBJ/iStock, 02 Advanced

Illumination, Porträt Rauscher

www.rauscher.de

Zahlreiche Aufgabenstellungen in unterschiedlichsten

Einsatzfeldern lassen sich nur durch

die optimale Auswahl der Beleuchtung lösen.

Andreas Huber, Sales Manager, Rauscher

AUTOR

Peter Stiefenhöfer,

PS Marcom Services, Olching

Den vollständigen Artikel finden Sie online

unter bit.ly/beleuchtungen. Entdecken Sie

dort zusätzliche Details, Praxisbeispiele

und weiterführende Informationen.


DEZENTRALE INSTALLATIONSTECHNIK VEREINFACHT DIAGNOSE

UND WARTUNG VON VISION-SYSTEMEN

OHNE KOMPROMISSE

Nicht nur die Kameratechnik spielt in Machine-Vision-Anwendungen eine

wesentliche Rolle. Auch die Installationstechnik muss passen. Sie sollte

kompakt konzipiert sein und zuverlässige Diagnosemöglichkeiten bieten.

Ein Beispiel zeigt den Weg zur komplett schaltschranklosen Installation. Die

Idee dahinter: ein dezentrales, steckbares Konzept.

In modernen, automatisierten Logistikzentren spielen Vision

Systeme eine zentrale Rolle. Aus diesem Grund ist Cognex in

den letzten Jahren erheblich gewachsen. Das Unternehmen

zählt weltweit zu einem der führenden Anbieter von Vision

Systemen, Vision Software, Vision Sensoren und industriellen

Barcode-Lesegeräten für die Automatisierung von Produktionsund

Logistikprozessen.

Eine der bewährten Lösungen von Cognex sind die modularen

Bildverarbeitungstunnel (MVT), die für ein- bis sechsseitiges

Barcodelesen zum Einsatz kommen und für verschiedene Geschwindigkeiten

und Paketabstände skalierbar sind – ohne Kompromisse

bei der Genauigkeit. Typische Anwendungen: die Eingangskontrolle

im Wareneingang, die Hochgeschwindigkeitssortierung

von Lieferungen oder das Scannen des Warenausgangs.

Bevor die MVT aber zum Beispiel in großen Logistikzentren die

Geschwindigkeit und Effizienz beim Sortieren erhöhen können,

müssen die Techniker vor Ort alle Kameras und Sensoren und die

übergeordnete Steuerung miteinander verbinden.


DEZENTRAL KONZIPIERTE

INSTALLATIONSTECHNIK SENKT

DIE KOSTEN VOM DESIGN BIS

ZUR WARTUNG

Einbaufertig

konfektionierte

Leitungen und Plug &

Play-Logik erlauben

die Installation der

Machine-Vision-

Lösung in wenigen

Schritten direkt

im Feld

VON DER IDEE DER DEZENTRALISIERUNG

Bei traditionellen Installationskonzepten mit Schaltschränken

und Klemmkästen waren bei der Installation vor Ort zwei Elektriker

stundenlang damit beschäftigt, die zahlreichen Kabel im

XXL-Schaltschrank zu verdrahten. Das ist nicht nur zeitaufwendig

und damit teuer, sondern auch fehleranfällig. Bei Cognex

sorgte vor allen Dingen der letzte Punkt mehr und mehr für Verdruss.

Immer wieder mussten Techniker zu Kunden reisen, um

vermeintlich defekte Kameras oder Sensoren zu reparieren – und

stellten dann vor Ort fest, dass der Fehler stattdessen irgendwo in

der komplizierten Einzeladerverdrahtung im Schaltschrank zu

suchen war. Das Aufspüren der Fehlerquelle gestaltete sich oft

zur Suche nach der sprichwörtlichen Stecknadel im Heuhaufen.

Die Suche nach einer einfacheren und schnellen Installationstechnik

mit deutlich geringerem Fehlerpotenzial führte Cognex

zur Idee der Dezentralisierung – und zu Murrelektronik.

technik erfolgreich realisiert. Der entscheidende Vorteil: Murrelektronik

bringt Signale, Daten und Power in direkte Prozessnähe,

statt alle Anschluss- und Verbindungsleitungen mühselig,

zeitraubend und fehleranfällig von Punkt-zu-Punkt im Schaltschrank

zu verdrahten.

Hinzu kommt: Durch den Einsatz von hybriden Switchen und

zentimetergenau für das jeweilige Projekt konfektionierten Anschluss-

und Verbindungsleitungen reduziert sich der Installationsaufwand

enorm. Denn diese Switche verfügen über vier Daten-

und vier Stromanschlüsse, sodass sich bis zu vier Kameras

mit nur einem Switch betreiben lassen. Die Stromanschlüsse

sind mit bis zu 4 A nach NEC-Klasse 2 erhältlich und separat

abgesichert. Dadurch sind die angeschlossenen Komponenten

sicher vor Schäden durch Überlast oder Kurzschlussströme

geschützt, ganz ohne separate Sicherungen im Schaltschrank.

Auch das reduziert den Installationsaufwand erheblich.

KONSEQUENTE UMSETZUNG REDUZIERT

KOMPLEXITÄT UND KOSTEN

Das Ergebnis: Dieser konsequent dezentrale Ansatz in der Installationstechnik

verringert sowohl die Komplexität als auch das

Fehlerpotenzial deutlich – und senkt die Kosten über die gesamte

Prozesskette hinweg, vom Design über die Installation bis zur

Wartung.

Aber er stellt auch besondere Anforderungen an die Widerstandsfähigkeit.

Deshalb sind die hybriden Switche von Murrelektronik

bis ins Detail für die Montage in direkter Prozessnähe

ausgelegt: Sie haben ein robustes, vollvergossenes Gehäuse, sind

schock- und vibrationsfest, erfüllen die Schutzklasse IP67 und

SIGNALE, DATEN UND POWER NAH

AM PROZESS

Murrelektronik ist der Vorreiter und das führende Unternehmen

auf diesem Gebiet und hat in den letzten rund 30 Jahren weltweit

eine Vielzahl an Applikationen mit seiner dezentralen, hoch belastbaren

und komplett steckbaren elektrischen Installations-

01 Die LEDs an jedem Port geben dem Techniker direkte

Rückmeldung, ob ein Anschluss korrekt ausgeführt ist


02 Bisher war die

Installation der modularen

Bildverarbeitungstunnel (MVT)

von Cognex relativ aufwändig,

um die zahlreichen Kabel im

XXL-Schaltschrank zu

verdrahten

halten Betriebstemperaturen von bis zu -40 bis +55 °C stand. Diese

besonderen Eigenschaften machen sie für eine Vielzahl von

Applikationen einsetzbar – und ermöglichen die Entwicklung einer

standardisierten Verbindungsschnittstelle mit maximaler

Skalierbarkeit und Flexibilität.

EINE AUSFÜHRLICHE ANALYSE ZEIGT

DAS GROSSE OPTIMIERUNGSPOTENZIAL

DIE DEZENTRALE ELEKTRISCHE

INSTALLATIONSTECHNIK

REDUZIERT DIE GRÖSSE DER

SCHALTSCHRÄNKE UM 80 %

DEUTLICH VERBESSERTE

DIAGNOSEMÖGLICHKEITEN

Ein weiterer wichtiger Vorteil: Dank der verbesserten Diagnosemöglichkeiten

geht die Fehlersuche schnell und einfach – und

lässt sich oft von den Teams vor Ort selbst beheben, ohne dass

ein Techniker von Cognex zum Kunden reisen muss.

„Die IO-Module von Murrelektronik bieten unseren Kunden erhebliche

Vorteile. Die Einrichtung ist schnell und einfach – es ist

kein Elektriker erforderlich – und die integrierten Status-LEDs an

jedem Port helfen den Benutzern, Probleme schnell und effizient

zu beheben,“ lobt Bart Stroo, Senior Manager Product Management

bei Cognex. Der Umstieg auf die dezentrale elektrische Installationstechnik

macht sich also nicht nur für Cognex, sondern

auch für alle Anwender der MVT bezahlt.

Wichtig zu wissen: Die dezentralen Installationslösungen von

Murrelektronik sind hoch standardisiert und basieren auf industrietauglichen

M12-Steckverbindern. Das bietet volle Kompatibilität

mit allen Komponenten, unabhängig von der Marke. Deshalb

lässt sich das große Einsparpotenzial durch den Umstieg auf

diese vorteilhafte Installationstechnik flexibel und herstellerunabhängig

realisieren.

Bilder: Aufmacher + 01 Murrelektronik, 02 Cognex Corporation

www.murrelektronik.com

www.cognex.com

Um seinen Kunden das individuelle Einsparpotenzial durch den

Umstieg auf die dezentrale elektrische Installationstechnik zu

verdeutlichen, bietet Murrelektronik kostenlose Applikationsberatungen

an. Die Erfahrung von Murrelektronik zeigt, dass dieses

Potenzial erheblich ist – und das war auch bei Cognex der Fall.

„Die durch diese ausführliche Analyse im Vorfeld ermittelten Zahlen

konnten die Verantwortlichen bei Cognex zunächst kaum

glauben. Aber unsere Berechnungen haben sich in der Praxis bestätigt,“

freut sich Simon Knapp, Vision Solutions Manager bei

Murrelektronik.

Durch das gemeinsam mit Murrelektronik entwickelte, dezentrale

und komplett steckbare Installationskonzept für die MVT ist

Cognex seiner Vision einer komplett schaltschranklosen Installation

einen großen Schritt näher gekommen. Durch diesen Schritt

ist die Größe der Schaltschränke um 80 Prozent geschrumpft. Die

Installationskosten haben sich ebenfalls deutlich reduziert – um

30 Prozent. Denn dank einbaufertig konfektionierter Leitungen

und Plug & Play-Logik erledigt das jetzt ein Techniker buchstäblich

im Handumdrehen direkt im Feld. Die LEDs an jedem Port

geben ihm dabei direkte Rückmeldung, ob ein Anschluss korrekt

ausgeführt ist. Und es ist sehr einfach, eine Kamera auszutauschen

oder einen Blitz vor Ort hinzuzufügen, ohne die Anschlüsse

in einem entfernten Schaltschrank herausfinden zu müssen.

Denn hier sind alle Komponenten lokal miteinander verbunden.

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Murrelektronik GmbH

Grabenstraße 29, 71570 Oppenweiler

AUTOR

Mark Böttger

Leiter Unternehmenskommunikation

Murrelektronik


UPDATE

RINGBELEUCHTUNG UND

DUNKELFELD-AUFSATZ

Die Wenglor-Ringbeleuchtung

LRL ist mit kreisförmig

angeordneten LEDs

ausgerüstet, die für eine

gleichmäßige Beleuchtungsintensität

über das

gesamte Prüfobjekt

sorgen. Mit zwei Größen

und drei Lichtfarben ist sie

für verschiedenste Anwendungen und Kameraanforderungen

der industriellen Bilderverarbeitung geeignet. Erhältlich in

zwei verschiedenen Größen mit einem Innendurchmesser von

37 und 76 mm schafft die LRL passende Beleuchtungssituationen

in begrenzten Räumen und kompakten Anwendungen

sowie für größere Objektive und anspruchsvolle Applikationen.

Die Kompatibilität mit Angle-Changern ermöglicht eine

helle, gleichmäßige und diffuse Beleuchtungslösung mit

unterschiedlichen Abstrahlwinkeln ohne Schattenbildung. Der

Konvergenzlichtaufsatz minimiert Ringeffekte. Sechs M4-Befestigungsgewinde,

umfangreiches Montagezubehör und der

Anschluss über einen 5-poligen M12-Stecker sorgen für

flexible Montagemöglichkeiten. Die LRL bietet mit Weiß-,

Rot- und Infrarotlicht drei unterschiedliche Lichtarten und ist

stufenlos dimmbar. Die Nutzung ist flexibel im Dauer- oder

Blitzbetrieb Overdrive möglich. Das robuste, eloxierte

Aluminiumgehäuse mit Schutzart IP67 sorgt für eine effiziente

Wärmeableitung, wodurch auch im Dauerbetrieb eine

konstante und zuverlässige Lichtleistung gesichert ist.

www.wenglor.com

BILDVERARBEITUNG UM WEITERE

FUNKTIONEN ERGÄNZT

Das Portfolio der Beckhoff Software TwinCAT 3 Vision bietet

jetzt ergänzende Bildverarbeitungsfunktionen. Mit dem

TwinCAT 3 Vision Beckhoff Camera Connector kann der

Anwender zudem Beckhoff Kameras direkt in die TwinCAT-Architektur

einbinden.

Er liefert die

Grundlage für die

Kommunikation

und ermöglicht bis

zu 64 Kameraverbindungen.

TwinCAT 3 Vision

Code Quality

ergänzt das

Basis-Paket um Funktionen zur Qualitätsbewertung unterschiedlicher

1D- und 2D-Codes. Damit lassen sich deren

Qualität sicherstellen und Probleme bei der Code-Erstellung

frühzeitig erkennen. Mit TwinCAT 3 Vision OCR hat der

Anwender die Möglichkeit zur optischen Zeichenerkennung.

Die Funktionen identifizieren Zeichen, beispielsweise Mindesthaltbarkeitsdaten

und Chargennummern, in einem Bild

und geben die erkannte Zeichenkette zurück. TwinCAT 3 Vision

Neural Network vervollständigt das Basis-Paket um die

Möglichkeit, neuronale Netze für Vision-spezifische Einsatzfälle

zu verwenden. Mithilfe dieser Modelle können komplexe

Datenanalysen automatisch gelernt werden. Anwendungsbeispiele

sind Objektdetektion, Klassifikation und Anomalieerkennung

zur Qualitätskontrolle oder Prozessüberwachung.

www.beckhoff.com

FARBZEILENKAMERA MIT

HOCHGESCHWINDIGKEITS-SCHNITTSTELLE

JAI hat seine Serie

Sweep+ um zwei prismenbasierte

RGB-

Zeilenkameras mit

Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle

CoaXPress 2.0

erweitert. Die Modelle SW-4000T-CXPA und SW-8000T-CXPA

bieten Farbbildgebungsfähigkeiten mit Auflösungen von 4096

(4K) und 8192 (8K) Pixeln pro RGB-Zeile. Beide Modelle nutzen

die Plug-and-Play-Schnittstelle CoaXPress CXP-12, die

Datenraten von bis zu 12,5 Gbit/s über ein einzelnes Micro-

BNC-Kabel unterstützt. Die SW-4000T-CXPA liefert unkomprimierte

RGB-Zeilen mit bis zu 97 kHz, während die SW-8000T-

CXPA eine Geschwindigkeit von bis zu 49 kHz erreicht. Die

Schnittstelle unterstützt auch CXP-6- und CXP-3-Konfigurationen.

Die über die CoaXPress-Schnittstelle bereitgestellten

Triggersignale erlauben die nahtlose Integration der Kameras

in Multi-Kamera-Konfigurationen oder den direkten Anschluss

an Drehgeber zur Synchronisation mit Positionierungssystemen.

Das Modell SW-4000T-CXPA bietet zwei Pixelgrößenoptionen:

Typ A mit 7,5 µm × 7,5 µm großen Pixeln und Typ B mit

7,5 µm × 10,5 µm großen Pixeln. Das Modell SW-8000T-CXPA

verfügt über rechteckige Pixel der Größe 3,75 µm × 5,78 µm.

www.jai.com

DEPALETTIEREN MIT NEUEM SYSTEM

Das Depalettierungssystem DeStack von VMT erkennt

verschiedene Kistentypen ohne vorherige Typvorgabe und

arbeitet mit einer hohen Positionsgenauigkeit von ± 1 mm.

Die Kisten werden in einer definierbaren Reihenfolge abgestapelt.

Das System

ist darauf ausgelegt,

in einer

schnellen Taktzeit

von unter zehn

Sekunden zu

arbeiten und

mögliche Fehler,

wie verkippte

Kisten oder Hindernisse,

die den

Greifer beschädigen könnten, automatisch zu erkennen. Bei

Bedarf kann auch der Füllstand der Kisten erfasst werden,

ohne die Abläufe zu verlangsamen. Der DeepScan 3D Stereosensor

erstellt eine detaillierte Punktewolke der Palette und

der darauf gestapelten Kisten. Diese Rohdaten werden durch

ein mehrstufiges Bildverarbeitungsverfahren analysiert, um

relevante Informationen wie die genaue Position der Kisten zu

extrahieren. Das System schneidet die Punktewolke zunächst

auf die oberste Ebene zu, bevor es die nächste Kiste zur

Entnahme auswählt und prüft, ob Hindernisse vorliegen.

www.vmt-vision-technology.com


BILDVERARBEITUNG IN DER SCHLEIFSCHEIBENKONTROLLE

MIT SCHATTENBILDERN ZUM ZAHLENCODE

Bei der Prüfung von Schleifscheiben für die Zahnradbearbeitung vertraut

die Reishauer AG auf Automatisierungstechnik der Kaiser Engineering GmbH.

Die Bildverarbeitung als grundlegendes Element dieser Anlage stammt

von der Fabrimex Systems AG.

Das Bildverarbeitungssystem

zur Auswertung

der Nummern auf den

Schleifscheiben ist über

der Anlage montiert

In den Wälzschleifmaschinen der Reishauer AG sorgen hochgenaue

Schleifscheiben für die benötigte Oberflächenqualität

von Zahnrädern. Dabei muss die richtige und fehlerfreie

Schleifscheibe für den jeweiligen Arbeitsschritt genutzt werden,

da die Zahnräder ansonsten unbrauchbar werden oder während

der Bearbeitung zerspringen und die Anlage beschädigen können.

Um den Einsatz der korrekten Schleifscheiben für die Zahnradbearbeitung

sicherzustellen, prüft Reishauer diese zuvor in einer

Prüfanlage mit höherer Drehzahl als im späteren Einsatz. Schleifscheiben

mit Rissen oder Schwachstellen zerspringen während

dieser Prozedur. Zur Dokumentation werden die Artikelnummern

der Schleifscheiben zuvor eingelesen, in einer Datenbank

hinterlegt und anschließend um die Prüfergebnisse ergänzt.

AUTOMATISIERTER PRÜFPROZESS

Eine Unterscheidung verschiedener Schleifscheibentypen ist allein

anhand ihres Aussehens nahezu unmöglich, daher sind die

Varianten mit gravierten oder gelaserten Texten gekennzeichnet.

Doch auch das Lesen dieser Beschriftungen mit bloßem Auge ist

aufgrund des fehlenden Kontrasts zur Scheibe schwierig. Die bis

zu 30 kg schweren Schleifscheiben mussten bislang händisch von

einer Palette entnommen und ihre Artikelnummern manuell ins

System eingegeben werden. Die Übergabe an die Prüfzelle

sowie das Entnehmen und Palettieren nach dem Test

erfolgte auch von Hand. Deshalb suchte Reishauer

nach einer zuverlässigen Lösung, um die Mitarbeiter

beim Scheiben-Handling zu entlasten.

Das Unternehmen wandte sich dazu an Kaiser Engineering,

einem Spezialisten für Dienstleistungen

im Sondermaschinenbau. „Reishauer war für uns

ein Neukunde mit einer interessanten Aufgabenstellung“,

erinnert sich Michael Karth von Kaiser Engineering,

der die Anlage in enger Zusammenarbeit mit Reishauer-Projektleiter

Sandro Bigler konzipiert und realisiert

hat. „Um den Prüfprozess komplett zu automatisieren,

mussten wir geeignete Lösungen für alle Teilbereiche finden,

sprich das Depalettieren, die Identifikation der Schleifscheiben,

das Einlegen in und die Entnahme aus der Prüfanlage sowie das

Palettieren der geprüften Schleifscheiben. Dazu gehörte auch die

Integration der Schnittstellen aller beteiligten Systeme.“

Wesentliches Element der Anlage ist das integrierte Bildverarbeitungssystem

zum Lesen der Scheibenkennzeichnungen. Bei

dieser Aufgabe vertraute Michael Karth Fabrimex Systems, mit

der Kaiser Engineering schon seit über einem Jahrzehnt erfolgreich

zusammenarbeitet. „Die kompetente Beratung sowie der

schnelle, zuverlässige Support haben uns bei diversen Projekten

in der Vergangenheit schon oft beeindruckt und gezeigt, dass wir

mit Fabrimex Systems den richtigen Bildverarbeitungspartner

gefunden haben“, betont Michael Karth.

SHAPE FROM SHADING

Nach der Analyse der Anforderungen stand die Empfehlung für

die optimale Bildverarbeitungstechnologie schnell fest: Shape

from Shading nennt sich die Methode, bei der Bilder der Prüfobjekte

unter Einsatz mehrerer Beleuchtungsrichtungen aufgenommen

werden. So ergeben sich je nach den vom Objekt zurückgeworfenen

Lichtreflexionen unterschiedliche Bilder, die

danach kombiniert werden und eine sichere Erkennung selbst

schwierig auszuwertender Merkmale zulassen. Als geeignete

Bildverarbeitungskomponenten wählte Fabrimex Systems eine

LED-Beleuchtung von Effilux und eine Industriekamera von SVS-

Vistek mit 5 Megapixel-Auflösung. Die Bildauswertung übernimmt

die Bildverarbeitungs-Software Design Assistant von

Matrox. Zur Identifikation von Schleifscheiben bei Reishauer lag

Fabrimex Systems mit der Komponentenauswahl richtig: „Schon

nach wenigen Monaten Planungsvorlauf war die Anlage betriebsbereit.

Wir sind mit den Ergebnissen sehr zufrieden“, freut sich

Sandro Bigler. „Die Zahlencodes auf den Schleifscheiben werden

zuverlässig gelesen, was einen fehlerfreien Anlagenbetrieb ermöglicht.“

Bilder: Reishauer AG

www.fabrimex-systems.ch


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