21.07.2021 Aufrufe

Printmagazin TECHNIK und WISSEN - Ausgabe 013

Technik und Wissen berichtet in moderner Form für Fachleute aus der Industrie. Die Themen reichen vom 3D-Druck, neuen Materialien über Robotik, Montage und Zulieferindustrie bis hin zu Konstruktions- und den ganzen Digitalisierungsthemen. «So sieht innovativer, erzählerischer und cooler (Multimedia)-Fachjournalismus im digitalen Zeitalter aus.» - Laudatio beim SFJ-Award Schwerpunkt Ausgabe 013: IT-OT-Konvergenz und Plug & Produce

Technik und Wissen berichtet in moderner Form für Fachleute aus der Industrie. Die Themen reichen vom 3D-Druck, neuen Materialien über Robotik, Montage und Zulieferindustrie bis hin zu Konstruktions- und den ganzen Digitalisierungsthemen.

«So sieht innovativer, erzählerischer und cooler (Multimedia)-Fachjournalismus im digitalen Zeitalter aus.» - Laudatio beim SFJ-Award

Schwerpunkt Ausgabe 013: IT-OT-Konvergenz und Plug & Produce

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.

13 2021<br />

OT<br />

KONVERGENZ<br />

PLUG &<br />

PRODUCE<br />

IT


| AT11-19G |<br />

: Schwebend,<br />

kontaktlos, intelligent!<br />

Freie 2D-Produktbewegung mit bis zu 6 Freiheitsgraden<br />

Schwebende<br />

Planarmover<br />

kg<br />

360°<br />

5°<br />

Skalierbare<br />

Nutzlast<br />

360°<br />

Rotation<br />

Kippen<br />

um bis zu 5°<br />

Heben<br />

um bis zu 5 mm<br />

Dynamisch<br />

mit bis zu 2 m/s<br />

www.beckhoff.com/xplanar<br />

XPlanar eröffnet neue Freiheitsgrade im Produkthandling: Frei schwebende Planarmover bewegen<br />

sich über individuell angeordneten Planarkacheln auf beliebig programmierbaren Fahrwegen.<br />

Individueller 2D-Transport mit bis zu 2 m/s<br />

Bearbeitung mit bis zu 6 Freiheitsgraden<br />

Transport <strong>und</strong> Bearbeitung in einem System<br />

Verschleissfrei, hygienisch <strong>und</strong> leicht zu reinigen<br />

Beliebiger Systemaufbau durch freie Anordnung der Planarkacheln<br />

Multi-Mover-Control für paralleles <strong>und</strong> individuelles Produkthandling<br />

Voll integriert in das leistungsfähige PC-basierte Beckhoff-Steuerungssystem<br />

(TwinCAT, PLC IEC 61131, Motion, Measurement, Machine Learning, Vision, Communication, HMI)<br />

Branchenübergreifend einsetzbar: Montage, Lebensmittel, Pharma, Labor, Entertainment, Präzisionstechnik, …


EDITORIAL<br />

DER DUFT NACH<br />

ÜBERRASCHUNG AN MESSEN<br />

Die Chancen, die sich bei konsequenter<br />

Umsetzung der IT-OT-Konvergenz auftun,<br />

dürften manch einen überraschen. Ob<br />

diese Überraschungen allerdings einen<br />

Duft ausströmen, wie ihn mein Kollege immer wieder<br />

an Messen ausmacht, glaube ich persönlich<br />

nicht. Wenn es bei diesem Thema tatsächlich einmal<br />

duften sollte, ist es wohl eher ein Indiz dafür,<br />

dass irgendetwas in den Abläufen noch nicht so<br />

richtig stimmt <strong>und</strong> es infolgedessen irgendwo zu<br />

einem Kabelbrand oder Ähnlichem gekommen ist!<br />

Doch ansonsten sind die Möglichkeiten, die sich<br />

aus diesem Zusammenspiel von Informationstechnologie<br />

(IT) <strong>und</strong> Operationstechnologie (OT) auftun,<br />

enorm. Dieses Miteinander, sagen nämlich Patrick<br />

Vergult, Nicolas Muller <strong>und</strong> Christian Moser von<br />

der Actemium Schweiz AG, ist der Schlüssel für Industrie<br />

4.0 <strong>und</strong> das Internet der Dinge. Auf was bei<br />

der Umsetzung entsprechender Konzepte zu achten<br />

ist <strong>und</strong> wieso hierbei nicht die Technologie die<br />

grösste Hürde ist, erklärt das Trio ab Seite 22.<br />

Damit diese Netz-Kooperation jedoch funktioniert,<br />

sagt Stefan Schönegger von B&R, braucht es<br />

eine standardisierte Sprache, die alle Maschinen<br />

<strong>und</strong> Anlagen verstehen können. Mit OPC UA steht<br />

eine solche Sprache bereit. Interessanterweise erweist<br />

sich bei deren Verbreitung ausgerechnet die<br />

bereits eingesetzte Technologie als der grösste<br />

Hemmschuh. Wieso das so ist, erfahren Sie ab<br />

Seite 28. Empfehlen möchte ich zu diesem Thema<br />

auch das Interview (Seite 30) mit Jan Metzner von<br />

Amazon Web Services. Er beschreibt die IT-OT-Konvergenz<br />

aus Sicht eines Cloudanbieters <strong>und</strong> bietet<br />

hierzu interessante Perspektiven.<br />

So, ich verdufte mich jetzt auch. Ich wünsche Ihnen<br />

einen schönen Sommer <strong>und</strong> bis bald.<br />

Markus Back, Chefredaktor Print<br />

Die Messe Innoteq.digital war so etwas wie<br />

ein erster richtiger Gradmesser für die<br />

Schweizer Fachmessen, ob ein Onlineformat<br />

überhaupt eine Chance hat. Denn die<br />

Plattform war in technologischer Hinsicht ausgereift<br />

als andere Versuche zuvor <strong>und</strong> das Programm<br />

konsequent vielfältig <strong>und</strong> hochprofessionell.<br />

Wir waren selbst zwei Tage im «Headquarter» in<br />

Bern, wo das Studio aufgebaut war, schrieben dort<br />

an einem Eventblog <strong>und</strong> moderierten Ro<strong>und</strong>tables<br />

<strong>und</strong> bekamen den Enthusiasmus mit, den die Organisatoren<br />

<strong>und</strong> alle Beteiligten an den Tag legten.<br />

Nicht alles lief nach Plan <strong>und</strong> ich nehme an, man<br />

wünscht sich immer mehr Teilnehmer – es waren<br />

schlussendlich etwas mehr als 2700. Das Fazit fällt<br />

für mich aber eindeutig aus: Es war ein Schritt in<br />

die richtige Richtung. Es war für eine Premiere ein<br />

erstaunlich hohes Niveau.<br />

Doch es wurde auch klar: Fachleute gehen auch<br />

auf Messen, um überraschend an neue Produkte heranzutreten<br />

oder mit anderen Besuchern zu diskutieren<br />

oder mit seinen Arbeitskollegen noch rasch<br />

«beim Thomas am Stand vorbeizugehen». Und man<br />

merkt auch plötzlich, dass Technik riecht, dass eine<br />

Messe ein bisschen wie ein Entwicklungslabor oder<br />

die Werkstatt riecht, also kein steriler Ort ist, sondern<br />

ein Ort, an dem man «zu Hause» ist.<br />

Das wussten natürlich auch die Veranstalter,<br />

obwohl sie nun jahrelang immer wieder das Lied<br />

vom Untergang der Messen hören mussten. Sie<br />

dürfen sich durchaus freuen, dass die Menschen<br />

nun deutlich merken: Bei Messen als Liveveranstaltungen<br />

liegen Gespräche, Diskussionen, fre<strong>und</strong>schaftlicher<br />

Austausch, Überraschungen, Eingebungen,<br />

Problemlösungen <strong>und</strong> so vieles mehr in<br />

der Luft, man kann sie förmlich riechen. Und deshalb<br />

freuen wir uns wohl alle auf kommende Messen<br />

wie die Sindex, AMX, EPHJ, EMO oder SPS.<br />

Eugen Albisser, Chefredaktor Online<br />

#<strong>013</strong> 3


RUBRIKTITEL<br />

IMPRESSUM<br />

Das crossmediale Fachmagazin für<br />

Automation <strong>und</strong> Fertigungstechnik<br />

www.technik-<strong>und</strong>-wissen.ch<br />

Leser-Service / Abonnement<br />

1 Jahr, CHF 75.– inkl. MwSt.<br />

T. +41 41 464 60 48<br />

abo@technik-<strong>und</strong>-wissen.ch<br />

www.technik-<strong>und</strong>-wissen.ch/abo<br />

Die nächste <strong>Ausgabe</strong><br />

von Technik <strong>und</strong><br />

Wissen erscheint<br />

am 1. September 2021<br />

Chefredaktion<br />

Eugen Albisser, Chefredaktor Online<br />

eugen.albisser@technik-<strong>und</strong>-wissen.ch<br />

Markus Back, Chefredaktor Print<br />

markus.back@technik-<strong>und</strong>-wissen.ch<br />

Redaktion<br />

Luca Meister<br />

redaktion@technik-<strong>und</strong>-wissen.ch<br />

Redaktionsadresse<br />

Redaktion Technik <strong>und</strong> Wissen<br />

Weidweg 49, 3032 Hinterkappelen<br />

Leitung Werbemarkt<br />

Roman Angermann<br />

Tel. +41 79 249 08 92<br />

roman.angermann@technik-<strong>und</strong>-wissen.ch<br />

Konzept & Layout<br />

Medienart AG, Aurorastrasse 27, 5000 Aarau<br />

Martin Kurzbein (Art Director)<br />

Stefanie Schildknecht-Lipp (Layout)<br />

info@medienart.ch<br />

Druck<br />

AVD Goldach AG, Sulzstrasse 10–12, 9403 Goldach<br />

www.avd.ch<br />

Herausgeber<br />

Technik <strong>und</strong> Wissen GmbH<br />

Oberneuhofstrasse 5, 6304 Baar<br />

Tel. +41 41 464 60 46<br />

www.technik-<strong>und</strong>-wissen.ch<br />

Geschäftsführung<br />

Eugen Albisser (Vorsitz, Chefredaktion Online)<br />

Markus Back (Chefredaktion Print)<br />

Jürg Rykart (Strategische Partnerschaften)<br />

Erscheinungsweise<br />

5 × jährlich, 3. Jahrgang<br />

Auflage<br />

9000 Exemplare<br />

Eine Publikation in Zusammenarbeit mit<br />

Alle Urheber- <strong>und</strong> Verlagsrechte an dieser<br />

Publikation oder Teilen davon sind vorbehalten.<br />

Jede Verwendung oder Verwertung<br />

bedarf der schriftlichen Zustimmung der<br />

Herausgeber. Der Inhalt dieses Heftes wurde<br />

sorgfältig geprüft. Dennoch übernimmt der<br />

Herausgeber keine Haftung für seine Richtigkeit.<br />

Die rechtlichen Bestimmungen für<br />

die Schaltung von Werbung entnehmen Sie<br />

den «Allgemeinen Geschäftsbedingungen»<br />

unter www.technik-<strong>und</strong>-wissen.ch<br />

4 #<strong>013</strong>


INHALT<br />

06<br />

Ro<strong>und</strong>table «Smart Factory»<br />

22<br />

Mitarbeitende nicht vergessen<br />

30<br />

Cloud ist Wegbereiter<br />

58<br />

Einstecken, fertig, los!<br />

«Erst messen, dann verbessern»<br />

– Experten geben Auskunft, was<br />

noch zu tun ist, um das Potenzial<br />

der Smart Factory zu nutzen.<br />

IT-OT: Das Miteinander der beiden<br />

Kommunikationsnetze stellt Firmen<br />

vor Heraus forderungen. Und doch<br />

muss man sie zusammenbringen.<br />

Man muss nicht zwangsläufig<br />

alle Datenwerte blind speichern.<br />

Ein Interview über den Sinn<br />

<strong>und</strong> Nutzen der Cloud.<br />

Ein paar Herausforderungen liegen<br />

noch vor uns auf dem Weg zum<br />

flächendeckenden Einsatz von<br />

Plug-and-Produce-Produkten.<br />

03 Editorial<br />

04 Impressum<br />

06 Ro<strong>und</strong>table «Smart Factory»<br />

12 Blickpunkt Forschung<br />

14 Wissenswertes<br />

42 Technisches Englisch:<br />

Brush it up mit Balluff<br />

43 News in Zahlen<br />

44 Sechs Fakten zu Boschs<br />

neuem Halbleiterwerk<br />

46 Kurznachrichten<br />

Schwerpunkt<br />

«IT-OT-Konvergenz»<br />

Schwerpunkt<br />

«Plug-and-Produce»<br />

#<strong>013</strong> 2021 IT-OT-Konvergenz | Plug-and-Produce<br />

13 2021<br />

OT<br />

KONVERGENZ<br />

IT<br />

PLUG &<br />

PRODUCE<br />

Titelbild<br />

IT-OT-Konvergenz / Plug-and-Produce<br />

Cover-Gestaltung: Verena Snurer<br />

18 Trendbericht:<br />

Perspektivenwechsel ist<br />

unabdingbar<br />

22 Mitarbeitende dürfen<br />

nicht vergessen werden<br />

28 Gute Technik als Hemmschuh<br />

30 Die Cloud ist der Wegbereiter<br />

32 Produkte<br />

40 uptownBasel: Die Schweiz<br />

sicherer machen<br />

50 Einstecken, fertig, los!<br />

56 Sicherheitsbewertung<br />

beim Plug miteinbeziehen<br />

58 Schnell <strong>und</strong> einfach integriert<br />

60 Plug – <strong>und</strong> die Zelle sucht<br />

den optimalen Ablauf<br />

62 Digitalstrategie: Ein Leitfaden<br />

für Industriefirmen<br />

63 Stories aus dem Onlinemagazin<br />

64 Produkte<br />

#<strong>013</strong> 5


INNOTEQ.DIGITAL<br />

Mehr zum Thema<br />

unter www.technik<strong>und</strong>-wissen.ch/innoteqeventblog-2021<br />

Innoteq.digital – Ro<strong>und</strong>table «Smart Factory»<br />

EINFACH DATEN<br />

SAMMELN MACHT<br />

KEINEN SINN<br />

Die Smart Factory verspricht Unternehmen enorme Potenziale. Ist dem wirklich<br />

so <strong>und</strong> was braucht es auf den Weg dorthin? Mit diesen <strong>und</strong> weiteren Fragen<br />

befasste sich der von TuW-Chefredaktor Eugen Albisser moderierte Ro<strong>und</strong>table<br />

«Smart Factory» anlässlich der Innoteq.digital in Bern.<br />

Von Markus Back<br />

6 #<strong>013</strong>


Die «Smart Factory» ist ein Thema, mit dem<br />

sich inzwischen einige Unternehmen befassen.<br />

Was ist mit den Unternehmen, die bislang<br />

nichts in diese Richtung getan haben? Verpassen<br />

diese den Anschluss?<br />

Raphaël Müller: Es ist nicht zu spät, sich mit diesem Thema<br />

auseinander zusetzen. Allerdings müssen sich die Unternehmen,<br />

die bis jetzt gewartet haben, darüber im Klaren<br />

sein, dass es für die Umsetzung der einzelnen Schritte hin<br />

zur Smart Factory einfach Zeit braucht.<br />

Wieso?<br />

Dominik Unger: Weil sich ein Unternehmen zunächst<br />

darüber im Klaren sein muss, was es eigentlich erreichen<br />

will. Möchte es die Qualität seiner Produkte erhöhen,<br />

seinen Ausschuss reduzieren oder aber vielleicht Ressourcen-schonender<br />

arbeiten? Wenn allerdings diese Klarheit<br />

besteht, stellt sich auch schnell der Erfolg ein, da fokussiert<br />

auf ein Ziel hin gearbeitet werden kann.<br />

Herr Müller, Sie sprachen eben von einzelnen Schritten<br />

hin zur Smart Factory. Können Sie diese näher<br />

beschreiben <strong>und</strong> eine Einschätzung geben, wie viele<br />

dieser digitalen Schritte auf die gesamte Schweiz<br />

gesehen bereits getan sind?<br />

Raphaël Müller: Wir bei Brütsch/Rüegger sprechen von<br />

sechs Schritten hin zur Digitalisierung. Der erste Schritt<br />

ist die digitale Erfassung der Daten, der zweite die Konnektivität<br />

der Daten, der dritte die Transparenz der Daten,<br />

der vierte die Sichtbarkeit der Daten, der fünfte die Ableitung<br />

von Prognosen <strong>und</strong> der sechste die Adaptierbarkeit.<br />

Wenn Sie mich nach dem Digitalisierungsgrad unserer<br />

Unternehmen fragen, würde ich sagen, stehen wir maximal<br />

bei Schritt drei. Es gibt immer noch Firmen, die ihre Daten<br />

manuell erfassen, also nicht einmal den ersten Schritt getan<br />

haben. Von daher dürfte Schritt zwei, die Konnektivität<br />

der Daten, ein realistischer Mittelwert für die Schweiz sein.<br />

Wenn diese sechs Schritte getan sind, wie «smart»<br />

ist am Ende tatsächlich eine Smart Factory?<br />

#<strong>013</strong> 7


INNOTEQ.DIGITAL<br />

«Wenn Klarheit besteht,<br />

stellt sich schnell<br />

der Erfolg ein.»<br />

Dominik Unger<br />

Dr. Dominic Gorecky: Sehr smart. Ziel ist es ja schliesslich,<br />

dass der Mensch mit der Technologie interagiert. Eine<br />

smarte Fabrik kombiniert die Stärken von Mensch <strong>und</strong><br />

Maschine <strong>und</strong> gleicht zudem deren Schwächen aus. Dabei<br />

kommen smarte Technologien wie zum Beispiel Sensorik,<br />

Cloud, AR <strong>und</strong> VR zum Einsatz. Diese helfen dabei, kleinere<br />

Stückzahlen flexibler <strong>und</strong> effizienter zu fertigen <strong>und</strong><br />

das zugleich vorausschauend bei optimierten Standzeiten.<br />

Herr Serex, Sie entwickeln ja am Microlean Lab eine<br />

autonome, vernetzte <strong>und</strong> konfigurierbare Mikrofabrik.<br />

Wie viele dieser erwähnten digitalen Schritte haben<br />

Sie bereits getan mit der Mikrofabrik?<br />

Florian Serex: Ich würde sagen, wir haben diese sechs<br />

Schritte bereits abgeschlossen (lacht). Wir haben beispielsweise<br />

eine smarte 5-Achs-CNC-Maschine entwickelt, die<br />

mit Hilfe von 40 Parametern selbst die Qualität eines von<br />

ihr gefertigten Bauteils beurteilen kann. Dafür nutzen wir<br />

die Technologien von zwanzig Firmen <strong>und</strong> verfolgen das<br />

Ziel, dass jede dieser Technologien autonom agieren kann.<br />

Für uns sind solche Projekte übrigens sehr wichtig, da<br />

sie uns Aufschlüsse darüber geben, welche Fertigkeiten<br />

Mitarbeitende zukünftig benötigen. Sie müssen zwar<br />

keine Maschine mehr bedienen können, sollten sich dafür<br />

aber mit autonomen Prozessen umso besser auskennen.<br />

Herr Unger, für autonome Prozesse sind Sensoren<br />

unabdingbar. Musste Baumer mit dem Aufkommen<br />

der Smart Factory eigentlich umdenken?<br />

«Smarte Fabriken<br />

kombinieren die<br />

Stärken von Mensch<br />

<strong>und</strong> Maschine.»<br />

Dr.-Ing. Dominic Gorecky<br />

Dominik Unger: Eigentlich nicht, da die hierfür benötigen<br />

Sensoren peu à peu entwickelt wurden. Für uns war <strong>und</strong><br />

ist es aber wichtig zu wissen, welche Daten genau benötigt<br />

werden, damit wir die Sensoren zur Verfügung stellen<br />

können, die zur richtigen Zeit, in der richtigen Qualität<br />

<strong>und</strong> der richtigen Auflösung benötigt werden.<br />

Woher soll der Einsteiger wissen, welche Daten er<br />

überhaupt benötigt?<br />

Dominik Unger: Da kommen wir zurück zu dem, was ich<br />

anfangs sagte. Ein Unternehmen muss sich erst darüber im<br />

Klaren sein, was es erreichen möchte. Wer einfach darauf<br />

lossammelt, tut sich schwer, die für ihn relevanten Daten<br />

8 #<strong>013</strong>


DIE SINDEX 2021 FINDET<br />

STATT – LIVE UND DIGITAL<br />

Die SINDEX ist die führende Branchenplattform für die industrielle<br />

Automatisierung, verbindet alle Akteure der Technologiebranche<br />

<strong>und</strong> wird erstmals als hybrides Format angeboten.<br />

Freuen Sie sich auf drei Tage Expo, Networking, Konferenz zum<br />

diesjährigen Leitthema «Innovation im Dialog» <strong>und</strong> den drei<br />

Schwerpunktthemen Predictive Maintenance, Cyber Security <strong>und</strong><br />

Artificial Intelligence.<br />

Überzeugen Sie sich von unseren attraktiven Angeboten <strong>und</strong><br />

Standpaketen <strong>und</strong> sichern Sie sich Ihren Auftritt.<br />

Jetzt<br />

anmelden:<br />

www.sindex.ch<br />

Veranstalter<br />

Patronatspartner


INNOTEQ.DIGITAL<br />

aus dem Pool zu ziehen. Wer sich dagegen auf eine<br />

Sache konzentriert <strong>und</strong> spezifisch herangeht, kann<br />

die Datenmenge erheblich reduzieren.<br />

Nun ist es vielleicht gar nicht so einfach, diese Klarheit<br />

zu erlangen. Was sollte man immer ansehen, Herr Serex,<br />

wenn man mit der Smart Factory beginnen will?<br />

Florian Serex: Ich weiss nicht, ob wir hier der richtige<br />

Massstab sind, da eine Schule nicht unbedingt das<br />

tat sächliche Leben widerspiegelt. Wir dürfen träumen<br />

<strong>und</strong> versuchen, möglichst weit in eine Richtung zu gehen<br />

– wohlwissend, dass die Realität anders aussehen kann.<br />

Von daher kann ich hier keinen wirklichen Rat geben.<br />

«Was man nicht<br />

misst, kann man nicht<br />

verbessern.»<br />

Raphaël Müller<br />

Herr Müller, dann lassen Sie mich anders fragen, wie<br />

sieht die typische Roadmap für eine Smart Factory aus?<br />

Raphaël Müller: Wie schon Herr Unger gesagt hat, bringt<br />

es nichts, erst einmal alle Daten zu sammeln <strong>und</strong> sich<br />

hinterher zu fragen, was man damit machen möchte.<br />

Geht es zum Beispiel um die Digitalisierung eines Maschinenparks,<br />

empfehlen wir, zunächst einmal dessen Effizienz<br />

zu messen <strong>und</strong> zu erfassen. Wenn man etwas verbessern<br />

möchte, muss man schliesslich konkrete Werte für den<br />

Vergleich haben. Erst wenn die Effizienz festgestellt ist,<br />

sollten die weiteren Schritte folgen.<br />

Dr. Dominic Gorecky: Die Herangehensweise meiner<br />

Vorredner halte ich für sehr gut. Es braucht eine Vision,<br />

auf die eine Roadmap aufbaut <strong>und</strong> die den Weg zeigt.<br />

Danach gilt es, interdisziplinäre Teams zu bilden, die sich<br />

strukturiert mit den unterschiedlichen Themen beschäftigen.<br />

Diese lassen sich in Teilbereiche untergliedern <strong>und</strong><br />

in jedem Teilbereich wird es Projekte geben, die hinsichtlich<br />

Machbarkeit <strong>und</strong> Nutzen identifiziert <strong>und</strong> kategorisiert<br />

werden müssen. Anschliessend gilt es einheitliche<br />

Datenstrukturen <strong>und</strong> Schnittstellen wie OPC UA über das<br />

ganze Unternehmen aufzubauen. An diese müssen sich<br />

auch die Zulieferer halten, da diese Voraussetzung für die<br />

Interoperabilität sind.<br />

Herr Serex, wie handhaben Sie das in der Mikrofabrik?<br />

Baut diese ebenfalls auf einheitlichen Daten <strong>und</strong><br />

Schnittstellen auf?<br />

Florian Serex: Wir haben versucht, möglichst viele Open-<br />

Source-Produkte einzusetzen <strong>und</strong> bauten auf diese dann<br />

unser Zielsystem auf. Damit alle beteiligten Module untereinander<br />

kommunizieren können, verwenden wir OPC UA.<br />

Die einheitlichen Schnittstellen sind ein Aspekt.<br />

Welche Rolle spielt die Künstliche Intelligenz in der<br />

Smart Factory?<br />

Dominik Unger: Generell ist darauf zu achten, wie Produkte<br />

oder Dinge weiterentwickelt werden <strong>und</strong> inwieweit<br />

10 #<strong>013</strong>


«Wir wollen, dass<br />

jede Technologie<br />

autonom agiert.»<br />

Florian Serex<br />

bei diesen traditionelle Ansätze noch Sinn machen?<br />

Der Einsatz von KI in der Smart Factory bringt allerdings<br />

auch neue Herausforderungen mit sich, die zu beachten<br />

sind. Daher sollte sehr gut abgewogen werden, inwiefern<br />

KI ein geeignetes Mittel ist <strong>und</strong> welche entscheidenden<br />

Vorteile sie in der Smart Factory schafft.<br />

Herr Müller, fragen Ihre K<strong>und</strong>en Sie nach KI-Ansätzen<br />

oder -Lösungen?<br />

Raphaël Müller: Es gibt erste K<strong>und</strong>en, die in diese Richtung<br />

denken. Wir selbst sehen durchaus in der Smart Factory<br />

Möglichkeiten für den Einsatz von KI. Dazu zählen<br />

beispielsweise Anwendungen, bei denen Maschinen<br />

viele Daten liefern, die sich von einer KI nutzen lassen.<br />

Herr Gorecky, wie setzen Sie KI in der Swiss Smart<br />

Factory ein?<br />

Dr. Dominic Gorecky: Wir setzen Machining Learning<br />

in verschiedenen Projekten ein. Es eignet sich sehr gut<br />

dafür, um beispielsweise zu prognostizieren, welches<br />

Verhalten eine Maschine in den kommenden Tagen<br />

aufweisen wird. Dies geschieht anhand einer Mustererkennung,<br />

bei der aktuelle mit historischen Daten<br />

verglichen werden. Dann gibt es Applikationen, die wir<br />

aus dem Alltag von Mobiltelefon her kennen, wie die<br />

Spracherkennung oder das intelligente Suchen von<br />

Informationen. Beides hält mehr <strong>und</strong> mehr Einzug in die<br />

Produktion. Wir haben beispielsweise einen intelligenten<br />

Assistenten entwickelt, der den Anwender durch die<br />

Inbetriebnahme einer Maschine führt. Dieser Assistent<br />

funktioniert bereits mit einer Genauigkeit von 97 Prozent,<br />

wobei wir wissen, dass wir nachlegen müssen, da das<br />

für die Produktion nicht genügt.<br />

Bern Expo | www.bernexpo.ch<br />

Die Teilnehmer<br />

• Dr.-Ing. Dominic Gorecky, Switzerland Innovation<br />

Park Biel/Bienne AG, Head of Swiss Smart Factory /<br />

Forschungsleiter Industrie 4.0<br />

• Dominik Unger, Baumer Group, Manager Digital<br />

Business Development<br />

• Florian Serex, Haute Ecole Arc Ingénierie,<br />

Professeur ordinaire<br />

• Raphaël Müller, Brütsch/Rüegger Tools,<br />

Head of Industrial Solutions<br />

#<strong>013</strong> 11


KURZ & KNAPP<br />

BLICKPUNKT<br />

FORSCHUNG<br />

Massachusetts Institute of Technology, Cambridge<br />

Programm bereinigt «schmutzige Daten»<br />

Immer mehr Daten bedeutet auch immer mehr «schmutzige<br />

Daten» (dirty data). Das sind Tippfehler, Duplikate,<br />

fehlende Werte, Rechtschreibfehler <strong>und</strong> Inkonsistenzen.<br />

Für Datenwissenschaftler ein Horror, denn die Bereinigung<br />

nimmt fast ein Viertel ihrer Arbeitszeit ein. MIT-<br />

Forscher geben ihnen nun ein Tool zur Hand, PClean,<br />

welches automatisch solche Daten bereinigt. Dieses<br />

bietet generische Common-Sense-Modelle an <strong>und</strong> kann<br />

also mit eingebrachtem Hintergr<strong>und</strong>wissen auch<br />

schwierige Beurteilungen vornehmen wie: «Welche der<br />

vielen Städte namens Beverly Hills ist gemeint, obwohl<br />

die Angabe des B<strong>und</strong>esstaates fehlt?»<br />

Georgia Institute of Technology, USA<br />

Viele dumme Roboter sind gemeinsam stark<br />

Es gibt auch «dumme» Roboter. Kein Problem damit. Sie arbeiten<br />

einfach für sich, routiniert <strong>und</strong> fleissig. Ein Forscherteam aus den<br />

USA wollte aber mal schauen, ob es möglich ist, mehrere solcher<br />

Roboter zu gemeinsamer Arbeit zu «überreden», die weit über den<br />

Möglichkeiten eines einzelnen Roboters liegt. Und siehe da: Das<br />

Modell des selbstorganisierenden Partikelsystems zeigte Wirkung.<br />

Als sich die Roboter bewegten <strong>und</strong> aneinanderstiessen, bildeten<br />

sie Aggregate, die in der Lage waren, gemeinsam Trümmer<br />

zu besei tigen, die zu schwer sind, als dass einer allein sie hätte<br />

bewegen können.<br />

EMPA, Dübendorf<br />

Die biologisch<br />

abbaubare Batterie<br />

Wir brauchen immer mehr<br />

Batterien <strong>und</strong> das belastet<br />

die Umwelt. Nun haben<br />

findige Forscher einen Weg<br />

gef<strong>und</strong>en, wie man einen<br />

Superkondensator bauen<br />

kann aus Zellulose <strong>und</strong><br />

anderen ungiftigen<br />

Komponenten – wobei<br />

eine Prise Kochsalz für die<br />

ionische Leitfähigkeit<br />

beigemischt wird. Der<br />

Mini-Kondensator aus dem<br />

Empa-Labor kann über<br />

St<strong>und</strong>en Strom speichern<br />

<strong>und</strong> schon jetzt eine<br />

kleine Digitaluhr antreiben.<br />

12 #<strong>013</strong>


Mehr Infos<br />

zu allen<br />

Forschungsthemen<br />

online unter<br />

TuWprint+<br />

Universität von Aalto, Aalto<br />

Neue Kohlenstoffform gef<strong>und</strong>en<br />

für Nano-Drähte<br />

Ein neues Allotrop des Kohlenstoffs ist<br />

hergestellt worden <strong>und</strong> soll neue Wege<br />

eröffnen, um Drähte im Nanomassstab zu<br />

produzieren. Aber nicht nur dies: Es soll<br />

auch ein Türöffner sein, um weitere Kohlenstoffmaterialien<br />

herzustellen im Nanomassstab.<br />

Die neue Kohlenstoffform<br />

besteht wie Graphen aus nur einem Atom,<br />

aber verhält es sich auch bei kleinen<br />

Skalen wie ein Metall. Für Forscher <strong>und</strong><br />

Entwickler, die momentan auf der Suche<br />

sind nach neuer kohlenstoffbasierter<br />

Elektronik, dürfte dieses Forschungsresultat<br />

von eminenter Bedeutung sein.<br />

Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe<br />

Wenn Schallwellen rückwärts laufen<br />

Akustische Wellen in Gasen, Flüssigkeiten <strong>und</strong> festen<br />

Stoffen weisen üblicherweise eine fast konstante Schallgeschwindigkeit<br />

auf. Eine Ausnahme bilden Rotonen:<br />

Die Schallgeschwindigkeit ändert sich deutlich mit der<br />

Wellenlänge, <strong>und</strong> auch rückwärts laufende Wellen sind<br />

möglich. Nun forscht man daran, Rotonen in künst lichen<br />

Materialien zu nutzen. Diese am Computer designten<br />

<strong>und</strong> mit ultrapräzisem 3D-Laserdruck hergestellten<br />

Metamaterialien könnten in Zukunft Schall auf bisher<br />

unerreichte Weise manipulieren oder lenken.<br />

Korea Institute of Machinery and Materials, Südkorea<br />

Der Allro<strong>und</strong>-Greifer für Roboter<br />

Ein Allro<strong>und</strong>greifer für Roboter müsste Gegenstände verschiedener<br />

Formen, Grössen <strong>und</strong> Steifigkeit halten können. An dieser Vielfalt<br />

ist man bisher gescheitert. Südkoreanische Forscher haben es nun<br />

versucht mit einer Kontaktfläche, die eine Textur wie Tofu hat. Wenn<br />

der Greifer gegen ein Objekt drückt, wird seine Kontaktfläche selektiv<br />

verformt – so kann sich der Greifer perfekt an die Form des Objekts<br />

anpassen, um einen festeren Halt zu gewährleisten. Doch der Clou<br />

kommt erst noch: Sobald das Objekt fest im Griff des Greifers ist, verhärtet<br />

sich die Kontaktfläche <strong>und</strong> hält das Objekt stabil.<br />

#<strong>013</strong> 13


Wissenswertes<br />

Die Oberflächenstruktur, die aus r<strong>und</strong> 50 Mikrometer<br />

grossen Rippen besteht, imitiert die Eigenschaften<br />

von Haifischhaut <strong>und</strong> optimiert so die<br />

Aerodynamik an strömungsrelevanten Stellen<br />

des Flugzeuges. Dadurch wird insgesamt weniger<br />

Treibstoff benötigt. Bild: BASF<br />

SHARKSKIN-TECHNOLOGIE FÜR EFFIZIENTERE FLUGZEUGE<br />

In einem Gemeinschaftsprojekt ist es Lufthansa Technik<br />

<strong>und</strong> BASF gelungen, den Reibungswiderstand von Flugzeugen<br />

massiv zu verringern. Ein speziell entwickelter<br />

Oberflächenfilm, der der feinen Struktur einer Haifischhaut<br />

nachempf<strong>und</strong>en ist, soll ab Anfang 2022 auf der gesamten<br />

Flotte der Lufthansa Cargo zum Einsatz kommen <strong>und</strong><br />

diese so sparsamer <strong>und</strong> emissionsärmer machen.<br />

Für den Einsatz an den zehn Frachtflugzeugen vom Typ<br />

Boeing 777F der Lufthansa Cargo rechnet Lufthansa Technik<br />

mit einer Reibungsverminderung von mehr als einem<br />

Prozent. So werden jährliche Einsparungen von r<strong>und</strong> 3700<br />

Tonnen Kerosin <strong>und</strong> fast 11 700 Tonnen CO 2 -Emissionen erwartet.<br />

Hochgerechnet auf die gesamte Cargo-Flotte entspricht<br />

der jährlich eingesparte CO 2 -Ausstoss 48 einzelnen<br />

Frachtflügen von Frankfurt nach Shanghai.<br />

Lufthansa Technik <strong>und</strong> BASF beabsichtigen, die neue<br />

Technologie konsequent in Richtung zusätzlicher Flugzeugtypen<br />

<strong>und</strong> noch grösserer Flächen weiterzuentwickeln,<br />

so dass sie Airlines auf der ganzen Welt zukünftig<br />

beim Erreichen ihrer Emissionsziele unterstützen kann. In<br />

ersten Modellrechnungen liessen sich mit der Haifischhaut-Technologie<br />

in ihrer maximalen Ausbaustufe sogar<br />

CO 2 -Emissionen im Umfang von bis zu drei Prozent vermeiden.<br />

www.basf.com<br />

14 #<strong>013</strong>


WIDERWILLEN ZUR<br />

KOOPERATION MIT<br />

MASCHINEN<br />

Ein Team von Wissenschaftlern<br />

der LMU <strong>und</strong> der Universität<br />

London hat untersucht, ob<br />

sich Menschen im Umgang mit<br />

Systemen der Künstlichen Intelligenz<br />

genauso kooperativ verhalten wie gegenüber<br />

ihren Mitmenschen. Eine Thematik,<br />

die in Zukunft eine besondere<br />

Relevanz im Alltag haben wird, beispielsweise<br />

beim autonomen Fahren.<br />

Im Rahmen der Studie wurden in<br />

Online-Experimenten verschiedene Situationen<br />

mit Methoden der verhaltensorientierten<br />

Spieltheorie modelliert, in<br />

denen Mensch <strong>und</strong> Maschine zusammentreffen.<br />

Dabei zeigte sich, dass<br />

Menschen Maschinen zunächst dasselbe<br />

Vertrauen entgegenbringen wie ihren<br />

Mitmenschen <strong>und</strong> davon ausgehen,<br />

auf Kooperationsbereitschaft zu treffen.<br />

Doch dann beginnen die Unterschiede.<br />

«Menschen sind sehr viel weniger bereit,<br />

sich einer KI gegenüber reziprok zu<br />

verhalten als gegenüber einem Menschen.<br />

Sie beuten sogar die Gutmütigkeit<br />

der Maschine zum eigenen Vorteil<br />

aus. Im Autoverkehr würde ein Mensch<br />

einem menschlichen Fahrer die Vorfahrt<br />

gewähren, nicht jedoch einem<br />

selbst fahrenden Auto», sagt Jurgis Karpus<br />

von der LMU.<br />

Im Laufe der Experimente erwies sich<br />

dieses Muster als so konsistent, dass<br />

in der Studie die Rede von einer Ausbeutung<br />

von Algorithmen ist. «Dieser<br />

Widerwillen zur Kooperation mit Maschinen<br />

ist eine Herausforderung<br />

für die zukünftige Interaktion zwischen<br />

Mensch <strong>und</strong> KI», befürchtet daher Jurgis<br />

Karpus.<br />

www.lmu.de<br />

METALLSCHAUM ERHÖHT<br />

REICHWEITE VON E-AUTOS<br />

Eine Metallschaumstruktur<br />

als Gr<strong>und</strong>lage<br />

für ein Batteriegehäuse<br />

soll zukünftig in E-Autos<br />

für den schnellen<br />

Abtransport überschüssiger<br />

Wärme sorgen <strong>und</strong><br />

zugleich das Umfeld bei<br />

einem Unfall schützen.<br />

Bild: Fraunhofer IWU<br />

Das Fraunhofer IWU beteiligt sich am<br />

EU-Forschungsprojekt MARBEL*. Dessen<br />

Ziel ist die Entwicklung einer Leichtbaubatterie<br />

mit erhöhter Energiedichte <strong>und</strong><br />

kürzeren Ladezeiten, um die Einführung von Elektrofahrzeugen<br />

im Massenmarkt zu beschleunigen.<br />

Die Wissenschaftler bringen in dem internationalen<br />

Forschungsprojekt, an dem sich 16 Partner aus<br />

acht Ländern beteiligen, vor allem ihr Wissen über<br />

Leichtbaustrukturen in Verbindung mit passivem<br />

Temperaturmanagement von Batterien ein. Eine<br />

ganz wichtige Rolle spielt hierbei ihr Wissen über<br />

zellulare Metalle.<br />

Zellulare Metalle sind eine Art Metallschaum,<br />

der sehr leicht ist <strong>und</strong> bei Unfällen sehr viel Aufprallenergie<br />

absorbieren kann. Der Metallschaum<br />

übernimmt dabei gleich mehrere wichtige Funktionen.<br />

Als Gr<strong>und</strong>lage fürs Batteriegehäuse sorgt er<br />

zunächst einmal für den schnellen Abtransport<br />

überschüssiger Wärme in ein Speichermedium, wie<br />

zum Beispiel Wachs. Des Weiteren schützt er die<br />

Batterie vor äusseren Einflüssen <strong>und</strong> bei einem<br />

Verkehrsunfall das Umfeld vor potenziell gefährlichen<br />

Fehlfunktionen des Batteriesystems.<br />

* Manufacturing and Assembly of modular and Reusable<br />

electro vehicle Battery for Environment-friendly and<br />

Lightweight mobility<br />

https://marbel-project.eu<br />

#<strong>013</strong> 15


<strong>WISSEN</strong>SWERTES<br />

NEUARTIGES ENERGIESYSTEM FÜR SEILBAHNEN<br />

Das B<strong>und</strong>esamt für<br />

Verkehr hat die Erneuerung<br />

der Standseilbahn<br />

Biel unterstützt, um<br />

die Nachhaltigkeit des<br />

öffentlichen Verkehrs<br />

weiter zu stärken. Die<br />

im Projekt gesammelten<br />

Erfahrungen lassen sich<br />

auf über 200 Bahnen in<br />

der Schweiz übertragen.<br />

Bild: Verkehrsbetriebe Biel<br />

Seit 1887 führt eine Standseilbahn von<br />

der Stadt Biel auf die Juraanhöhe bei<br />

Magglingen. Die Bahn befördert nicht<br />

nur Ausflügler, sie ist Teil des öffentlichen<br />

Verkehrs mit einem dichten Fahrplan. 2019<br />

wurde sie gr<strong>und</strong>legend überholt <strong>und</strong> seit kurzem<br />

ist auf dem Dach der Bergstation eine PV-Anlage<br />

(42 kWp) in Betrieb. Sie ist der Schlussstein eines<br />

Energiesystems, das am Departement Technik &<br />

Architektur der Hochschule Luzern entwickelt<br />

wurde <strong>und</strong> das sich bereits im Alltagsbetrieb bewährt<br />

hat.<br />

Die Standseilbahn besteht aus zwei Waggons für<br />

jeweils 120 Fahrgäste, die durch ein Zugseil verb<strong>und</strong>en<br />

sind. Fährt der eine Waggon in der Talstation<br />

los, braucht er Antriebsenergie, um Höhe zu<br />

gewinnen. Hat er gut die Hälfte der 1700 m langen<br />

Strecke zurückgelegt, ist keine Energie mehr nötig,<br />

denn die talwärtsfahrende Bahn <strong>und</strong> das zugehörige<br />

Zugseil sind nun so schwer, dass sie den<br />

ersten Waggon hochziehen. Der talwärtsfahrende<br />

Waggon muss jetzt sogar abgebremst werden. Die<br />

dabei freiwerdende Energie wird rekuperiert.<br />

Das Forschungsteam hat ein Energiemanagementsystem<br />

entwickelt, das diese Energieströme<br />

steuert. Die Bremsenergie wird hierbei in einer<br />

Batterie gespeichert, um wenig später für den<br />

Antrieb der nächsten Bergfahrt genutzt zu werden.<br />

Die Batterie dient zudem als Zwischenspeicher<br />

für den Solarstrom. «Dank PV-Anlage <strong>und</strong><br />

Bremsenergie kann die Standseilbahn mehr als<br />

30 Prozent ihres gesamten Energiebedarfs selber<br />

decken», sagt Projektleiter Olivier Duvanel von<br />

der HSLU.<br />

Neben der PV-Anlage ist die Batterie mit 68<br />

kWh Speicherkapazität die zentrale Komponente<br />

des Energiesystems. Sie speichert die rekuperierte<br />

Bremsenergie, bis sie bei der nächsten<br />

Bergfahrt eingesetzt werden kann, <strong>und</strong> überschüssigen<br />

Solarstrom aus der PV-Anlage. Auf<br />

diesem Weg können mehr als 80 Prozent der<br />

selbst erzeugten Energie für die Standseilbahn<br />

genutzt werden. Ein Teil der gespeicherten Energie<br />

soll künftig in Reserve gehalten werden,<br />

um die Waggons im Fall eines Netzausfalls in<br />

die Stationen zurückführen zu können. Das bisher<br />

hierzu eingesetzte Dieselaggregat wird damit<br />

überflüssig.<br />

www.hslu.ch<br />

16 #<strong>013</strong>


STÖRUNGSFREIE<br />

Bild: PSI<br />

ENERGIEVERSORGUNG<br />

FÜR DIE SCHWEIZ<br />

Im Forschungsprojekt SURE* untersuchen Forschende<br />

aus zehn Schweizer Institutionen, wie<br />

die Energieversorgung in den kommenden Jahrzehnten<br />

möglichst nachhaltig <strong>und</strong> störungsfrei<br />

erfolgen kann. Das Projekt dauert sechs Jahre <strong>und</strong><br />

steht unter Federführung des Paul Scherrer Instituts<br />

PSI.<br />

Die Forschenden untersuchen ausgewählte Ereignisse,<br />

die das Energiesystem der Zukunft beeinflussen<br />

könnten, <strong>und</strong> wie die Versorgung zu gestalten<br />

ist, dass diese möglichst widerstandsfähig <strong>und</strong> anpassungsfähig<br />

sowie nachhaltig ist. «Neben Nachhaltigkeit<br />

sind Versorgungssicherheit <strong>und</strong> Unabhängigkeit<br />

zentrale Themen für die Schweizer<br />

Energieversorgung», so Tom Kober (Bild), Leiter der<br />

Gruppe Energiewirtschaft im Labor für Energiesystemanalysen<br />

am PSI <strong>und</strong> Koordinator von SURE.<br />

Mit SURE betreten die Forschungspartner wissenschaftliches<br />

Neuland. Zwar hat die Modellierung<br />

von Energieszenarien im Computer lange Tradition,<br />

aber diese Art von weit in die Zukunft reichenden<br />

Schockszenarien – bis 2035 oder sogar bis 2050 –<br />

kombiniert mit einem breit auf Indikatoren gestützten<br />

Analyseansatz gibt es für die Schweiz<br />

noch nicht. Und noch nie waren die Rechenmodelle<br />

für so unterschiedliche Aspekte wie Infrastruktur,<br />

erneuerbare Energien, Energieeffizienz, Nachhaltigkeit,<br />

Versorgungssicherheit <strong>und</strong> Wirtschaftlichkeit<br />

eng zu einem systemischen Ansatz miteinander<br />

gekoppelt.<br />

«Das ist ein Novum <strong>und</strong> dafür wollen wir unsere<br />

quantitativen Modelle <strong>und</strong> Indikatoren weiterentwickeln»,<br />

sagt Tom Kober. SURE kooperiert dazu<br />

eng mit den drei anderen Projekten, die sich mit<br />

Innovationen auf dem Gebiet der erneuerbaren<br />

Energien zur Umsetzung der Energiestrategie 2050<br />

beschäftigen.<br />

* Sustainable and Resilient Energy for Switzerland<br />

www.psi.ch<br />

Echt besser!<br />

„ Alles aus einer Hand “<br />

System-Lösungen für Kabel <strong>und</strong><br />

Schaltschrank von Murrplastik.<br />

Murrplastik gehört seit 1963 zu den Pionieren wenn es um<br />

professionelles Kabelmanagement <strong>und</strong> Hightech-Produkte<br />

aus Kunststoff geht. Wir bieten Lösungen zu individuellen<br />

Herausforderungen in den Bereichen Energiekette, Kabelschutz,<br />

Kabelführung, Kennzeichnung <strong>und</strong> Energiezuführung.<br />

Entwicklungsingenieure stellen für verschiedenste Anwendungsbereiche<br />

innovative Universallösungen sowie k<strong>und</strong>enspezifische<br />

Adaptionen bereit. „Made by Murrplastik“ steht<br />

für wirtschaftliche Einsätze, für mehr Langlebigkeit, höhere<br />

Robustheit <strong>und</strong> einfache Montage.<br />

Mit weit über 200 Patenten <strong>und</strong> einem internationalen<br />

Vertriebsnetz sind wir einer der weltweit führenden<br />

Systemanbieter: „R<strong>und</strong> ums Thema Kabel.“<br />

Kabelschutz<br />

Energieketten<br />

Kabelführung<br />

STEGO<br />

Produktprogramm<br />

Kennzeichnung<br />

Energiezuführung<br />

Leitungen<br />

Murrplastik AG • Ratihard 40 • 8253 Willisdorf<br />

Tel.: +41 52 646 06 46 • Fax: +41 52 646 06 40<br />

www.murrplastik.ch<br />

Folgen Sie uns:


RUBRIKTITEL<br />

PERSPEKTIVENWECHSEL<br />

IST UNABDINGBAR<br />

Die IT-OT-Konvergenz bietet ein unheimliches Potenzial. Doch welche Unternehmen<br />

sollten sich eigentlich mit dieser befassen <strong>und</strong> wie können mögliche Stolpersteine<br />

bei der Umsetzung eines entsprechenden Konzeptes aussehen? Diese <strong>und</strong> weitere Fragen<br />

beantworten vier Branchen-Experten.<br />

Von Markus Back<br />

18 #<strong>013</strong>


IT-OT-KONVERGENZ<br />

Ozgur Yarar<br />

IoT Product Sales Specialist<br />

Cisco Systems<br />

Dr. Lutz Jänicke<br />

Corporate Product & Solution<br />

Security Officer<br />

Phoenix Contact GmbH & Co. KG<br />

Marcel Albrecht<br />

Head of Digital Products<br />

and Services<br />

Customer Services<br />

Siemens Schweiz AG<br />

Stéphane Rey<br />

PM Industry Automation<br />

Wago Contact SA<br />

Bild: gettyimages<br />

Das Zusammenspiel von Informationstechnologie<br />

(IT) <strong>und</strong><br />

Operationstechnologie (OT)<br />

ist für Industrie 4.0 <strong>und</strong> das<br />

Internet der Dinge entscheidend. Doch<br />

welche Branchen genau profitieren eigentlich<br />

von diesem Miteinander?<br />

«Alle Unternehmen, die physische<br />

Produkte herstellen, ausliefern oder<br />

sonst irgendwie mit ihnen in Berührung<br />

kommen, also jeder, der eine OT<br />

haben könnte», sagt hierzu Lutz Jänicke<br />

<strong>und</strong> ergänzt: «Und selbstverständlich<br />

alle Lieferanten, die entsprechende<br />

Anlagen, Hardware oder Software<br />

liefern.» Ähnlich klingt es bei Marcel<br />

Albrecht: «Die IT-OT-Konvergenz ist<br />

Realität <strong>und</strong> betrifft alle Unternehmen<br />

mit einer OT-Struktur, bei der die IT die<br />

operative Steuerung der gesamten<br />

Produktion inklusive deren Planung<br />

übernehmen soll.»<br />

Vorteile der IT-OT-Konvergenz<br />

Von diesem Miteinander profitieren<br />

gemäss Stéphane Rey IT wie OT. Wieso<br />

das so ist, erklärt Marcel Albbrecht:<br />

«Durch die Zusammenführung dieser<br />

Welten lassen sich Informationen aus<br />

beiden Bereichen gleichzeitig verwenden.<br />

Das Ergebnis ist die vollständige<br />

Transparenz, Steuerung <strong>und</strong> Optimierung<br />

von Produktion <strong>und</strong> Prozessen<br />

im gesamten Unternehmen.»<br />

Als einen weiteren Aspekt für das<br />

Zusammenspiel nennt Ozgur Yarar<br />

den Schutz vor Hackerangriffen. Dies<br />

begründet er mit den oftmals rudimentären<br />

Cyber-Security-Kenntnissen<br />

der OT-Teams, welche die Netzwerke<br />

in der Produktion betreuen.<br />

Weil diesen Teams meist die nötige<br />

Sensibilität für das Thema Sicherheit<br />

fehle, könne das OT-Netzwerk zum<br />

Einfallstor für Cyber-Angriffe werden.<br />

Umsetzung eines IT-OT-Konzeptes<br />

Damit die IT-OT-Konvergenz nicht in<br />

einem Cyber-Fiasko endet, rät Marcel<br />

Albrecht zunächst zur Bestandsaufnahme.<br />

Siemens bietet hierfür zugeschnittene<br />

Assessment Workshops an,<br />

bei denen die Ausgangslage analysiert<br />

<strong>und</strong> auf diese Analyse dann eine Roadmap<br />

aufgebaut wird. Wieso diese Bestandsaufnahme<br />

ausserdem wichtig<br />

ist, erläutert Stéphane Rey: «Oftmals<br />

ist es gar nicht klar, in welchem der<br />

Netzwerke man sich gerade befindet.<br />

Doch diese Kenntnis ist für alles Weitere<br />

entscheidend.»<br />

Ebenso elementar ist aus Sicht von<br />

Ozgur Yarar hierbei die Verwendung<br />

eines offenen Industriestandards, da<br />

dieser die Basis für die Zusammenarbeit<br />

von IT <strong>und</strong> OT bildet. Zu einem Perspektivenwechsel<br />

rät indes Lutz Jänicke:<br />

«Das wichtigste ist es, den Blick<br />

von den technischen Systemen auf die<br />

Prozesskette zu verlagern. Im Kern der<br />

digitalen Transformation steht nicht<br />

die Optimierung einzelner Systeme. Es<br />

geht vielmehr darum, die Geschäftsprozesse<br />

an die digitalen Möglichkeiten<br />

anzupassen <strong>und</strong> dann durchgängig<br />

über IT <strong>und</strong> OT umzusetzen.»<br />

Klassische Stolpersteine<br />

Die Anpassung der Geschäftsprozesse<br />

an die digitalen Möglichkeiten ist allerdings<br />

mit Hürden versehen. Eine solche<br />

Hürde ist für Ozgur Yarar der feh-<br />

#<strong>013</strong> 19


IT-OT-KONVERGENZ<br />

«OPC UA ist das Bindeglied<br />

zwischen IT <strong>und</strong> OT.»<br />

lende Zugriff von Sicherheitstools auf<br />

die Produktionssysteme <strong>und</strong> deren<br />

Kommunikationswege. Dabei seien<br />

diese in Kombination mit der richtigen<br />

Netzwerkhardware <strong>und</strong> -software die<br />

Augen <strong>und</strong> Ohren eines Unternehmens.<br />

Ein anderer Stolperstein ist gemäss<br />

Lutz Jänicke die Konzentration auf die<br />

lokalen Herausforderungen, wobei unterschiedliche<br />

«technische Sprachen»<br />

gesprochen werden. «Für die digitale<br />

Transformation muss aber entlang der<br />

Geschäftsprozesse übergreifend zusammengearbeitet<br />

werden», betont er.<br />

«Die erste Hürde ist es, eine gemeinsame<br />

Sicht von IT <strong>und</strong> OT zu schaffen»,<br />

ist auch Stéphane Rey überzeugt. Jede<br />

dieser Welten habe unterschiedliche<br />

Erwartungen, die teilweise weit auseinander<br />

gingen. «Daher muss zunächst<br />

eine gemeinsame Sicht für beide Parteien<br />

geschaffen werden», rät er.<br />

Stéphane Rey<br />

Bewertung von OPC UA<br />

Neben der gemeinsamen Sicht von IT<br />

<strong>und</strong> OT braucht es für die Konvergenz<br />

eine gemeinsame Sprache. Wie ist in<br />

diesem Kontext OPC UA zu sehen?<br />

Dazu hat Marcel Albrecht eine klare<br />

Meinung: «OPC UA ist als Netzwerkprotokoll<br />

besonders gut geeignet, weil<br />

es speziell für die umfassenden Aufgaben<br />

im Industriebereich ausgelegt<br />

ist. Dessen Sicherheitskonzept folgt<br />

dabei bewährten, für die IT-Branche<br />

geltenden Vorgaben. Die kontextbasierte<br />

Erfassung <strong>und</strong> Verarbeitung von<br />

Daten garantiert die Übertragung der<br />

OT-Rohdaten sowie weiterer Zusatzinformationen<br />

zu verschiedenen übergeordneten<br />

IT/OT-Systemen.»<br />

Für Stéphane Rey ist OPC-UA das OT-<br />

Protokoll schlechthin. Wie Marcel Albrecht<br />

verweist er auf die Funktionalität<br />

<strong>und</strong> Eigenschaften, die konform zur IT-<br />

Welt sind. «OPC UA ist daher das Bindeglied<br />

zwischen IT <strong>und</strong> OT», so Stéphane<br />

Rey. Dass es auch bei Maschinen<br />

keine bessere Verbindung als eine gemeinsame<br />

Sprache gibt, davon ist Ozgur<br />

Yarar überzeugt <strong>und</strong> schliesst:<br />

«Maschinenbauer, die den OPC-UA-<br />

Standard unterstützen, ermöglichen<br />

ihren K<strong>und</strong>en somit Interoperabilität<br />

<strong>und</strong> damit letztlich datengetriebene<br />

Geschäftsmodelle.»<br />

Bedeutung von Software-Updates<br />

In der Praxis lassen Verantwortliche<br />

eine funktionierende OT «laufen». Was<br />

bedeuten allerdings Software-Updates<br />

in der IT, wenn nun alles ineinandergreift?<br />

Hierzu hat Stéphane Rey eine<br />

ganz klare Vorstellung. «Wenn beide<br />

Welten auf der gleichen Infrastruktur<br />

arbeiten müssen, sollte die OT vor allem<br />

die Security-Anforderungen der IT<br />

erfüllen», sagt er.<br />

Software-Updates sind aus Sicht von<br />

Marcel Albbrecht unabdingbar, da sie<br />

oftmals kritische Patches für Sicherheitslücken<br />

enthielten sowie die Stabilität<br />

der Software sowie die Benutzerfre<strong>und</strong>lichkeit<br />

verbesserten. Er<br />

empfiehlt jedoch bei Software-Updates<br />

eine abgestimmte Installation,<br />

da beide Netzwerke über sehr spezifische<br />

Anforderungen verfügten, die bei<br />

Verbindung für einen zuverlässigen<br />

Datenaustausch berücksichtigt werden<br />

müssten.<br />

Sicherheitstechnische Aspekte<br />

Wenn IT <strong>und</strong> OT ineinandergreifen,<br />

erfordert dies ein neues Sicherheitsdenken.<br />

Und diese sicherheitstechnischen<br />

Aspekte müssen nach Meinung<br />

von Lutz Jänicke in den Planungen<br />

angemessen berücksichtigt werden.<br />

«Mit Hinblick auf die Betriebssicherheit<br />

sind gesetzliche Vorgaben zwingend<br />

einzuhalten, um Leben, Ges<strong>und</strong>heit<br />

<strong>und</strong> Umwelt zu schützen. Dies<br />

ist nicht verhandelbar», sagt er <strong>und</strong><br />

ergänzt: «Für die Security gilt entspre-<br />

«Die Betriebssicherheit<br />

ist nicht verhandelbar.»<br />

Dr. Lutz Jänicke<br />

20 #<strong>013</strong>


chendes, wobei hierbei jedes Unternehmen<br />

seinen eigenen Risikoappetit<br />

haben kann. Leider sind hier viele<br />

Unternehmen noch nicht weit genug<br />

sensibilisiert.»<br />

Mit dieser Einschätzung steht er<br />

nicht alleine da. «Obwohl die Cyber-<br />

Sicherheit ein Thema für die Geschäftsleitung<br />

ist, gehen viele Unternehmen<br />

diese noch immer mit Patchwork-<br />

Ansätzen an», beobachtet auch Ozgur<br />

Yarar. In diesem Zusammenhang verweist<br />

Stéphane Rey auf die zuvor erwähnte,<br />

gemeinsame Sicht von IT <strong>und</strong><br />

OT: «Die OT muss die Sicherheitsmassnahmen<br />

der IT verstehen <strong>und</strong> akzeptieren.<br />

Diese wiederum muss die operativen<br />

Anforderungen verstehen, um mit<br />

der OT eine gute Lösung zu finden.»<br />

Wie eine solche gute Lösung aussehen<br />

könnte, beschreibt Marcel Albrecht:<br />

«Die engere Verzahnung von OT<br />

<strong>und</strong> IT <strong>und</strong> die damit gestiegene Anzahl<br />

von Endsystemen erfordert eine<br />

leistungsfähige Netzwerk-Zugangskontrolle.<br />

Um Sicherheitsverletzungen<br />

erkennen <strong>und</strong> eingrenzen zu können,<br />

darf dieser Kontrollmechanismus nur<br />

autorisierten Geräten den Zugang zum<br />

Netzwerk erlauben <strong>und</strong> diesen ohne<br />

manuellen Eingriff aufrechterhalten.»<br />

Return on Invest<br />

Zu welchem Preis müssen sich Unternehmen<br />

die Vorzüge der IT-OT-Konvergenz<br />

aber erkaufen? Mit der Beantwortung<br />

dieser Frage tun sich die<br />

Experten schwer. «Was kostet es ein<br />

Unternehmen, wenn es eine Investition<br />

nicht tätigt <strong>und</strong> die Produktion wegen<br />

einer Ransomware für zwei Wochen<br />

stillsteht oder K<strong>und</strong>en deswegen<br />

einen Monat lang nicht beliefert werden<br />

können?», antwortet beispielsweise<br />

Ozgur Yarar mit einer Gegenfrage.<br />

Er ist allerdings überzeugt, dass Unternehmen<br />

bei Investitionen in diesem<br />

Bereich sofort profitierten, beispielsweise<br />

in Form verbesserter Prozesse.<br />

«Über den Return on Invest zu sprechen<br />

ist schwierig», sagt auch Stéphane<br />

Rey. Er ist wie Ozgar Yarar jedoch<br />

überzeugt, dass sich diese Investitionen<br />

lohnen: «Wer hier nichts tut, wird<br />

nämlich auf Dauer gesehen an Boden<br />

verlieren. Von daher lohnen sich hier<br />

Investitionen alle mal.»<br />

Persönliche Tipps<br />

Die Umwandlung eines bestehenden<br />

Netzwerks ist nach Ansicht von Ozgur<br />

Yarar kein triviales Unterfangen. Eine<br />

schlechte Migration stelle hierbei vor<br />

allem r<strong>und</strong> um die Uhr fertigende Unternehmen<br />

vor ein grosses Problem,<br />

weshalb er zu einer guten Planung <strong>und</strong><br />

Vorbereitung rät, um geplante <strong>und</strong> ungeplante<br />

Ausfallzeiten auf ein Minimum<br />

zu reduzieren.<br />

Lutz Jänicke verweist auf die Ausdauer,<br />

die es für die Umsetzung eines solchen<br />

Projekts braucht <strong>und</strong> empfiehlt:<br />

«Holen Sie für die Transparenz alle Beteiligten<br />

mit ins Boot <strong>und</strong> fördern Sie<br />

unbedingt Silo-übergreifendes Arbeiten.<br />

Vor Ihnen liegt ein Change-Prozess,<br />

der die Organisation <strong>und</strong> die Art<br />

zu Arbeiten verändern wird.»<br />

Marcel Albrecht erinnert daran, wie<br />

wichtig es ist, die Anforderungen<br />

beider Netzwerke zu verstehen. Als<br />

Lösungsanbieter mit Erfahrung in<br />

beiden Bereichen, verstehe Siemens<br />

industrielle Netzwerke als Teil der<br />

Automatisierung. Daher plane man<br />

Greenfield- <strong>und</strong> Brownfield-Projekte<br />

unter anderen Voraussetzungen<br />

als Netzwerke<br />

für Büros <strong>und</strong> Rechenzentren<br />

<strong>und</strong> kalkuliere<br />

zudem die Ansprüche<br />

der IT entsprechend mit<br />

ein. Einen pragmatischen<br />

Rat hat Stéphane<br />

Rey zum Schluss: «Klein anfangen,<br />

aber konsequent <strong>und</strong> kontinuierlich<br />

alles verbessern.»<br />

Cisco Systems<br />

www.cisco.com<br />

Phoenix Contact GmbH & Co. KG<br />

www.phoenixcontact.com<br />

Siemens Schweiz AG<br />

www.siemens.ch/industry<br />

Wago Contact SA<br />

www.wago.ch<br />

Lesen Sie unter<br />

www.technik-<strong>und</strong>-wissen.ch<br />

das Interview mit<br />

Ozgur Yarar zum Thema.<br />

#<strong>013</strong> 21


RUBRIKTITEL<br />

«MITARBEITENDE<br />

DÜRFEN NICHT<br />

VERGESSEN WERDEN»<br />

22 #<strong>013</strong>


Erfahren Sie unter<br />

technik-<strong>und</strong>-wissen.ch<br />

mehr zu unseren Experten<br />

<strong>und</strong> über das neue<br />

Security Operation Center<br />

in Arlesheim.<br />

Die IT-OT-Konvergenz ist der Schlüssel<br />

für Industrie 4.0 <strong>und</strong> das Internet der Dinge.<br />

Das Miteinander der beiden Kommunikationsnetze<br />

stellt Unternehmen jedoch<br />

vor Herausforderungen. Im Gespräch mit<br />

Patrick Vergult, Nicolas Muller <strong>und</strong> Christian<br />

Moser von der Actemium Schweiz AG.<br />

Von Markus Back (Text) <strong>und</strong> Damian Byland (Fotos)<br />

Warum sollten Unternehmen Ihre IT <strong>und</strong><br />

OT zusammenbringen?<br />

Nicolas Muller: Dafür gibt es zwei Gründe.<br />

Der erste Gr<strong>und</strong> ist das Reporting <strong>und</strong><br />

die Optimierung der bestehenden Prozesse. Der zweite<br />

Gr<strong>und</strong> ist eine flexiblere Produktion <strong>und</strong> eine individualisierte<br />

Massenproduktion. Diese Flexibilität muss in<br />

einem zentralen System koordiniert <strong>und</strong> von dort aus<br />

in die Feldebene gebracht werden, wofür zwei vollkommen<br />

unterschiedliche Welten miteinander kommunizieren<br />

müssen. ››<br />

#<strong>013</strong> 23


IT-OT-KONVERGENZ<br />

Patrick Vergult: Die IT-OT-Konvergenz trägt dem<br />

Gedanken einer papierlosen Produktion Rechnung.<br />

Heute drucken noch viele Unternehmen ihre Aufträge<br />

im Büro aus <strong>und</strong> geben diese dann in der<br />

Fertigung von Hand ins Produktionssystem<br />

ein. Bei einem Miteinander dieser Netze entfällt<br />

dieser zeitaufwendige <strong>und</strong> fehleranfällige<br />

Schritt <strong>und</strong> ist damit zugleich die Gr<strong>und</strong>lage<br />

für eine durchgängige Produktion.<br />

Nun laufen heute noch in manchen Unternehmen<br />

die Prozesse auf einem Windows-XPbasierten<br />

Betriebssystem. Was sind die Probleme,<br />

wenn man abgekündigte oder veraltete<br />

Systeme mit einer modernen IT-Infrastruktur<br />

zusammenbringen möchte?<br />

Christian Moser: In verschiedenen Branchen wurden<br />

die eingesetzten Systeme bewusst lange Zeit auf<br />

ihrem alten Stand gehalten, da sie autark waren. Durch<br />

die Verbindung von IT <strong>und</strong> OT wird nun aber plötzlich<br />

über die Unternehmensgrenzen hinweg kommuniziert,<br />

was deren weiterer Einsatz wegen der Security verbietet.<br />

Wie bekommt man das nun aber gelöst? Wir nehmen<br />

beispielsweise unsere K<strong>und</strong>en an der Hand <strong>und</strong> führen<br />

diese mit schnelleren Update-Zyklen gezielt an die neuesten<br />

Technologien heran. So erneuern wir ähnlich wie in der<br />

IT unsere Server-Client-Systeme alle fünf Jahre, wodurch<br />

immer auch die Verwendung aktueller Software gewährleistet<br />

ist. In der Feldebene, in der wir eine Lebensdauer<br />

von zwanzig Jahren garantieren müssen, ist das nicht so<br />

einfach. Aber auch hier gibt es Möglichkeiten,<br />

um Sicherheitslücken zu schliessen.<br />

Viele MEM-Unternehmen erzielen eine geringe oder<br />

überhaupt keine Marge. Wie sollen diese alle paar Jahre<br />

einen Austausch der Technik finanziell stemmen?<br />

Christian Moser: Durch die Verwendung der gleichen Technologien<br />

wie in der IT sind die Preise in den vergangenen<br />

Jahren sehr stark nach unten gekommen. Das wirklich<br />

teure heute ist das Engineering. Doch diese Kosten halten<br />

sich in Grenzen, wenn konsequent auf standardisierte<br />

Steuerungshardware, Bus- <strong>und</strong> Interface-Technologien,<br />

wie zum Beispiel OPC UA, gesetzt wird.<br />

Was sind weitere Herausforderungen bei der Verzahnung<br />

von IT <strong>und</strong> OT?<br />

Nicolas Muller: Das klingt einfach, aber die grösste Herausforderung<br />

liegt darin, seine komplette IT-OT-Landschaft<br />

zu überblicken. Wir stellen fest, dass in vielen Unternehmen<br />

oftmals das Verständnis über die eigenen Prozesse fehlt<br />

<strong>und</strong> überhaupt nicht bekannt ist, was da eigentlich miteinander<br />

vernetzt ist <strong>und</strong> kommuniziert. Darin verbirgt sich<br />

jedoch ein grosses, latentes Risiko.<br />

«Gerade langjährige Mitarbeiter werden<br />

bei Neuerungen oftmals vergessen.»<br />

Patrick Vergult<br />

24 #<strong>013</strong>


Wie verschafft man sich diesen<br />

Überblick?<br />

Nicolas Muller: In dem man Systeme<br />

einsetzt, welche die Netzwerkteilnehmer<br />

identifizieren, eine Kartographie<br />

des Verkehrs erstellen <strong>und</strong> die<br />

Firmware-Zustände protokollieren.<br />

Das klingt nach viel Aufwand, lässt<br />

sich aber fast automatisiert erledigen.<br />

Der Anwender muss lediglich<br />

überprüfen, ob bestimmte Kommunikationswege<br />

wirklich gewollt sind<br />

<strong>und</strong> diese gegebenenfalls bereinigen.<br />

Diese systematische Erfassung <strong>und</strong><br />

Dokumentation ist übrigens eine<br />

sehr gute Basis für ein Cyber-Sicherheitskonzept.<br />

Wenn zum Beispiel<br />

ein Virus ins System gelangt <strong>und</strong><br />

die Maschine plötzlich mit Teilnehmern<br />

redet, mit der sie eigentlich<br />

nicht reden sollte, lassen sich Alarme<br />

generieren <strong>und</strong> es kann sehr schnell<br />

reagiert werden.<br />

Klassische OT-Konzepte sind oftmals<br />

auf ihre Art <strong>und</strong> Weise einzigartig<br />

<strong>und</strong> mit einer hohen Präzision<br />

ausgefeilt. Wie bekommt man<br />

diese individuellen OT-Konzepte<br />

mit einer meist standardisierten<br />

IT in Einklang?<br />

Patrick Vergult: Wenn zwei unterschiedliche<br />

Systeme miteinander<br />

kommunizieren sollen, bekommt man<br />

das mit den technischen Möglichkeiten<br />

heute sehr gut hin. Allerdings<br />

braucht es dafür klar definierte<br />

Schnittstellen, auf die sich die<br />

beteiligten Abteilungen unbedingt<br />

einigen müssen.<br />

superkoMpakt<br />

& ModuLar<br />

MuLtiacHs-servosYsteM Mdd 2000<br />

■ HöcHste LeistungsdicHte<br />

- Bis zu 3 Achsen, Versorgung, Netzfilter, Bremswiderstand<br />

<strong>und</strong> Zwischenkreis in hochkompaktem Packaging<br />

- Baugröße 1: 75 x 240 x 219 mm, 3x 5A/15A<br />

Baugröße 2: 150 x 240 x 219 mm, 3x 10A/30A<br />

■ FLeXiBLes sYsteM<br />

- Versorgungs-/Achsmodule <strong>und</strong> Erweiterungs-Achsmodule<br />

beider Baugrößen kombinierbar<br />

- In Anreihtechnik werkzeuglos verbinden<br />

- Einkabellösung Hiperface DSL, viele Standard-Geber<br />

■ vieL saFetY & scHneLL startkLar<br />

- STO, SS1, SOS, SBC, SLS – alle SIL 3, PL e<br />

- Verkürzte Inbetriebnahmezeiten durch Auto-Tuning<br />

<strong>und</strong> vorgefertigte Motion-Softwarebausteine<br />

Das klingt fast so, als sei nicht<br />

die Technik, sondern der Mensch<br />

das Problem!<br />

Patrick Vergult: Zumindest kommt er<br />

oftmals zu kurz. Gerade langjährige<br />

Mitarbeiter werden bei solchen<br />

Neuerungen oftmals vergessen, mit<br />

Herausforderungen kon frontiert,<br />

nicht abgeholt, nicht geschult <strong>und</strong><br />

sich selbst über lassen. Wenn diese<br />

www.sigmatek-automation.com


dann zu Gegnern solcher Projekte werden, darf man<br />

sich nicht w<strong>und</strong>ern. Dieses Phänomen der vergessenen<br />

Mitarbeiter spiegelt sich übrigens in einer Studie über<br />

den Digitalisierungsgrad in der Schweiz. Bei dieser erreicht<br />

unsere Industrie gerade einmal die Hälfte des möglichen<br />

Maximalwerts. Zum Teil hängt das natürlich auch mit<br />

der Ausprägung einzelner Branchen zusammen, von denen<br />

manche sehr konservativ sind. Deren Transformation<br />

wird ver mutlich noch Jahre dauern.<br />

Nicolas Muller: Eine solche Neuausrichtung muss koordiniert<br />

werden <strong>und</strong> es wird immer Mitarbeiter geben, die<br />

damit ihre Schwierigkeiten haben werden. Mitunter wird<br />

das Gespräch mit den Mitarbeitern aber auch deshalb<br />

vergessen, weil sich die Unternehmen zu viel vorgenommen<br />

haben <strong>und</strong> mit der Bewältigung der Arbeit nicht<br />

«Vielen Unternehmen<br />

fehlt das<br />

Verständnis<br />

über die eigenen<br />

Prozesse.»<br />

Nicolas Muller<br />

mehr nachkommen. Neben der Mitarbeiter-Kommunikation<br />

braucht es bei einem solchen Projekt eine klare<br />

Zuordnung der Verantwortlichkeiten. Das muss definiert<br />

werden, ansonsten wird ständig diskutiert <strong>und</strong> das führt<br />

zu weiteren Problemen, weil sich keiner der am Projekt<br />

Beteiligten zuständig fühlt.<br />

Wenn IT <strong>und</strong> OT verschmelzen, laufen plötzlich Sensor<strong>und</strong><br />

Controlleradressen übers Unternehmens netzwerk<br />

<strong>und</strong> bei einem Hackerangriff oder bei Virenbefall sind<br />

nicht mehr nur die Bürorechner betroffen, sondern der<br />

ganze Produktionsprozess. Auf was ist hier zu achten?<br />

Christian Moser: Die Mitarbeitenden müssen dafür<br />

sensi bilisiert sein, dass wenn der Büro-PC lahmgelegt<br />

ist, unter Umständen die ganze Produktion stillsteht,<br />

weil sich ein digital erfasster Auftrag nicht starten lässt.<br />

Daher ist es entscheidend, diese Risiken zu erkennen<br />

<strong>und</strong> mit entsprechenden Schutzmassnahmen zu sichern.<br />

Diese müssen nicht zwingend selbst vorgehalten werden,<br />

sondern können bei Dienstleistern eingekauft werden.<br />

Mit OPC UA steht ein herstellerübergreifendes Kommunikationsprotokoll<br />

bereit. Wie ist dieses im IT-OT-Kontext<br />

zu sehen?<br />

Nicolas Muller: Beim klassischen OPC wurde verdrahtet,<br />

während OPC UA mit seiner Plug-and-play-Fähigkeit<br />

für zusätzliche Flexibilität sorgt. Ein weiterer spannender<br />

Aspekt ist der integrierte Sicherheitsgedanke.<br />

Christian Moser: In der Vergangenheit war die Anzahl<br />

der Datenpunkte, die aufs Leitsystem gingen, überschaubar.<br />

Heutige Aktoren <strong>und</strong> Geräte liefern viele tausende Datenpunkte,<br />

die sich mit Hilfe von OPC UA einfach übertragen<br />

lassen. Solche offenen Standards helfen dabei, K<strong>und</strong>enbedürfnisse<br />

besser zu befriedigen <strong>und</strong> liefern ein<br />

viel detaillierteres Bild der Anlage <strong>und</strong> deren Zustand.<br />

Was ist hinsichtlich 5G zu sagen?<br />

Christian Moser: Im Schienenverkehr sind solche<br />

Anwendungen im nicht-sicherheitskritischen Bereich<br />

absolut denkbar <strong>und</strong> werden auch kommen. Für die<br />

Pilatusbahn entwickeln wir zum Beispiel ein System,<br />

das die Anzahl der Aussensignale, die Lawinen oder<br />

anderen Naturgefahren ausgesetzt sind, stark reduziert.<br />

Dieses Projekt ist übrigens ein sehr gutes Beispiel für<br />

eine IT-OT-Anwendung. Der Lokführer muss nicht mehr<br />

auf die Aussensignale achten, sondern bekommt alle<br />

für ihn relevanten Informationen von im Gleisfeld verbauten<br />

Signalgebern auf ein Display im Führerstand projiziert.<br />

Hier setzen wir im Moment noch auf WLAN-Infrastruktur,<br />

für die Zukunft ist die 5G-Technologie sehr attraktiv.<br />

Welchen Rat geben Sie Unternehmen, die sich an das<br />

Thema IT-OT-Konvergenz heranwagen wollen?<br />

Patrick Vergult: Nicht der Masse nachlaufen, sondern<br />

eine fürs eigene Unternehmen angemessene Lösung finden<br />

26 #<strong>013</strong>


IT-OT-KONVERGENZ<br />

«Wenn der Büro-PC lahmgelegt<br />

ist, steht unter Umständen die ganze<br />

Produktion still.»<br />

Christian Moser<br />

<strong>und</strong> umsetzen. Viele Firmen glauben, sie müssen ein Industrie-4.0-Projekt<br />

starten, weil sie ansonsten etwas verpassen,<br />

sind damit aber hoffnungslos überfordert. Sie wissen<br />

nicht, wo sie anfangen sollen <strong>und</strong> machen daher einfach<br />

irgendetwas, nur damit sie es sich auf ihre Fahnen schreiben<br />

können. Aber das ist nicht zielführend.<br />

Christian Moser: Meine Empfehlung lautet, offen gegenüber<br />

der Digitalisierung zu sein <strong>und</strong> damit auch zu akzeptieren,<br />

dass IT <strong>und</strong> OT verb<strong>und</strong>en werden müssen. Ausserdem<br />

sollten sich die Unternehmen Gedanken über Safety <strong>und</strong><br />

Security machen <strong>und</strong> ein Bewusstsein dafür entwickeln,<br />

wie man seine Mitarbeitenden <strong>und</strong> Maschinen am besten<br />

schützen kann.<br />

Nicolas Muller: Unternehmen, die bei diesem Thema<br />

bislang nicht aktiv geworden sind, müssen deswegen<br />

nicht beunruhigt sein. Es ist nicht zu spät, mit der digitalen<br />

Transformation zu beginnen. Allerdings gibt es auch<br />

keinen Gr<strong>und</strong> damit zu warten bis die älteren Mitarbeiter,<br />

die bei einem solchen Projekt vielleicht auch einmal<br />

bremsen können, in den Ruhestand gehen. Mit ihnen geht<br />

nämlich sehr viel Wissen verloren, was die Unternehmen<br />

unbedingt konservieren müssen.<br />

Über unsere<br />

Gesprächspartner<br />

Die Actemium Schweiz AG besteht aus<br />

sechs Geschäfts einheiten <strong>und</strong> ist auf<br />

ganzheitliche Lösungen im Bereich der<br />

Elektro-, Automatisierungs- <strong>und</strong> IT-Technik<br />

für die vernetzte Industrie- <strong>und</strong> Gebäudeautomation<br />

sowie das übergeordnete<br />

Produktionsmanagement spezialisiert.<br />

An den Standorten in Basel, Wettingen,<br />

Porrentruy, Ittingen, Clarens <strong>und</strong> Monthey<br />

beschäftigt sie hierfür über 215 Ingenieure<br />

<strong>und</strong> Techniker. Am Interview nahmen<br />

Patrick Vergult (Geschäftsführer), Nicolas<br />

Muller (Leiter BU Automation & Industrial<br />

IT) <strong>und</strong> Christian Moser (Leiter BU<br />

Actemium LeitTec) teil.<br />

Actemium Schweiz AG | www.actemium.ch<br />

#<strong>013</strong> 27


RUBRIKTITEL<br />

GUTE <strong>TECHNIK</strong><br />

ALS HEMMSCHUH<br />

Mit der IT-OT-Konvergenz lassen sich Produktivität <strong>und</strong> Qualität steigern. Dennoch scheuen<br />

viele Unternehmen die Umsetzung entsprechender Konzepte. Ein Hemmschuh ist<br />

hierbei kurioserweise gut funktionierende Technik. Wieso das so ist, erklärt Stefan Schönegger,<br />

Vice President Product Management Controls, Machine Vision and Networks bei B&R.<br />

Von Markus Back<br />

28 #<strong>013</strong>


IT-OT-KONVERGENZ<br />

Gespräch mit:<br />

Stefan Schönegger,<br />

Vice President Product<br />

Management Controls,<br />

Machine Vision and<br />

Networks bei B&R<br />

Bild: B&R<br />

Lesen Sie im Interview<br />

mit Stefan Schönegger<br />

unter technik-<strong>und</strong>-wissen.ch, Never change a running<br />

system! Es lässt<br />

welche Vorzüge OPC UA<br />

im Kontext mit der IT-OT-<br />

Konvergenz bietet.<br />

sich trefflich darüber<br />

streiten, ob es<br />

sich hierbei lediglich um eine IT-<br />

Binsenweisheit handelt oder hinter<br />

diesem geflügelten Slogan vielleicht<br />

doch ein Fünkchen Wahrheit<br />

steckt? Fakt ist, dass es für die IT-OT-<br />

Konvergenz technischer Anpassungen<br />

bedarf. Doch macht es Sinn, bewährte<br />

OT-Topologien zu erneuern,<br />

nur um von den Vorteilen dieses Miteinanders<br />

profitieren zu können? «Das<br />

ist schwierig, da es vor allem eine<br />

wirtschaftliche Frage ist», sagt Stefan<br />

Schönegger <strong>und</strong> versucht dennoch ein<br />

wenig Orientierung zu geben: «An einer<br />

hochprofitablen, stabil funktionierenden<br />

Produktionslinie würde ich<br />

persönlich nichts verändern.»<br />

Doch genau diese Langlebigkeit erweist<br />

sich als Hemmschuh für den<br />

Fortschritt. In der Investitionsgüter-<br />

Branche beispielsweise sind immer<br />

noch sehr viele Anlagen im Einsatz,<br />

deren Steuerungsteil aus den 90-er<br />

Jahren stammt. Diese handhaben ihre<br />

jeweilige Aufgabe einwandfrei, basieren<br />

allerdings eben auf dem vor dreissig<br />

Jahren vorherrschenden technischen<br />

Verständnis. Und dort hatte die<br />

Übermittlung von Produktionsdaten<br />

aus der Feldebene in ein übergeordnetes<br />

Leitsystem keine hohe Priorität.<br />

Die Steuerungsgenerationen, die in<br />

den vergangenen zehn Jahren auf den<br />

Markt kamen, können das zwar, verfügen<br />

aber über kein standardisiertes<br />

Protokoll.<br />

Und so agieren bis heute viele Produktionsunternehmen<br />

bei einem<br />

Stillstand wie vor 50 Jahren. Ein Mitarbeiter<br />

läuft mit Klemmbrett <strong>und</strong> Kugelschreiber<br />

zur betroffenen Maschine<br />

<strong>und</strong> macht dort entsprechende<br />

Notizen, die er am Ende der Schicht<br />

oder der Arbeitswoche in ein Excel-<br />

File überträgt. Diese Werte tippt anschliessend<br />

eine andere Abteilung ins<br />

nächste System, um am Ende des Monates<br />

beispielsweise eine Übersicht<br />

über die Gesamtanlageneffektivität zu<br />

erlangen.<br />

«Das führt zu missverständlichen<br />

Interpretationen <strong>und</strong> vielen manuellen<br />

Eingriffen, weshalb man alles<br />

vollautomatisch haben möchte, um<br />

voneinander zu lernen», so Stefan<br />

Schönegger. Wenn sich beispielsweise<br />

eine Maschine sukzessive erwärme,<br />

sei es wichtig, dass diese Temperaturdaten<br />

rechtzeitig an ein übergeordnetes<br />

IT-System gelangen <strong>und</strong> dort vollautomatisch<br />

interpretiert werden, um<br />

entsprechend zu reagieren. «80 °C sind<br />

nämlich nicht immer zu heiss. Bei einer<br />

Spitzgussmaschine ist das die<br />

Normtemperatur, eine Maschine in der<br />

Lebensmittelindustrie steht hier aber<br />

vielleicht kurz vorm Ausfall», erklärt<br />

er <strong>und</strong> schliesst: «Das ist das, was die<br />

IT-OT-Konvergenz ausmacht!»<br />

Dieser vollautomatisierte Datenaustausch<br />

bietet laut Stefan Schönegger<br />

eine Vielzahl an Möglichkeiten. Diese<br />

reichen von Produktivitäts- <strong>und</strong> Qualitätssteigerungen<br />

über intelligente Anbindungen<br />

an Logistiksysteme bis hin<br />

zur besseren Ausnutzung der Maschinen-<br />

<strong>und</strong> Anlagenlastverteilung.<br />

B&R Industrie-Automation AG<br />

www.br-automation.com<br />

#<strong>013</strong> 29


«DIE CLOUD IST DER<br />

WEGBEREITER»<br />

Die Cloud ist für die IT-OT-Konvergenz entscheidend. Wieso das so ist <strong>und</strong> welchen<br />

konkreten Nutzen sie hierbei Unternehmen bietet, erklärt Jan Metzner, Senior Specialist<br />

Solutions Architect, Manufacturing bei Amazon Web Services.<br />

Inwiefern ist die Cloud bei der «IT-OT-Konvergenz»<br />

ein Thema?<br />

Die Cloud hilft dort, wo unüberschaubare Mengen<br />

an Daten anfallen, welche in der Folge verarbeitet<br />

<strong>und</strong> zum Beispiel in Data Lakes gespeichert werden.<br />

Die Konvergenz versucht die Daten der beiden «Silos»<br />

zu vereinen, was mit Big-Data-Technologien am besten<br />

gelingt. Die Cloud ist damit der Wegbereiter der IT-OT-<br />

Konvergenz.<br />

Welche Branchen profitieren hierbei insbesondere<br />

von der Cloud?<br />

Alle Branchen profitieren von der Cloud, da es dadurch<br />

sehr einfach ist, datenbasierte Entscheidungen zu<br />

treffen. Das Ausführen von Anwendungen in der Cloud<br />

kann dabei helfen, schneller zu operieren, sicherer<br />

zu arbeiten <strong>und</strong> grosse Kosteneinsparungen zu erzielen.<br />

Gleichzeitig profitieren Unternehmen aller Branchen<br />

von der Agilität, Skalierbarkeit <strong>und</strong> Leistung der Cloud.<br />

30 #<strong>013</strong>


IT-OT-KONVERGENZ<br />

Wie lautet Ihr Rat an Unternehmen,<br />

die ihre betriebskritischen Daten zwecks<br />

Visualisierung oder Analyse in die<br />

Cloud schicken (wollen)?<br />

Es ist wichtig, nicht zu lange mit der<br />

Entscheidungsfindung zu warten,<br />

sondern mit einem Pilotprojekt anzufangen.<br />

Gleichzeitig sollte man aber auch<br />

das eigentlich grössere Ziel der datengetriebenen<br />

Entscheidungen nicht aus den<br />

Augen verlieren. Denn, je nach Anwendung,<br />

werden Daten aus einem Zeitraum<br />

von mehreren Monaten benötigt, um<br />

aus diesen Entscheidungen ableiten zu<br />

können.<br />

Wie schützt AWS die Daten vor unberechtigtem<br />

Zugriff?<br />

Die Sicherheit der eigenen Daten ist für<br />

unsere K<strong>und</strong>en ein sehr grosses Anliegen.<br />

AWS bietet die Kontrolle über die eigenen<br />

Daten durch einfache, leistungsstarke<br />

Tools, mit denen K<strong>und</strong>en festlegen können,<br />

wo die Inhalte gespeichert werden, <strong>und</strong><br />

mit denen man die Inhalte während der<br />

Übertragung <strong>und</strong> im Ruhezustand verschlüsseln<br />

kann. Ausserdem stellen wir<br />

durch fortschrittliche technische <strong>und</strong><br />

physische Überwachung sicher, dass nicht<br />

autorisierte Zugriffe oder die Offenlegung<br />

von Daten verhindert werden.<br />

Sollten Unternehmen ausschliesslich<br />

die Privat Cloud für das Ablegen ihrer<br />

OT-Daten nutzen oder gibt es OT-Daten,<br />

die getrost in die günstigere Public Cloud<br />

können?<br />

Cloud <strong>und</strong> Edge verschmelzen gerade<br />

immer weiter <strong>und</strong> AWS bietet eine Vielzahl<br />

an Tools, die am Edge laufen, um Daten vorzuverarbeiten<br />

<strong>und</strong> diese auch am Edge<br />

bereitzustellen. Das ist gerade bei Sensordaten<br />

von Maschinen wichtig. Das hat zum<br />

einen den Zweck, einen Kontext zu den<br />

Daten herzustellen, beispielsweise in<br />

welchem Prozessschritt die Daten angefallen<br />

sind. Zum anderen sollte man aber<br />

auch nicht im Millisek<strong>und</strong>en-Takt Sensordaten<br />

übertragen, wenn sich diese nicht<br />

ändern. Mit Lösungen wie AWS IoT<br />

Greengrass oder aber auch AWS Outposts bieten wir genau<br />

dafür Lösungen an, die unsere K<strong>und</strong>en, beispielsweise<br />

Volkswagen, bereits im Einsatz haben.<br />

Die Cloud ist für rechenintensive Anwendungen, die<br />

Anwender nicht in der Edge haben wollen, ideal. Können<br />

Sie vielleicht anhand von Vision Analytivc erklären,<br />

welche konkreten Vorzüge die Cloud bietet?<br />

Vision Analytics ist ein gutes Beispiel, da es dabei um das<br />

Ausführen von Modellen des Maschinellen Lernens, meist<br />

am Edge, aber auch in der Cloud geht. Das Training dieses<br />

Modells ist aber sehr rechenintensiv <strong>und</strong> braucht Zugriff<br />

auf eine Vielzahl von Daten. Genau dieser rechen- <strong>und</strong><br />

datenintensive Teil kann sehr gut in der Cloud aus geführt<br />

werden <strong>und</strong> nur das Modell, welches dann zum Beispiel<br />

Anomalien in den Bilddaten der produzierten Produkte<br />

erkennt, wird am Edge ausgeführt. Das ist der Ansatz, den<br />

wir mit Amazon SageMaker in der Cloud <strong>und</strong> mit AWS<br />

Panorama am Edge anbieten.<br />

Wenn ein Unternehmen seine Daten in die Cloud bringen<br />

möchte, benötigt es Bandbreite. Wie können Unternehmen<br />

mit schlechter Infrastruktur, beispielsweise ohne Glasfaseranschluss,<br />

dennoch die Vorzüge der Cloud nutzen?<br />

Die Datenmenge muss nicht zwangsläufig gross sein, wenn<br />

am Edge die Daten vorverarbeitet werden. Die Datenmenge<br />

ist eine Sache, aber man muss auch darauf achten, was<br />

man mit den Daten anfangen möchte. Gerade hier bietet die<br />

Cloud viele Vorteile, weil sich die Architektur flexibel an<br />

die Anwendung anpassen lässt. Wenn sich dann Vorgaben<br />

ändern, kann man einfach <strong>und</strong> schnell reagieren <strong>und</strong> eine<br />

kleine Architekturänderung vornehmen.<br />

Je nach Applikation können innerhalb eines Tages<br />

Millionen Datenwerte anfallen, die Speicherkapazität<br />

benötigen. Wie ökologisch verhält sich ein Unternehmen,<br />

dass die Cloud für die Datenvisualisierung<br />

<strong>und</strong> -analyse nutzt?<br />

Das Ziel der Analyse ist ja die Produktion zu optimieren,<br />

sprich genau so viel zu produzieren wie nötig, mit dem<br />

geringsten Energieverbrauch. Das bedeutet aber auch, dass<br />

man nicht zwangsläufig einfach alle Datenwerte, die ein<br />

Sensor bereitstellt, blind speichern sollte. Hinzu kommt,<br />

dass die Cloud wesentlich energieoptimierter ist als eine<br />

Ressourcenbereitstellung in der Fabrik. Betrachtet man<br />

schliesslich mehrere Fabriken, bei denen dezentral <strong>und</strong><br />

für jede einzelne Analysen bereitgestellt werden müssten,<br />

fällt die Bilanz der Cloud noch besser aus.<br />

AWS Amazon Web Services | www.amazon.com<br />

«Man muss nicht zwangsläufig<br />

alle Datenwerte blind speichern.»<br />

Jan Metzner, Amazon Web Services<br />

#<strong>013</strong> 31


Produkte<br />

Wago I/O System<br />

Advanced<br />

Time-Sensitive Networking (TSN) ist<br />

die Zukunftstechnologie, wenn es um<br />

die durchgängige, flexible, leistungsfähige<br />

<strong>und</strong> sichere Vernetzung von<br />

Maschinen <strong>und</strong> Anlagen geht. Die<br />

brandneue Automatisierungslösung<br />

I/O System Advanced für TSN ist ein<br />

offenes, innovatives <strong>und</strong> zukunftssicheres<br />

Automatisierungssystem für<br />

den Maschinen- <strong>und</strong> Anlagenbau <strong>und</strong><br />

bietet die Vorteile der 750er-Serie bei<br />

hervorragender Performance <strong>und</strong><br />

fehlervermeidender Mechanik.<br />

Herzstück ist hierbei der PFC200-Controller,<br />

der die Möglichkeiten der<br />

PFC-Technologie mit dem I/O System<br />

Advanced verbindet. Der Anwender<br />

profitiert dadurch von hoher Leistung<br />

<strong>und</strong> kurzen Reaktionszeiten bei<br />

gleichzeitiger Synchronität für die<br />

Anbindung an verschiedene, schnelle<br />

Ethernet-Feldbusse.<br />

Wago Contact SA | www.wago.ch<br />

Leistungsfähige Visualisierung<br />

mit einem Klick<br />

Die kollisionsfrei <strong>und</strong> unabhängig bewegbaren Mover<br />

des Transportsystems XTS können auf k<strong>und</strong>enspezifischen<br />

Bahngeometrien dynamisch positioniert werden. Für die<br />

zugehörige Visualisierung kann nun aus einer bestehenden<br />

Konfiguration heraus mit nur einem Mausklick ein passendes<br />

HMI Control erstellt werden. Dieses ist automatisch<br />

mit allen notwenigen Parametern der Anwendung verb<strong>und</strong>en<br />

<strong>und</strong> kann direkt die aktuellen Positionen aller Mover<br />

innerhalb des Systems anzeigen. Es besteht aus drei<br />

Ebenen <strong>und</strong> kann dadurch bei Bedarf einfach mit weiteren<br />

HMI Controls oder auch mit nicht animierten Bildern<br />

kombiniert werden. Die Lösung vereinfacht zudem die<br />

Anlagendiagnose sowie das Auffinden bestimmter Mover<br />

durch farbliches Hervorheben. Weiterhin lässt es sich<br />

effektiv für Simulationen nutzen.<br />

Beckhoff Automation AG | www.beckhoff.ch<br />

32 #<strong>013</strong>


Führen <strong>und</strong> messen in einem System<br />

Die präzise Linearführung Minislide MSQscale kombiniert das Führen <strong>und</strong> Messen in<br />

einer Einheit <strong>und</strong> ist mit Verfahrwegen von bis zu 102 mm verfügbar. Die komplexe<br />

Messtechnik inklusive optischem Sensor ist in dem Führungswagen integriert <strong>und</strong> die<br />

Massverkörperung direkt auf der Schiene aufgebracht. Dementsprechend kompakt baut<br />

das gesamte System, wodurch es sich sehr einfach in Maschinen <strong>und</strong> Anlagen unterschiedlicher<br />

Art integrieren lässt. Die Linearführung bietet eine Genauigkeit im Mikrometerbereich<br />

bei Beschleunigungswerten von bis zu 300 m/s2 <strong>und</strong> Prozess-sicheren<br />

Geschwindigkeiten von 3 m/s.<br />

Schneeberger AG | www.schneeberger.com<br />

Einbaufertige Linearachsen<br />

Der Monocarrier Electrified (MCE) lässt<br />

sich durch zahlreiche Optionen optimal<br />

an die individuellen Anforderungen<br />

anpassen. Als Antrieb der Linearachse<br />

stehen zum Beispiel verschiedene<br />

Schritt- oder Servomotoren zur Auswahl,<br />

die in Reihe oder parallel (U-Form) zur<br />

Lineareinheit installiert werden können.<br />

Erhältlich ist der MCE mit einem oder<br />

zwei Führungswagen. Zu den Optionen<br />

gehören Abdeckungen (oben oder komplett)<br />

<strong>und</strong> verschiedene Sensor-Kits.<br />

Darüber hinaus ermöglichen verschiedene<br />

Halterungen die Integration der MCE in<br />

die Umgebungskonstruktion sowie die<br />

Kombination mehrerer MCE zu XYZ-Konfigurationen.<br />

NSK Europe | www.nskeurope.de<br />

Sicherheit einfach parametriert<br />

Mit der Sicherheitskarte Movisafe CSA31A erlebt das<br />

Movi-C-Safety-Portfolio eine deutliche Funktions- <strong>und</strong><br />

dadurch Flexibilitätssteigerung. Mit ihr werden komplexere<br />

Funktionen, wie die sichere Geschwindigkeit <strong>und</strong><br />

sichere Position aus verschiedensten Geberkombinationen<br />

(z. B. Motor- <strong>und</strong> Streckengeber) eingeführt, ohne an<br />

Benutzerfre<strong>und</strong>lichkeit zu verlieren: Dem Prinzip folgend<br />

«parametrieren statt programmieren» können in der<br />

Softwareoberfläche Movisuite (ab Version 2.20) auch<br />

komplexe Sicherheitsfunktionen einfach in Betrieb<br />

genommen werden. Somit kann der Maschinenbauer selbst<br />

bei schlupfbehafteten Systemen schnell anspruchsvolle<br />

Sicherheitsaufgaben lösen <strong>und</strong> damit eine rasche Inbetriebnahme<br />

beim Endk<strong>und</strong>en garantieren.<br />

Alfred Imhof AG | www.imhof-sew.ch


Euromap-konformes Steckverbindersystem<br />

Wieland Electric erfüllt bereits heute alle Euromap-Standards für festpolige schwere Steckverbinder.<br />

Nun erweitert der Hersteller sein Portfolio um das äusserst flexible Steckverbindersystem<br />

revos Modular, womit nun auch die Euromap-Standards 27-1, 70, 73, 74 <strong>und</strong> 78<br />

abgedeckt werden <strong>und</strong> das Unternehmen vom Dachverband als offizieller Anbieter Euromapkompatibler<br />

Steckverbinder gelistet wird. Anwender des revos-Sortiments profitieren von<br />

standardisierten Schnittstellen, welche viele Vorteile bieten <strong>und</strong> es erlauben, Produktionsanlagen<br />

sehr einfach an neue Anforderungen anzupassen. So können beispielsweise Energie,<br />

Signale <strong>und</strong> Daten mit nur einem Steckverbinder übertragen werden. Die werkzeuglose<br />

Montage <strong>und</strong> Demontage der Module unterstützt eine fehlerfreie <strong>und</strong> schnelle Inbetriebnahme<br />

sowie einen leichten Austausch von Baugruppen, was Zeit <strong>und</strong> Kosten spart.<br />

Wieland Electric AG | www.wieland-electric.ch<br />

Wie reduzieren Sie Ihren CO2-Footprint<br />

<strong>und</strong> sparen bares Geld?<br />

Einen Beitrag leistet der Einsatz von energieeffizienten Lösungen im Bereich<br />

der Schaltschrank- <strong>und</strong> Prozessklimatisierung.<br />

Die Rittal AG hilft Ihnen bei der Suche nach der geeigneten Kühlung für Ihr<br />

Unternehmen.<br />

Mehr erfahren unter:<br />

www.rittal.com/de-de/products/Kuehlart


PRODUKTE<br />

Steckverbinder im Winkelgehäuse<br />

Beim Winkelgehäuse handelt es sich um eine Optimierung<br />

beziehungsweise eine Ergänzung für die Serien 423, 713, 715<br />

<strong>und</strong> 825. Damit bleiben alle Anwendungsfälle der zugr<strong>und</strong>eliegenden<br />

M12- <strong>und</strong> M16-Steckverbinder bestehen. Insbesondere<br />

unter beengten Platzverhältnissen verfügt diese neue<br />

Gehäuseform über ein verbessertes Dichtheitskonzept <strong>und</strong><br />

ermöglicht eine leichtere Montage.<br />

Binder Swiss AG | www.binder-connector.com/ch-de<br />

RSL 81 überarbeitet<br />

Um den Bahnrechner RSL 81 für künftige Anwendungen fit zu machen, wurde er nun überarbeitet.<br />

Zu den Verbesserungen zählen ein neues Mainboard <strong>und</strong> ein CAN-Controller der neuesten Gene ration.<br />

Dieser unterstützt neben Highspeed-CAN (ISO 11898-2) <strong>und</strong> Lowspeed-CAN (ISO 11898-3) sowie CAN-FD.<br />

Die CAN-Schnittstellen lassen sich bei Bedarf rückwirkungsfrei konfigurieren. Ebenfalls neu ist eine<br />

M.2-Schnittstelle, über die sich 5G-Module anbinden lassen. Der RSL 81 verfügt über Weitbereichseingänge<br />

für Gleichspannung zwischen 16,8 <strong>und</strong> 137,5 V <strong>und</strong> lässt sich wahlweise mit 4G/LTE (UMTS/GSM<br />

Fallback) konfigurieren. Der Rechner erfüllt alle rele vanten Normen der Bahnbranche, darunter<br />

EN50155, OT4 sowie EN45545-2 HL3. Auf Wunsch ist der Rechner mit einer unterbrechungs freien<br />

Stromversorgung erhältlich.<br />

Syslogic AG | www.syslogic.com


PRODUKTE<br />

Wago I/O System Field<br />

Hoch performant, vorbereitet für<br />

Time-Sensitive Networking (TSN)<br />

<strong>und</strong> unerschütterlich selbst bei<br />

rauesten Umgebungsbedingungen:<br />

Das Wago I/O System Field für die<br />

schaltschranklose Automatisierung<br />

in Schutzart IP67 überzeugt mit<br />

vielfältigen Funktionen. Ganz gleich,<br />

ob an der Verpackungsmaschine<br />

oder am Roboterarm, die Module des<br />

I/O Systems Field lassen sich genau<br />

dort montieren, wo sie benötigt<br />

werden – direkt am Ort des Geschehens,<br />

an der Maschine, nah an der<br />

Sensorik <strong>und</strong> der Aktorik.<br />

Wago Contact SA | www.wago.ch<br />

Erweiterung der Evochain-Energiekettenserie<br />

3D-Bildverarbeitungssystem<br />

Das Bildverarbeitungssystem In-Sight 3D-L4000 bearbeitet<br />

mit hoher Qualität <strong>und</strong> Geschwindigkeit 3D-Bilder für<br />

Inline-Prüf-, Führ- <strong>und</strong> Messanwendungen. Durch die<br />

Möglichkeit, Vision-Tools direkt auf einem echten 3D-Bild<br />

des Teils zu platzieren, bietet es eine höhere Genauigkeit<br />

als herkömmliche Systeme, wodurch sich die Arten möglicher<br />

Inspektionen erweitern. Das System enthält alle<br />

traditionellen 3D-Messwerkzeuge, wie zum Beispiel Ebenen<strong>und</strong><br />

Höhenbestimmung, <strong>und</strong> wird mit einer Vielzahl an<br />

3D-Vision-Tools geliefert, die von Gr<strong>und</strong> auf so konzipiert<br />

wurden, dass sie Prüfungen im echten 3D-Raum ermöglichen.<br />

Das In-Sight 3D-L4000 ist in drei Modellen mit<br />

unterschiedlichen Sichtfeldern verfügbar <strong>und</strong> eignet sich<br />

für einen vielseitigen Einsatz in verschiedenen Branchen.<br />

Cognex Germany Inc. | www.cognex.com<br />

36 #<strong>013</strong><br />

MP560 heisst das neue Modell in der<br />

Evochain-Energiekettenserie. Sie ist<br />

mit allen Technologien, welche die<br />

Evochain-Ketten besonders machen,<br />

ausgestattet. Dazu gehört die zeitsparende<br />

Rahmensteg-Verriegelung, die<br />

es erlaubt, die Energiekette einfach<br />

<strong>und</strong> schnell zu öffnen <strong>und</strong> zu schliessen.<br />

Dazu gehört auch der Gleitschuh<br />

mit Verschleisskontrollsystem. Denn<br />

Energieketten in horizontal gleitender<br />

Einbaulage werden oft sehr hohen<br />

mechanischen Belastungen ausgesetzt.<br />

Murrplastik hat hierfür eine<br />

clevere Lösung entwickelt, nämlich<br />

aufsteckbare Gleitschuhe im Innenbogen<br />

mit dem speziell entwickelten<br />

Verschleisskontrollsystem Evocontrol.<br />

Des Weiteren gibt es Geräuschdämpfungssysteme<br />

im Seitenglied,<br />

Seitenglieder mit Nut- <strong>und</strong> Feder-<br />

Technik <strong>und</strong> das variable Regalsystem,<br />

was eine flexible Belegung<br />

hinsichtlich Grösse <strong>und</strong> Anzahl der<br />

Leitungen <strong>und</strong> Schläuche gestattet.<br />

Murrplastik AG | www.murrplastik.ch


Leistungsfähige <strong>und</strong> extrem<br />

miniaturisierte Motion Controller<br />

Mit den Motion Controllern MC 3001 B (Board-to-Board-<br />

Stecker) <strong>und</strong> MC 3001 P (28-Pin-Stiftleiste) r<strong>und</strong>et Faulhaber<br />

die Generation seiner MC V3.0 Controller im Leistungsspektrum<br />

nach unten ab. Mit ihren Abmessungen<br />

von 16 × 27 × 2,6 mm sind sie für einen Dauerbetrieb bei<br />

1,4 A (5 A Spitze) ausgelegt. Konzipiert sind sie als Slaves<br />

für Ansteuer- <strong>und</strong> Positionieraufgaben von DC-Kleinstmotoren,<br />

linearen DC-Servomotoren oder bürstenlosen<br />

DC-Motoren. Ihre Konfiguration erfolgt über den Motion<br />

Manager V6 (ab Version 6.8), wobei das gute EMV-Verhalten<br />

der ungehäusten Controller von externen Laboren<br />

zertifiziert wurde.<br />

Faulhaber Minimotor SA | www.faulhaber.ch<br />

AI Solution Factory<br />

T-Systems hat seine zwanzigjährige Erfahrung in Transformation<br />

<strong>und</strong> Management von IT-Systemen in ein<br />

KI-Angebot gegossen. AI Solution Factory bündelt Entwickeln,<br />

Testen, Einführen <strong>und</strong> den Betrieb von KI-Lösungen<br />

für Produktion <strong>und</strong> Logistik <strong>und</strong> basiert auf einem Modellbaukasten.<br />

Dieser stellt die benötigte Hard- <strong>und</strong> Software<br />

sowie die Konnektivität <strong>und</strong> Sicherheit bereit <strong>und</strong> gestattet<br />

die Umsetzung individueller Lösungen. In einer Anwendung<br />

in der Automobilindustrie kommt dieser bereits<br />

zum Einsatz <strong>und</strong> beurteilt dort die Schweiss-Qualität von<br />

Robotern. Sensoren <strong>und</strong> Kameras am Roboter liefern<br />

Informationen zum Schweissprozess. Mittels Künstlicher<br />

Intelligenz lernt das eingesetzte System, wie gut seine<br />

Arbeit ist <strong>und</strong> sagt die Qualität der Verbindung vorher.<br />

Da die Qualitätskontrolle direkt beim Schweissen erfolgt,<br />

entfällt dieser Schritt am Ende der Produktionsstrasse.<br />

T-Systems Schweiz | www.t-systems.ch<br />

FAULHABER Motion Control<br />

Feel the<br />

Power<br />

Die neuen Motion Controller<br />

der Serie MC 3001 B/P sind<br />

extrem miniaturisiert <strong>und</strong> bieten<br />

dennoch die volle Funktionalität<br />

der MC3 Controller-Familie.<br />

faulhaber.com/mc3-mini/de<br />

M 1:1<br />

NEU<br />

16 mm<br />

WE CREATE MOTION


PRODUKTE<br />

Servoverstärker für Hochtouriges<br />

Der Servoverstärker Acopos P3 ist nun in einer Variante ohne<br />

Beschränkung der Ausgangsfrequenz verfügbar. So werden in<br />

vielen Anwendungen Motordrehzahlen möglich, die 100 000<br />

Umdrehungen in der Minute überschreiten. Die Motoren können<br />

dabei im offenen Regelkreis <strong>und</strong> im vollständig geschlossenen<br />

Regelkreis mit einer Zykluszeit von 50 µs gesteuert werden. Bei<br />

der Standardvariante des Acopos P3 wird die elektrische Ausgangsfrequenz<br />

des Gerätes überwacht. Überschreitet diese den Grenzwert<br />

von 598 Hz ununterbrochen für mehr als eine halbe Sek<strong>und</strong>e,<br />

wird die Bewegung gestoppt <strong>und</strong> ein Fehler ausgelöst. Bei der<br />

neuen Variante wird die elektrische Ausgangsfrequenz nicht<br />

überwacht. Damit unterliegt das Gerät den Dual-Use-Exportbeschränkungen<br />

gemäss der Verordnung (EG) Nr. 428/2009 der<br />

Europäischen Gemeinschaft.<br />

B&R Industrie-Automation AG | www.br-automation.com<br />

Handbediengerät mit Multitouch<br />

Das mobile Bedienpanel HGT 1053 hat einen kapazitiven 10,1-Zoll-Multitouchscreen<br />

<strong>und</strong> wurde speziell für anspruchsvolle Applikationen <strong>und</strong> (Web-) Visualisierungen<br />

entwickelt. Maschinen, Anlagen <strong>und</strong> Roboter lassen sich mit dem<br />

OPC-UA-fähigen Handbediengerät direkt vor Ort bedienen, testen <strong>und</strong> warten.<br />

Die integrierten Safety-Elemente Not-Halt- <strong>und</strong> Zustimmtaster sowie Schlüsselschalter<br />

sorgen für die nötige Sicherheit für Benutzer <strong>und</strong> Maschine (SIL 3, PL e).<br />

Kommuniziert wird über Gigabit-Ethernet. Zusätzlich stellt das HGT 1053 eine<br />

USB-2.0-Typ-A-Schnittstelle bereit. Das kabelgeb<strong>und</strong>ene, ergonomisch designte<br />

Bedienpanel in Schutzart IP54 liegt gut in der Hand <strong>und</strong> ermöglicht mit einem<br />

Gewicht von 1250 g ein ermüdungsfreies Arbeiten.<br />

Sigmatek Schweiz AG | www.sigmatek-automation.ch<br />

38 #<strong>013</strong>


TwinCAT Vision kombiniert mit TwinCAT HMI<br />

Die Bildverarbeitungslösung TwinCAT Vision bietet mit dem TwinCAT HMI Control Package die Möglichkeit,<br />

die Bildverarbeitung in die TwinCAT-HMI-Bedienoberfläche zu integrieren. Hierzu zählen ein<br />

erweitertes Image Control zur Bilddarstellung sowie ein Color Control. Das Image Control bietet zahlreiche<br />

Features, wie zum Beispiel das Einfrieren von Bildern oder die Detailanalyse einzelner Bilder, <strong>und</strong> erübrigt<br />

so das zeitaufwendige Programmieren von Funktionalitäten. Zudem gestattet es eine direkte Verknüpfung<br />

mehrerer Bildvariablen <strong>und</strong> die einfache Umschaltung der Bildanzeige. Sowohl im Image als auch im<br />

Color Control sind viele Einzel-Controls <strong>und</strong> JavaScript-Programmierung gekapselt <strong>und</strong> werden in vollem<br />

Umfang <strong>und</strong> einfach konfigurierbar zur Verfügung gestellt.<br />

Beckhoff Automation AG | www.beckhoff.ch<br />

Drehstrommotoren Baureihe DR..<br />

Effizient, leistungsstark <strong>und</strong> weltweit<br />

einsetzbar<br />

.................................................................................................<br />

Mit den Motorbaukästen DR../DRN/DR2.. setzen wir<br />

Millionen von Antriebskombinationen um <strong>und</strong> bewegen<br />

die unterschiedlichsten Anlagen <strong>und</strong> Maschinen, weltweit.<br />

Wir bieten Ihnen für jede Anforderung den optimalen<br />

Drehstrommotor: 2-, 4-, 6- <strong>und</strong> 8-polige Motoren,<br />

mit Leistungen von 0,09 kW bis 375 kW <strong>und</strong> in den<br />

Wirkungsgradklassen IE1 bis IE4.<br />

www.imhof-sew.ch


RUBRIKTITEL<br />

DIE SCHWEIZ<br />

SICHERER MACHEN<br />

KOLLABORATIVES<br />

ARBEITEN<br />

#008<br />

VINCI Energies baut für ihre Marken Axians <strong>und</strong> Actemium ein internationales<br />

IT/OT Security Operations Center (SOC) in Basel auf. In diesem neuen Hub mit Fokus<br />

auf Industrie 4.0 vernetzen sich über 300 Cyber-Security-Spezialisten aus der<br />

VINCI-Energies-Unternehmensgruppe. Das neue SOC entsteht im Bau 1 des Kompetenzzentrums<br />

uptownBasel <strong>und</strong> wird im Oktober 2021 eröffnet.<br />

Von Eugen Albisser<br />

COVID-19 sorgt in vielen Unternehmen für eine<br />

Neuorientierung. Themen wie Homeoffice, Digitalisierung,<br />

Datensicherheit, Remote-Wartung <strong>und</strong><br />

Connectivity gehören zu den neuen Schwerpunkten.<br />

Durch die damit verb<strong>und</strong>enen Umstellungen sowie die<br />

fortschreitende Digitalisierung <strong>und</strong> intensivere Vernetzung<br />

der IT mit der OT im Produktionsumfeld rücken jedoch auch<br />

Fragen zur Cyber Security deutlich stärker in den Fokus als<br />

jemals zuvor.<br />

So gilt es beispielsweise, in Industrie-4.0-Produktionshallen<br />

Ausfälle <strong>und</strong> Qualitätsschwankungen zu verhindern,<br />

die durch externe Manipulation verursacht werden könnten.<br />

Firmen müssen also zukünftig sicherstellen, dass ihre<br />

Sicherheit ausreicht, um ihr Leistungsangebot gegenüber<br />

ihren K<strong>und</strong>en reibungslos aufrechtzuerhalten.<br />

Mehrwert für Firmen mit Industrie-4.0-Ansätzen<br />

Verschiedene Studien von Gartner, Forrester, IDC <strong>und</strong> IDG<br />

gehen davon aus, dass bis 2025 r<strong>und</strong> 40% der Unternehmen<br />

40 #<strong>013</strong>


RUBRIKTITEL<br />

Zur Rubrik<br />

Die fortlaufende Rubrik «Kollaboratives Arbeiten»<br />

entsteht in Zusammenarbeit mit uptownBasel <strong>und</strong><br />

wird von ihr fi nanziell unterstützt. Die Rubrik<br />

beschreibt die Möglichkeiten, welche sich Industriefi<br />

rmen bieten im Zeitalter der Digitalisierung:<br />

vom kollaborativen Arbeiten bis zur vollkommen<br />

vernetzten Produktion.<br />

Portugal <strong>und</strong> Frankreich <strong>und</strong> schliesst die Expertise von Actemium<br />

im Bereich OT-Security mit ein. «Mit unserem neuen<br />

SOC bieten wir ein umfassendes <strong>und</strong> tiefes Spezial-Knowhow<br />

für Cyber-Bedrohungen unserer Zeit. Wir erkennen, analysieren,<br />

beheben <strong>und</strong> dokumentieren dort r<strong>und</strong> um die Uhr<br />

die Security-Vorfälle für unsere K<strong>und</strong>en. Durch unsere hohe<br />

Präventionsquote <strong>und</strong> den Fokus auf ICT & OT-Security schaffen<br />

wir am Standort Basel ein europaweit führendes Zentrum<br />

für Cybersicherheit im Zeitalter der Industrie 4.0», sagt Stefano<br />

Camuso, CEO Axians & Actemium Schweiz.<br />

uptownBasel | www.uptownbasel.ch<br />

ein internes Cybersecurity-Management-Team aufbauen.<br />

Nicht alle Unternehmen können jedoch ein eigenes Cybersecurity-Team<br />

betreiben. Die Gründe sind vielfältig, oft<br />

fehlt es jedoch schlicht an den benötigten Ressourcen<br />

wie interne Expertise, Zeit <strong>und</strong> Budget. Aus diesem Gr<strong>und</strong><br />

investiert VINCI Energies mit ihren Marken Actemium<br />

(Industrietechnik) <strong>und</strong> Axians (ICT) gezielt in den Aufbau<br />

eines internationalen Security Operations Center (SOC) am<br />

Standort Basel.<br />

Besonders für Industrie-Unternehmen, die über gewachsene<br />

Produktionsinfrastrukturen oder gezielte Industrie-4.0-<br />

Strategien verfügen, entsteht hier ein besonderer Mehrwert.<br />

Im SOC Basel werden alle vernetzten Sensoren, Maschinen,<br />

Anlagen <strong>und</strong> Geräte von Unternehmen überwacht, Security<br />

Muster sowie Anomalien analysiert <strong>und</strong> Schutzmassnahmen<br />

eingeleitet, um potenzielle Angriffe abzuwehren.<br />

Kommandozentrale im Kompetenzzentrum uptownBasel<br />

Das IT/OT SOC leistet zukünftig einen wichtigen Beitrag, um<br />

die Schweiz sicherer zu machen, <strong>und</strong> unterstützt Firmen<br />

<strong>und</strong> Organisationen bei der Erstellung <strong>und</strong> Umsetzung ihrer<br />

Security-Strategie. Das SOC im Bau 1 des Kompetenzzentrums<br />

uptownBasel dient dabei als Kommandozentrale. Es<br />

erfasst alle relevanten Informationen in Echtzeit, analysiert<br />

sie fortlaufend, erkennt dadurch Sicherheitsverletzungen<br />

schnell, kann zeitnah darauf reagieren <strong>und</strong> sie verhindern<br />

oder mit diesen Erkenntnissen auch präventive Schutzmassnahmen<br />

einleiten, um potenzielle Angriffe abzuwehren.<br />

Damit schliesst es ein Bedürfnis vieler Unternehmen,<br />

die über eine nicht ausreichende eigene Überwachung verfügen,<br />

Angriffe nicht oder zu spät erkennen <strong>und</strong> so hohen<br />

Schaden erleiden können.<br />

Europaweit führendes Zentrum für Cybersicherheit<br />

Das neue Security-Zentrum wird Teil eines Netzwerks von<br />

Axians SOCs in Europa sein, nebst den bereits existierenden<br />

lokalen SOCs in Deutschland, Tschechien, den Niederlanden,<br />

uptownBasel:<br />

Themen <strong>und</strong> Mieter<br />

Das Security Operations Center (SOC) im uptownBasel wird<br />

voraussichtlich ab Ende August 2021 in Betrieb genommen<br />

<strong>und</strong> im dritten Quartal 2021 eröffnet. uptownBasel konzentriert<br />

sich auf die aktuellen Themen wie Elektromobilität, Batterietechnologie,<br />

Digital Health, personalisierte Medizin, Additive<br />

Manufacturing, Datacenter <strong>und</strong> Data Analytics. uptownBasel<br />

hat dafür in Arlesheim im Schorengebiet ein Gr<strong>und</strong>stück<br />

mit 70 000 m 2 Fläche gekauft <strong>und</strong> wird bis 2027 dort modernste<br />

Räume <strong>und</strong> Infrastrukturen für mindestens 50 Firmen mit<br />

2000 innovativen Arbeitsplätzen schaffen.<br />

Wer steckt hinter uptownBasel<br />

Der kollaborative Campus der Zukunft ist eine Arealentwicklung<br />

von Hans-Jörg Fankhauser. Für das grosse fi nanzielle<br />

Engagement steht die Familie von Dr. Thomas Staehelin <strong>und</strong><br />

seiner Frau Monique, die selbst in Arlesheim aufgewachsen ist.<br />

#<strong>013</strong> 41


TECHNISCHES RUBRIKTITEL ENGLISCH<br />

BRUSH IT UP!<br />

Zuverlässige Messdaten mit den<br />

Drehgebern von Balluff<br />

In industriellen Anwendungen sind die<br />

Prozesszyklen genau getaktet.<br />

Um sie einzuhalten, ist die Regelung von Dreh<strong>und</strong><br />

Bandgeschwindigkeiten <strong>und</strong> die exakte<br />

Positionierung von Werkstücken essenziell.<br />

Die neuen Drehgeber von Balluff erfassen präzise<br />

Längen, Positionen, Drehzahlen, Drehbewegungen<br />

<strong>und</strong> Winkel.<br />

«Die Drehgeber überwachen Drehachsen, die die<br />

genaue Positionierung von Werkstücken <strong>und</strong> die<br />

Bewegung von Maschinen <strong>und</strong> Anlagen steuern»,<br />

sagt Balluff Produktmanager Josef Albano.<br />

Drehgeber wandeln mechanische Bewegungen<br />

in digitale elektrische Signale um.<br />

Je nach Anwendung haben sie unterschiedliche<br />

Messprinzipien.<br />

Ist eine hohe Auflösung gefordert, kommen meist<br />

optische Drehgeber zum Einsatz, die inkremental<br />

messen.<br />

In rauen Umgebungsbedingungen sind magnetische<br />

Drehgeber die richtige Wahl, die sowohl mit<br />

inkrementalem als auch mit absolutem Messprinzip<br />

erhältlich sind.<br />

Reliable measurement data with<br />

Balluff encoders<br />

In industrial applications, process cycles are<br />

precisely timed.<br />

In order to meet them, the control of rotational<br />

and conveyor speeds as well as the exact positioning<br />

of workpieces is essential.<br />

The new rotary encoders from Balluff precisely<br />

measure lengths, positions, speeds, rotary<br />

movements and angles.<br />

«The encoders monitor rotary axes that control<br />

the precise positioning of workpieces and the<br />

movement of machines and systems,» says Balluff<br />

Product Manager Josef Albano.<br />

Rotary encoders convert mechanical movements<br />

into digital electrical signals.<br />

Depending on the application, they have different<br />

measuring principles.<br />

If a high resolution is required, optical encoders<br />

that measure incrementally are usually used.<br />

In harsh environmental conditions, magnetic<br />

encoders are the right choice. They are available<br />

with both incremental and absolute measuring<br />

principles.<br />

Wie würden Sie den Text übersetzen? Versuchen Sie es, Absatz<br />

für Absatz. Der deutsche Text in dieser «Brush it up»-Rubrik<br />

wie auch die englische Übersetzung stammen – abgesehen von<br />

ein paar Anpassungen – von einer Pressemitteilung der Firma<br />

Balluff. Bild/Picture: Balluff<br />

42 #<strong>013</strong>


RUBRIKTITEL<br />

NEWS IN<br />

ZAHLEN<br />

Es gibt eine Zahl, die fasziniert mehr als jede andere: Pi. Und um Zahlen geht es hier <strong>und</strong><br />

auch um Pi. Denn zu vielen Nachrichten gehören Zahlen, sie erst lassen uns die Welt besser<br />

einordnen. Hier sind ein paar neue Zahlen aus der Welt der Technik <strong>und</strong> Industrie.<br />

0,12<br />

KW<br />

Die Ökodesign-Richtlinie wird ja<br />

verschärft. Drehstrommotoren<br />

mit einer Nennleistung ab 0,12 kW<br />

müssen nun ebenfalls einen Mindestwirkungsgrad<br />

erfüllen. Ab 0,75 kW<br />

gilt weiterhin der Wirkungsgrad IE3.<br />

11 700 000<br />

DOLLAR<br />

Die Weltraumunternehmen haben Hochbetrieb <strong>und</strong> es wird<br />

investiert. Wie in die Firma Launcher, die 11,7 Millionen Dollar<br />

als Serie-A-Finanzierung erhielt. Wie viele andere, wollen<br />

auch sie eine Rakete entwickeln, die kostengünstig ins All<br />

fliegen kann. Sie setzen bei der Konstruktion auf den 3D-Druck.<br />

3000<br />

MODULE<br />

Meyer Burgers neue Strategie lautet:<br />

Nicht nur Maschinen verkaufen, sondern<br />

selbst Solarmodule produzieren <strong>und</strong><br />

verkaufen. Nun ist ein Werk in Deutschland<br />

eröffnet worden, an dem pro Tag r<strong>und</strong><br />

3000 Module auf Heterojunction-Basis<br />

gefertigt werden können.<br />

1 500 000<br />

DATENPAKTE PRO TAG<br />

Die Vernetzung von Objekten im Internet der Dinge hat einen<br />

Flaschenhals: Viele Datenpakete zur gleichen Zeit zu übertragen<br />

ist schwierig. Am Fraunhofer-Institut fand man nun heraus,<br />

wie es gelingen kann, täglich bis zu 1,5 Millionen Datenpakete<br />

verlustfrei an eine einzige Datenstelle zu übertragen.<br />

30<br />

PROZENT<br />

Dank eines neuartigen Energiesystems<br />

konnte die Standseilbahn<br />

Biel-Magglingen 30 Prozent (siehe<br />

Beitrag Seite 16) ihrer Energiekosten<br />

senken. Einen Teil der Energie<br />

kann die Bahn nämlich nun<br />

beziehen durch die Nutzung<br />

der Bremsenergie der abwärtsfahrenden<br />

Gondel.<br />

62 800 000 000 000<br />

PI-STELLEN<br />

Seit dem 4. Mai läuft an der Fachhochschule Graubünden<br />

ein Versuch, um den Weltrekord in der genausten Berechnung<br />

der Kreiszahl Pi wieder in die Schweiz zurückzuholen.<br />

62,8 Billionen Stellen sind anvisiert.<br />

#<strong>013</strong> #011 43


Wissenswertes<br />

Bild: Bosch<br />

SECHS FAKTEN ZU BOSCHS NEUEM HALBLEITERWERK<br />

R<strong>und</strong> eine Milliarde Euro hat sich Bosch sein neues Halbleiter-Werk nördlich von Dresden<br />

kosten lassen. Im digitalen, 5G-fähigen Gebäude, entstehen vor allem Chips fürs Internet<br />

der Dinge <strong>und</strong> die Automobil-Industrie. Die Mitarbeitenden verantworten dabei die Planung<br />

<strong>und</strong> Steuerung der Produktion.<br />

1. Vernetzte <strong>und</strong> hochautomatisierte Produktion<br />

Jede der r<strong>und</strong> 100 Maschinen <strong>und</strong> Anlagen im 10 000 Quadratmeter<br />

grossen Reinraum ist elektronisch miteinander<br />

<strong>und</strong> mit der Gebäudeinfrastruktur über eine Datenzentrale<br />

vernetzt. 300 Kilometer Datenleitungen wurden dafür verlegt.<br />

Pro Maschine werden so bis zu 1000 Datenkanäle in<br />

Echtzeit erfasst <strong>und</strong> innerhalb des Werks zum Server weitergeleitet.<br />

Diese zentralisierte Datenarchitektur ist eine der<br />

grössten Stärken des neuen Bosch-Werks. Insgesamt entstehen<br />

Produktionsdaten im Umfang von umgerechnet 500<br />

Textseiten pro Sek<strong>und</strong>e. Auf einen Tag hochgerechnet entspricht<br />

dies mehr als 42 Millionen beschriebenen Blättern<br />

Papier mit einem Gewicht von 22 Tonnen.<br />

2. Erste AIoT-Fabrik<br />

Das Halbleiterwerk in Dresden ist Boschs erste AIoT-Fabrik.<br />

AIoT – dieser Begriff steht für die Kombination von Künstlicher<br />

Intelligenz <strong>und</strong> dem Internet der Dinge. Damit schafft<br />

Bosch die Gr<strong>und</strong>lage für eine datengesteuerte, kontinuierliche<br />

Verbesserung in der Produktion. So lässt sich das Datenvolumen,<br />

das entsteht, mittels Methoden der Künstlichen<br />

Intelligenz auswerten. Ein KI-Algorithmus erkennt<br />

beispielsweise selbst kleinste Fehler, die durch spezifische<br />

Fehlerbilder auf den Wafern sichtbar werden. Die Ursachen<br />

werden sofort analysiert <strong>und</strong> Prozessabweichungen umgehend<br />

korrigiert, noch bevor sie die Zuverlässigkeit des Produktes<br />

beeinflussen können.<br />

44 #<strong>013</strong>


3. Digitaler Zwilling für Prozessoptimierung<br />

Das Halbleiterwerk gibt es zweimal – einmal in der realen Welt<br />

<strong>und</strong> einmal in der digitalen. Alle Teile der Fabrik <strong>und</strong> alle relevanten<br />

Bauwerksdaten des kompletten Halbleiterwerkes wurden<br />

bereits während der Bauphase digital erfasst <strong>und</strong> in Form<br />

eines dreidimensionalen Modells visualisiert. Der Zwilling<br />

besteht aus r<strong>und</strong> einer halben Million 3D-Objekten – von Gebäuden<br />

<strong>und</strong> Infrastruktur, über Ver- <strong>und</strong> Entsorgungsanlagen,<br />

Kabeltrassen <strong>und</strong> Lüftungssystemen bis zu den Maschinen <strong>und</strong><br />

Fertigungsanlagen. Damit lassen sich Prozessoptimierungen,<br />

aber auch Umbauarbeiten simulieren, ohne in die laufende<br />

Fertigung eingreifen zu müssen.<br />

HMI<br />

AUF SCHIENEN<br />

SCHRÄNKT EIN!<br />

STARTEN SIE DURCH MIT<br />

4. Nachhaltigkeit durch Datenbrille<br />

Bosch nutzt im Dresdener Werk Augmented Reality (Bild links).<br />

Dank smarter AR-Datenbrillen oder Tablets werden Nutzern<br />

digitale Inhalte in die reale Umgebung eingeblendet. Eine von<br />

Bosch entwickelte AR-App macht beispielsweise die Energiedaten<br />

aus der Waferfab in einem virtuellen Gebäudemodell<br />

sichtbar. Damit lässt sich der CO 2 -Fussabdruck von Fertigungsanlagen<br />

optimieren. Zudem unterstützen Datenbrillen bei der<br />

Bauplanung <strong>und</strong> sind künftig ein wichtiges Hilfsmittel bei der<br />

Fernwartung von Anlagen durch Experten weltweit, die gar<br />

nicht vor Ort sind.<br />

5. Ready für 5G<br />

Damit die Datenübertragung zwischen Maschinen <strong>und</strong> Computern<br />

künftig noch flexibler wird, wird in der Halbleiterfabrik schon<br />

bald der Mobilfunkstandard 5G eingeführt. Das Werk ist daher von<br />

Beginn an 5G-ready. Alle erforderlichen baulichen Massnahmen<br />

für eine 5G-Infrastruktur wurden beim Bau bereits berücksichtigt.<br />

6. Klimaneutraler Betrieb<br />

Das Halbleiterwerk wurde von Beginn an klimaneutral erstellt.<br />

Bosch greift dafür auf die Erfahrungen des Schwesterwerks in<br />

Reutlingen zurück. Die Hauptenergieversorgung erfolgt beispielsweise<br />

ausschliesslich durch Ökostrom <strong>und</strong> klimaneutrales<br />

Erdgas. Zudem sorgt ein ausgeklügeltes Energiemanagement<br />

für eine verbrauchsoptimierte Fertigung.<br />

www.iot.bosch.com<br />

DEFINIEREN SIE IHRE GREN-<br />

ZEN DOCH EINFACH SELBST!<br />

DIE PERFEKTE KOMBINATION AUS TOTALER OFFENHEIT<br />

UND KONFIGURIERBAREM FUNKTIONSUMFANG MACHT<br />

EINFACH ALLES MÖGLICH. ALLE MERKMALE EINER KLAS-<br />

SISCHEN PROZESSVISUALISIERUNGSSOFTWARE SIND BEI<br />

VISIWIN GEPAART MIT LEISTUNGSFÄHIGEN PROGRAM-<br />

MIERMÖGLICHKEITEN UND DEN BESTEN WERKZEUGEN,<br />

DIE DER MARKT HERGIBT.<br />

WWW.INOSOFT-AG.CH<br />

Bild: Bosch<br />

BESUCHEN SIE UNS AUF<br />

DER SINDEX IN BERN –<br />

31.08. BIS 02.09.2021!


Barbara Frei verantwortet<br />

nun die globalen<br />

Automatisierungsaktivitäten<br />

von Schneider<br />

Electric. Bild: SE<br />

40 JAHRE LEUZE ELECTRONIC AG<br />

SCHWEIZ<br />

Mit ihrer Eröffnung am 13. Mai 1981 in Brüttisellen<br />

war die Leuze Electronic AG Schweiz die erste<br />

Auslandsniederlassung der Leuze Electronic-<br />

Gruppe. Ein wichtiger Meilenstein <strong>und</strong> Schritt in<br />

Richtung Internationalisierung des 1963 im süddeutschen<br />

Owen/Teck gegründeten Unternehmens.<br />

Wie die gesamte Leuze Electronic-Gruppe wächst die<br />

Schweizer Service- <strong>und</strong> Vertriebsgesellschaft seit Jahren<br />

überdurchschnittlich. Dieses Wachstum sorgte für beengte<br />

Platzverhältnisse, weshalb 2015 neue Räumlichkeiten in Flurlingen<br />

nahe Schaffhausen bezogen wurden. Partner <strong>und</strong> Leuze-K<strong>und</strong>en<br />

profitieren von der räumlichen Nähe der Schweizer<br />

Niederlassung – vor allem im Servicebereich <strong>und</strong> bei<br />

komplexen Safety-Anwendungen. Für die Romandie gibt es<br />

einen eigenen regionalen Support in französischer Sprache.<br />

«Unser Team steht in allen Landesteilen für kompetente<br />

Beratung <strong>und</strong> zuverlässigen K<strong>und</strong>enservice. Das zeichnet<br />

uns aus», erklärt Jean-Claude Schmid, Geschäftsführer der<br />

Leuze Electronic AG Schweiz. Seit August 2020 werden übrigens<br />

die Schweizer K<strong>und</strong>en vom neuen internationalen<br />

Leuze-Distributionszentrum in Unterlenningen, nahe des<br />

Headquarters, beliefert.<br />

www.leuze.ch<br />

BARBARA FREI MIT NEUER<br />

VERANTWORTUNG<br />

Schneider Electric hat Barbara Frei zur neuen<br />

Executive Vice President des globalen<br />

Geschäftsbereichs Industrial Automation<br />

ernannt. Die Managerin übernimmt diese<br />

Position von Peter Herweck, der zum Industriesoftware-Anbieter<br />

Aveva wechselte.<br />

Nachdem Barbara Frei seit 2019 als Executive Vice<br />

President Europe Operations bei Schneider Electric<br />

tätig war, bleibt sie weiterhin Mitglied des Executive<br />

Committee. Von Zürich aus wird sie direkt an<br />

Jean-Pascal Tricoire, Chairman & CEO von Schneider<br />

Electric, berichten. Zu ihrem Aufgabenbereich<br />

zählt es, K<strong>und</strong>en <strong>und</strong> Partnern des Tech-Konzerns<br />

dabei zu helfen, von den nachhaltigen Lösungen<br />

der nächsten Generation für die Industrie der Zukunft<br />

zu profitieren <strong>und</strong> die Vorteile universeller<br />

Automatisierung zu nutzen.<br />

In ihr bisheriges Amt als Vice President Europe<br />

Operations folgt Christel Heydemann. Ebenso wie<br />

Barbara Frei behält die neue Europachefin, die zuvor<br />

die Position als Executive Vice President France<br />

Operations innehatte, ihre Rolle als Mitglied des<br />

Executive Committee des Unternehmens bei. Die<br />

Managerin wird Schneider Electric weiterhin gegenüber<br />

den EU-Institutionen vertreten <strong>und</strong> soll<br />

zur Entwicklung einer politischen Agenda beitragen,<br />

welche die grüne <strong>und</strong> digitale Transformation<br />

Europas beschleunigen soll.<br />

Sensor People werden die Mitarbeiter der<br />

Leuze Electronic-Gruppe genannt. Über 1200<br />

sind heute weltweit für das Unternehmen tätig.<br />

www.se.com<br />

46 #<strong>013</strong>


<strong>WISSEN</strong>SWERTES<br />

FORSCHUNGSZENTRUM<br />

FÜR WASSERSTOFF<br />

PILZ BLICKT OPTIMISTISCH<br />

NACH VORN<br />

Die Pilz Unternehmensgruppe hat im Geschäftsjahr<br />

2020 den weltweiten Krisen <strong>und</strong> Umbrüchen Rechnung<br />

tragen müssen: Das Unternehmen verzeichnet<br />

für 2020 einen Umsatz von 286,2 Millionen<br />

Euro <strong>und</strong> damit im Vergleich zum Vorjahr einen Rückgang<br />

um 11,3 Prozent. Exportanteil <strong>und</strong> F&E-Quote stiegen. In die<br />

kommenden Monate schaut das Unternehmen dennoch voller<br />

Zuversicht.<br />

Die Mitarbeiterzahl weltweit betrug 2440 Personen zum<br />

Stichtag 31. Dezember 2020 <strong>und</strong> ist damit um 4,2 Prozent<br />

gesunken. In Deutschland ging die Mitarbeiterzahl um 3,4<br />

Prozent zurück: Von 1128 auf 1091. Dieser Rückgang basiert<br />

ausschliesslich auf Rentenabgängen <strong>und</strong> natürlicher Fluktuation.<br />

Betriebsbedingte Kündigungen im Zuge der weltweiten<br />

Wirtschaftskrise konnten vermieden werden. Trotz<br />

schwieriger Rahmenbedingungen hat das Unternehmen<br />

seine Ausbildungsaktivitäten wie geplant fortgeführt: Alle<br />

Auszubildenden wurden nach Ende ihrer Ausbildung übernommen.<br />

16 neue Azubis sind bei Pilz 2020 ins Berufsleben<br />

gestartet.<br />

Pilz wahrt selbst in wirtschaftlich schwierigen Zeiten seinen<br />

innovativen Charakter: So hielt das Unternehmen auch<br />

2020 seine F&E-Quote weiter bei über 21 Prozent. Aktueller<br />

Beleg ist die Markteinführung des Sicherheitsschaltgerätes<br />

myPNOZ Anfang 2021. Auf Basis eines durchgängigen, digitalen<br />

Konzeptes erhält der Anwender eine sichere Lösung,<br />

die er nach seinen Anforderungen individuell in Losgrösse 1<br />

bauen lassen kann.<br />

www.leuze.ch<br />

Das Automatisierungsunternehmen<br />

Pilz schaut<br />

voller Zuversicht<br />

in die Zukunft <strong>und</strong><br />

investiert dafür<br />

in die Aus- <strong>und</strong><br />

Weiterbildung.<br />

Bild: Pilz<br />

Die Anwendungsmöglichkeiten<br />

für Wasserstoff sind vielfältig. In<br />

Gesellschaft <strong>und</strong> Industrie ist<br />

der Einsatz von Wasserstoff aber<br />

noch längst nicht weit verbreitet. Das liegt<br />

unter anderem am Fehlen wirtschaftlicher<br />

<strong>und</strong> effizienter Technologien. Daher<br />

wird nun am Fraunhofer Hydrogen Lab<br />

Görlitz eine Forschungsplattform aufgebaut,<br />

auf der entlang der gesamten Wasserstoff-Wertschöpfungskette<br />

neuartige<br />

technische Ansätze entwickelt <strong>und</strong> erprobt<br />

werden können – von der Wasserstofferzeugung<br />

über die -speicherung bis<br />

hin zur -nutzung.<br />

Als Partner haben sich dazu das Fraunhofer-Institut<br />

für Werkzeugmaschinen <strong>und</strong><br />

Umformtechnik IWU <strong>und</strong> das Fraunhofer-<br />

Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen<br />

<strong>und</strong> Systemen IMWS zusammengeschlossen.<br />

Sie bauen auf dem Innovationscampus<br />

Görlitz gemeinsam das Forschungszentrum<br />

auf. Die Bauarbeiten beginnen<br />

Endes des Jahres. Ende 2022 soll die HLG-<br />

Forschungsplattform mit einer Elektrolyseleistung<br />

von circa 10 Megawatt den Forschungsbetrieb<br />

aufnehmen.<br />

Im Hydrogen Lab auf dem Innovationscampus<br />

Görlitz untersuchen ab 2023 bis<br />

zu 30 Forschende dabei zum Beispiel die<br />

Stacks von Elektrolyseuren <strong>und</strong> Brennstoffzellen,<br />

in denen durch Reaktion von<br />

Wasserstoff <strong>und</strong> Sauerstoff elektrische<br />

Energie entsteht. Sie bewerten Technologiesysteme<br />

<strong>und</strong> untersuchen die eingesetzten<br />

Werkstoffe bis auf Mikrostrukturebene,<br />

um ihre Zuverlässigkeit <strong>und</strong><br />

Lebensdauer zu verbessern oder neue<br />

Eigenschaften <strong>und</strong> verbessertes Einsatzverhalten<br />

möglich zu machen. Auch<br />

Leistungselektronik soll zum Tätigkeitsspektrum<br />

gehören, ebenso wie Fragen der<br />

Digitalisierung <strong>und</strong> Zertifizierung. Ein<br />

Schwerpunkt soll zudem die Weiterentwicklung<br />

von Fertigungstechnologien für<br />

Elektrolyseure in Richtung Grossserie <strong>und</strong><br />

Massenfertigung sein. Die Forschungsergebnisse<br />

sollen die Gr<strong>und</strong>lage für neue<br />

oder verbesserte Produkte, Prozesse <strong>und</strong><br />

Geschäftsmodelle bilden.<br />

www.fraunhofer.de<br />

#<strong>013</strong> 47


<strong>WISSEN</strong>SWERTES<br />

DIGITALISIERUNG<br />

SCHWEIZER<br />

DIALEKTE<br />

Die ZHAW <strong>und</strong> die die FHNW<br />

rufen zur Datensammlung<br />

von Schweizer Dialekten<br />

in der gesamten Deutschschweiz<br />

auf. Die Bevölkerung kann<br />

ab sofort mithelfen, indem sie<br />

mit einer App Sprachaufnahmen<br />

erstellt. Mit den digitalisierten Dialekten<br />

soll später beispielsweise<br />

Sprachassistenten wie Siri oder<br />

Alexa die Schweizer M<strong>und</strong>art verständlicher<br />

gemacht werden.<br />

Sprachassistenten verstehen gesprochenes<br />

Schweizerdeutsch nur<br />

schlecht. Das liegt am Mangel an<br />

Audiodateien, die nötig sind, um<br />

diese Systeme zu trainieren. Für<br />

grosse Technologiefirmen ist der<br />

Markt zu klein, um eine Lösung zu<br />

entwickeln, die Schweizerdeutsch<br />

versteht. Das soll sich ändern. «Wir<br />

wollen Schweizer Dialekte sammeln<br />

<strong>und</strong> digitalisieren», sagt<br />

Mark Cieliebak vom ZHAW-Centre<br />

for Artificial Intelligence. «Mindestens<br />

2000 St<strong>und</strong>en Aufnahmen von<br />

schweizerdeutschen Dialekten sollen<br />

zusammenkommen, damit wir<br />

eine gute Datenbasis haben». Manfred<br />

Vogel von der FHNW ergänzt:<br />

«Diese Daten werden wir verwenden,<br />

um einem Algorithmus basierend<br />

auf künstlicher Intelligenz<br />

beizubringen, schweizerdeutsche<br />

Sprache zu verstehen <strong>und</strong> automatisch<br />

in hochdeutschen Text umzuwandeln».<br />

Für das Projekt wurde eine Webapplikation<br />

entwickelt, mit welcher<br />

Freiwillige eigene Audioaufnahmen<br />

erstellen können, indem sie<br />

hochdeutsche Sätze in natürliche<br />

M<strong>und</strong>art übersetzen <strong>und</strong>/oder die<br />

Aufnahmen von anderen Teilnehmenden<br />

überprüfen. In der App<br />

können die Teilnehmenden sehen,<br />

aus welchen Kantonen bereits<br />

Sprachaufnahmen vorhanden sind<br />

– <strong>und</strong> welche Kantone <strong>und</strong> Dialekte<br />

noch fehlen.<br />

www.dialektsammlung.ch<br />

SINDEX 2021 LIVE UND DIGITAL<br />

Die im Herbst 2020 geplante Sindex musste<br />

aufgr<strong>und</strong> der Corona-Pandemie um ein Jahr verschoben<br />

werden. Die Ankündigung umfassender<br />

Lockerungsschritte durch den B<strong>und</strong>esrat <strong>und</strong><br />

das rasche Fortschreiten der nationalen Impfkampagne<br />

erlauben es der Bernexpo, die Messe für die industrielle<br />

Automatisierung nun wie vorgesehen am Ersatztermin vom<br />

31. August bis 2. September 2021 als hybride Veranstaltung<br />

durchzuführen.<br />

Dass Live-Messen weiterhin einem Bedürfnis entsprechen,<br />

zeigt eine Umfrage der Veranstalterin unter den Besuchenden<br />

der Sindex 2018. R<strong>und</strong> 70 Prozent der Befragten gaben<br />

an, die <strong>Ausgabe</strong> 2021 zu besuchen. Bei den Unschlüssigen<br />

hängt die Teilnahme grösstenteils von den behördlichen<br />

Einschränkungen <strong>und</strong> der Möglichkeit einer Impfung ab.<br />

Dennoch wird die Sindex zusätzlich um eine Digital-Plattform<br />

erweitert <strong>und</strong> findet somit erstmals im hybriden<br />

Format statt. Dies ermöglicht Ausstellenden <strong>und</strong> Besuchenden<br />

eine grössere räumliche <strong>und</strong> zeitliche Flexibilität – ein<br />

weiteres Bedürfnis, das in der Befragung häufig genannt<br />

wurde. Neu können Ausstellende ihre Präsenz auf einfache<br />

Weise in den virtuellen Raum erweitern <strong>und</strong> Inhalte auch<br />

Teilnehmenden zugänglich machen, denen eine physische<br />

Präsenz nicht möglich ist. So können Besuchende ausgewählte<br />

Referate der Sindex während <strong>und</strong> nach der Live-Veranstaltung<br />

zeit- <strong>und</strong> ortsunabhängig konsumieren.<br />

www.sindex.ch<br />

Mit der Sindex 2021<br />

führt die Bernexpo<br />

die erste Fachplattform<br />

im hybriden<br />

Format durch.<br />

Dennoch ist die<br />

Veranstalterin<br />

davon überzeugt,<br />

dass es einen<br />

ähnlichen Andrang<br />

wie zuletzt 2018<br />

geben wird. Bild:<br />

Sprich<br />

48 #<strong>013</strong>


Wer innovativ ist, entscheidet<br />

sich für OPC UA over TSN<br />

https://www.br-automation.com/en/technologies/opc-ua/<br />

OPC UA over TSN vernetzt industrielle Anwendungen<br />

weltweit - heute <strong>und</strong> morgen<br />

Offen. Schnell. Durchgängig. Sicher.


PLUG-AND-PRODUCE<br />

EINSTECKEN,<br />

FERTIG, LOS!<br />

Ein paar Herausforderungen liegen noch vor uns auf dem Weg zum flächendeckenden<br />

Einsatz von Plug-and-Produce-Produkten. Dieser Trendbericht zeigt einige davon auf,<br />

aber auch Lösungen <strong>und</strong> Lösungsansätze.<br />

Von Eugen Albisser<br />

Technik könnte so einfach<br />

sein! Eine Firma kauft eine<br />

Maschine, schliesst sie in der<br />

Fabrikhalle an, wartet einen<br />

Moment, bis die Software sich eingeloggt<br />

hat ins übergeordnete System,<br />

ein Bestätigungsklick <strong>und</strong> bereits beginnt<br />

der Datenaustausch, die Parameter<br />

werden automatisch eingestellt<br />

<strong>und</strong> dann meldet die Maschine, dass<br />

sie betriebsbereit ist – <strong>und</strong> natürlich<br />

hat das System selbst die besten aller<br />

Prozesse <strong>und</strong> Skills ausgewählt <strong>und</strong><br />

eingestellt.<br />

Die sofortige Implementierung von<br />

Maschinen <strong>und</strong> Anlagen in bestehende<br />

Organisationsstrukturen sieht allerdings<br />

noch etwas anders aus. Aber<br />

ein Heer an Entwicklern <strong>und</strong> Forschern<br />

hat sich auf den Weg gemacht,<br />

um die Welt der Technik ins «Plugand-Play»-Zeitalter<br />

zu führen oder wie<br />

es im industriellen Bereich heisst: ins<br />

Plug-and-Produce-Zeitalter.<br />

Frühe Vision: Anlagen mieten <strong>und</strong><br />

zusammenstellen<br />

Diesen Traum vom «Einstecken <strong>und</strong><br />

Produzieren» hatte zum Beispiel die<br />

Schweizer Firma Feintool, die noch von<br />

der Idee ausging, dass in Zukunft Firmen<br />

ganze Anlagen mieten werden.<br />

Das hätte für einen Maschinenhersteller<br />

zweierlei bedingt: Erstens, dass<br />

K<strong>und</strong>en nach eigenen Bedürfnissen<br />

unterschiedliche Stationen auswählen<br />

<strong>und</strong> zusammenstellen können <strong>und</strong><br />

zweitens, dass das Zusammenstellen<br />

schnell <strong>und</strong> einfach gelingt –, was wiederum<br />

einen Plug-and-Produce-Ansatz<br />

bedingt. Feintool begannen im Jahr<br />

2002 ein modulares System namens<br />

Modutec zu entwickeln, das dann sogar<br />

auf der Motek 2004 ausgestellt wurde<br />

<strong>und</strong> als «flexibles, modulares, aus standardisierten<br />

Bauteilen bestehendes<br />

Montagesystem mit hohem Wiederverwendungsgrad»<br />

angepriesen wurde.<br />

Die Idee kam gut an, doch die Rechner<br />

verfügten damals noch nicht über eine<br />

derart hohe Leistung, dass man den<br />

Plug-and-Produce-Ansatz als ausgereift<br />

hätte propagieren können.<br />

Spätere Forschungsprojekte wie das<br />

EU-Projekt PRIME, bei dem die ZHAW<br />

involviert war, nahmen den Feintool-<br />

Ansatz allerdings auf <strong>und</strong> viele weitere<br />

ähnliche Forschungsprojekte folgten<br />

(siehe auch BFH-Bericht auf Seite<br />

60). Doch noch immer haben Entwicklungs-<br />

<strong>und</strong> Forschungsabteilungen<br />

viel Arbeit vor sich, um die Plug-and-<br />

Produce-Technologie zu verbessern.<br />

Der Shop, der «Plug and Automate»<br />

verspricht<br />

Wenn es allerdings einen Industriezweig<br />

gibt, der die Plug-and-Produce-<br />

Technologien rasant vorantreibt, dann<br />

die Automationsbranche. Zwar hat<br />

sich die Vision, dass Anlagen gemietet<br />

werden, nicht durchgesetzt; doch der<br />

Druck, flexibler produzieren zu kön-<br />

«Neben der Inbetriebnahme<br />

<strong>und</strong> Nutzung sollen PNP-Lösungen<br />

auch wartungsfrei sein oder<br />

Störungen vom K<strong>und</strong>en selbst<br />

eliminiert werden können.»<br />

Rudolf Meyer, Liquidtool Systems<br />

50 #<strong>013</strong><br />

Bild: Liquidtool


«Wir brauchen definitiv Automatisierungslösungen,<br />

die schnell <strong>und</strong><br />

einfach in Betrieb genommen werden<br />

können, also mit Plug-and-Produce.»<br />

Alfred Zeuner, Bosch Rexroth Schweiz AG<br />

nen, verlangt von der Automation ausserordentliche<br />

Leistungen: Roboter<br />

einstecken <strong>und</strong> produzieren. Roboter<br />

ausstecken, umstellen, einstecken<br />

<strong>und</strong> weiterproduzieren – so sollte es<br />

sein. Es ist daher nicht verw<strong>und</strong>erlich,<br />

dass in diesem Bereich besonders viele<br />

Beispiele gef<strong>und</strong>en werden können,<br />

die das Plug-and-Produce-Prinzip verinnerlicht<br />

haben. Und es gibt sogar einen<br />

Shop, der sich das auf die Fahne<br />

geschrieben hat: «Plug and automate».<br />

Ein Webshop voller PnP-Produkte<br />

Hinter dem Onlineshop steckt die Firma<br />

Bachmann Engineering AG <strong>und</strong><br />

deren CEO heisst Marc Straub (siehe<br />

Kasten mit Interview «Die Fortschritte<br />

sind beachtlich»). Er versichert, dass<br />

der Name nicht eine Spielerei, sondern<br />

Programm ist. «Die Idee ist, den<br />

K<strong>und</strong>innen <strong>und</strong> K<strong>und</strong>en Produkte anzubieten,<br />

die einfach <strong>und</strong> ohne grosses<br />

Fachwissen mit den kollaborativen<br />

Robotern von Universal Robots<br />

verwendet werden können», sagt er<br />

<strong>und</strong> ergänzt: «Über 90 Prozent aller<br />

Produkte im Shop entsprechen dem<br />

Plug-and-Produce-Ansatz. Dass dies<br />

möglich ist, hat mit den grossen Fortschritten<br />

zu tun, die in den letzten<br />

Jahren in der kollaborativen Robotik<br />

gemacht worden sind.»<br />

Zeit ist reif für das Plug-and-Produce-<br />

Zeitalter<br />

Ist die Zeit also reif für das Plug-and-<br />

Produce-Zeitalter? «Absolut», sagt Rudolf<br />

Meyer, CEO des Emmentaler Unternehmens<br />

Liquidtool Systems <strong>und</strong><br />

die Gründe dafür sind für ihn klar: «Die<br />

Menschen gewöhnen sich immer<br />

mehr an solche Produkte. Vor allem<br />

aus dem privaten Bereich kennen sie<br />

es, aber PnP-Lösungen halten auch<br />

immer mehr Einzug im geschäftlichen<br />

Umfeld. Man will schnell etwas testen<br />

<strong>und</strong> nutzen <strong>und</strong> nicht auf eine lange<br />

Einführung warten müssen. Produkte<br />

sollen einfach verständlich <strong>und</strong> ‹flüssig›<br />

in der Anwendung sein.»<br />

Auch Alfred Zeuner, stellvertretender<br />

Geschäftsführer sowie Leiter Vertrieb<br />

Industrieanwendungen bei der Bosch<br />

Rexroth Schweiz AG findet, dass die<br />

Zeit reif ist. «Der Trend geht in allen<br />

Branchen eindeutig in Richtung kleinerer<br />

Losgrössen <strong>und</strong> das erfordert<br />

eine höhere Flexibilität in der Produktion»,<br />

sagt Zeuner. Maschinen müssten<br />

teilweise mehrmals am Tag umgerüstet,<br />

Fertigungslinien in kürzester<br />

Zeit um neue Aktoren erweitert werden,<br />

erklärt er <strong>und</strong> dies sei nur mit<br />

Automatisierungslösungen erreichbar,<br />

die schnell <strong>und</strong> einfach in Betrieb<br />

genommen werden könnten, «also mit<br />

Plug-and-Produce», so Zeuner.<br />

Was muss Plug-and-Produce können?<br />

Doch wie definiert man eigentlich<br />

«Plug-and-Produce»? Wie wenig Arbeit<br />

darf da noch auf einen Mitarbeiter zukommen,<br />

falls man diesen Begriff für<br />

ein Produkt verwendet? Rudolf Meyer:<br />

«Die Nutzer <strong>und</strong> Nutzerinnen sollen<br />

die Anwendung oder das Produkt<br />

selbst installieren oder in Betrieb nehmen<br />

können. Ein Wizard kann dabei<br />

unterstützen. Es soll aber kein Support<br />

von aussen nötig sein bei der Erstinstallation.<br />

Ebenso intuitiv <strong>und</strong> einfach<br />

soll die anschliessende Bedienung der<br />

Anwendung oder des Produkts sein.»<br />

Neben der Inbetriebnahme <strong>und</strong> Nutzung<br />

sollen PNP-Lösungen wartungsfrei<br />

sein oder Störungen vom K<strong>und</strong>en<br />

selber eliminiert werden können, fügt<br />

Meyer hinzu. Und Alfred Zeuner meint:<br />

«Die Produkte identifizieren sich<br />

selbst, fügen sich nach Freigabe des<br />

Inbetriebnehmers automatisch in das<br />

Netzwerk ein <strong>und</strong> müssen nur an die<br />

Anwendung angepasst werden. Zunehmend<br />

läuft die Inbetriebnahme sogar<br />

nicht mehr über die Maschinensteuerung<br />

oder einen Laptop, sondern<br />

über Smartphone- oder Tablet-Apps.»<br />

Nicht einfach: taktil agierende Roboter<br />

Doch wie immer bei neuartigen <strong>und</strong><br />

sich im Aufbau befindlichen Technologien<br />

sind noch einige Hürden<br />

zu meistern, auch wenn einige Bereiche<br />

schneller vom Plug-and-Produce-<br />

Ansatz profitieren können. Wir haben<br />

bei der Fruitcore Robotics GmbH nachgefragt,<br />

welche Bereiche bei ihnen<br />

einfacher umzusetzen sind. «Auf dem<br />

Gebiet der roboterbasierten Automatisierung<br />

hängt das von der Anwendung<br />

ab», sagt CFO Patrick Zimmermann<br />

<strong>und</strong> präzisiert: «Insbesondere gleichbleibende<br />

Prozesse wie Pick-and-Place,<br />

Montage- <strong>und</strong> Prüfprozesse sind<br />

sehr einfach umzusetzen. Schwieriger<br />

wird es, wenn Roboter taktil agieren<br />

müssen oder sich Prozessparameter<br />

laufend ändern.» Der Gr<strong>und</strong> liegt auf<br />

der Hand: Hierfür sind oftmals aufwendige<br />

Installationen notwendig, um<br />

einen stabilen Prozess zu gewährleisten.<br />

«Die Roboter, die dafür verwendet<br />

werden können, sind die gleichen, allerdings<br />

dann nicht mehr per Plugand-Produce,<br />

sondern mit der Unterstützung<br />

von internen Experten oder<br />

Systempartnern.»<br />

Bild: Bosch Reroth<br />

#<strong>013</strong> 51


PLUG-AND-PRODUCE<br />

«Die Fortschritte sind beachtlich»<br />

«plug + automate» heisst der Shop<br />

der Firma Bachmann Engineering AG.<br />

Der Name ist Programm. Wie sieht CEO<br />

Marc Strub die Plug-and-Produce-Welt?<br />

Von Eugen Albisser<br />

Wie wichtig ist in der Automation der Plug-and-Produce-Ansatz<br />

für die K<strong>und</strong>en geworden?<br />

Dieser Ansatz ist sehr wichtig. Viele K<strong>und</strong>innen <strong>und</strong> K<strong>und</strong>en<br />

wollen die Chancen der Automatisierung nutzen, indem sie<br />

organisationsintern Know-how aufbauen. So können sie in eigener<br />

Regie damit beginnen, Prozesse zu automatisieren <strong>und</strong> ihre<br />

Organisation effi zienter zu machen. Bei komplexeren Projekten<br />

unterstützen wir sie gerne dabei.<br />

Wie gut funktionieren die Plug-and-Produce-Produkte?<br />

Das ist sehr unterschiedlich <strong>und</strong> hängt auch von der Komplexität<br />

der Automatisierungsprojekte ab. Gr<strong>und</strong>sätzlich gilt: Je komplexer<br />

der zu automatisierende Prozess ist, desto weniger kann ein<br />

Plug-and-Produce-Ansatz realisiert werden. Viele Produkte können<br />

aber wirklich nach dem Einstecken <strong>und</strong> Installieren der Software<br />

einfach <strong>und</strong> schnell genutzt werden. Dank diesen Produkten steht<br />

Machertypen ein fast unbegrenztes Automatisierungsspielfeld<br />

zur Verfügung, auf dem sie sich austoben können.<br />

Wo sehen Sie noch Verbesserungsbedarf?<br />

Verbesserungsbedarf gibt es teilweise bei der elektrischen/<br />

signaltechnischen Einbindung, die bei gewissen Produkten etwas<br />

umständlich ist. Dann gibt es sicherlich noch Verbesserungsbedarf<br />

bei der Programmierung – beim Teaching – im Falle<br />

von komplexen Prozessen. Auch hier gilt aber: Die Fortschritte,<br />

die in den letzten Jahren erreicht wurden, sind beachtlich.<br />

Gibt es ein Plug-and-Produce-Produkt, das Sie begeistert?<br />

Mich fasziniert das Mimic-Kit von Nordbo Robotics, das die<br />

Programmierung von kollaborativen Robotern entscheidend<br />

vereinfacht. Die Idee des Mimic-Kits ist denkbar einfach. Erstens:<br />

Anwender führen die Bewegungsabläufe, die der Roboter<br />

nachmachen soll, mit einem handlichen Joystick aus. Zweitens:<br />

Die Bewegungsabläufe werden aufgezeichnet <strong>und</strong> an den Roboter<br />

übermittelt. Und drittens: Der Roboter ist nun programmiert,<br />

das heisst, er ist in der Lage, die gezeigten Bewegungsabläufe<br />

zu replizieren. Dabei sind Echtzeitanwendungen <strong>und</strong> eine<br />

gleichzeitige Programmierung von mehreren Robotern möglich.<br />

Herausforderung, wenn der Stoff<br />

«lebendig» ist<br />

Liquidtool Systems bietet ein intelligentes<br />

System zur Kühlschmierstoffüberwachung<br />

an, welches sie bewerben<br />

mit dem Slogan «Plug & Play:<br />

Schnelle Installation, keine Schulung<br />

<strong>und</strong> keine speziellen Fähigkeiten benötigt».<br />

Auch hier gab <strong>und</strong> gibt es Herausforderungen<br />

zu bewältigen auf<br />

dem Weg zum perfekten PnP-Produkt.<br />

«Die grösste Herausforderung bei uns<br />

ist das Zusammenspiel von digitalen<br />

Systemen <strong>und</strong> Sensortechniken mit<br />

einem lebendigen Stoff», erklärt Rudolf<br />

Meyer. Der Kühlschmierstoff sei<br />

in einem offenen Kreislauf <strong>und</strong> verändere<br />

sich je nach den Umständen<br />

ziemlich schnell. Hier brauche es f<strong>und</strong>iertes<br />

Wissen über die Chemie. «Die<br />

Kombination davon mit digitalen Systemen,<br />

Sensor- <strong>und</strong> Aktuator-Technik<br />

unter Berücksichtigung von Sicherheitskonzepten<br />

– wir wollen ja auf<br />

keinen Fall einen Shopfloor mit Kühl-<br />

schmierstoff ‹fluten› – das ist nicht<br />

trivial», sagt er.<br />

Die technische Entwicklung in den<br />

letzten Jahren<br />

Immerhin geht die unterstützenden<br />

technologischen Entwicklungen rasant<br />

voran <strong>und</strong> es hat in den letzten<br />

Jahren einige Sprünge gegeben. «Entwicklungen<br />

in der Steuerungs- <strong>und</strong><br />

Regelungstechnik haben dazu beigetragen,<br />

dass Systeme heute viel einfacher<br />

kommunizieren können. Das<br />

erleichtert die Entwicklung von Plugand-Produce-Produkten<br />

ungemein. Diverse<br />

Entwicklungen im Smartphone<strong>und</strong><br />

Tablet-Bereich wie Touchpanels<br />

<strong>und</strong> intuitive Bedienoberflächen sind<br />

ebenso wichtige Errungenschaften für<br />

die einfache <strong>und</strong> flexible Produktion»,<br />

sagt Patrick Zimmermann. Ein Beispiel:<br />

Bei Fruitcore Robotics ermöglicht<br />

die Software horstFX dem Anwender,<br />

den Industrieroboter HORST<br />

schnell zu programmieren – auch<br />

ohne Fachkenntnisse. Die Software ist<br />

intuitiv aufgebaut, speziell für Touchscreens<br />

entwickelt.<br />

Und Alfred Zeuner von Bosch Rexroth<br />

ergänzt: «Entscheidend sind offene<br />

Standards für die Programmierung<br />

<strong>und</strong> die Kommunikation. Nur mit herstellerübergreifend<br />

eingesetzten Protokollen<br />

können sich Komponenten<br />

<strong>und</strong> Lösungen ohne Zusatzaufwand in<br />

vorhandene Maschinen <strong>und</strong> Architekturen<br />

einfügen. Bosch Rexroth setzt<br />

seit jeher auf offene Standards <strong>und</strong><br />

treibt diese Entwicklung beispielsweise<br />

durch die intensive Mitarbeit bei<br />

der Definition von OPC UA in Verbindung<br />

mit TSN aktiv voran.»<br />

Alles Plug-and-Produce?<br />

Obwohl die Entwicklung rasant vorangeht<br />

<strong>und</strong> Firmen die Hürden für einzelnen<br />

Produkten <strong>und</strong> Komponenten mit<br />

viel Fleiss <strong>und</strong> Kreativität meistern,<br />

so ist der Weg noch weit ins Zeitalter<br />

des flächendeckenden PnP-Einsatzes.<br />

52 #<strong>013</strong>


Wo sind heute noch die grossen<br />

Hürden, um viele oder sogar alle<br />

Produkt Plug-and-Produce-tauglich zu<br />

entwickeln? «Eine grosse Herausforderung<br />

ist die Vernetzung von bereits installierten<br />

älteren Maschinen, um sie<br />

als Plug-and-Produce-Module in moderne<br />

Fertigungssysteme einzubinden»,<br />

meint Alfred Zeuner. «Hier bietet<br />

das IoT-Gateway eine sehr einfache<br />

Lösung. Techniker vernetzen damit<br />

Maschinen ohne SPS-Programmierung.<br />

Die Inbetriebnahme eines IoT-<br />

Gateway mit Sensoren erfordert keinerlei<br />

Eingriffe in die Maschinensteuerung.<br />

So senden auch ältere Maschinen<br />

ihre Betriebsdaten <strong>und</strong> Zustände an<br />

ein übergeordnetes Netzwerk <strong>und</strong> eröffnen<br />

damit erhebliche Potenziale für<br />

die Qualitätssicherung, Nachverfolgbarkeit<br />

<strong>und</strong> die Steigerung der Verfügbarkeit<br />

über Condition Monitoring.»<br />

Rudolf Meyer findet, dass die technische<br />

Komplexität neuer Lösungen<br />

im Gegensatz zu Plug-and-Play Ansätzen<br />

stehe. «Je komplexer <strong>und</strong> individueller<br />

ein System, desto schwieriger<br />

ist es, den Setup-Prozess einfach<br />

zu gestalten. Schafft man es aber, die<br />

Installation <strong>und</strong> den Betrieb komplexer<br />

Systeme aus Benutzersicht so weit<br />

zu vereinfachen, ist der Nutzen umso<br />

höher.»<br />

Bachmann Engineering<br />

www.plugandautomate.swiss<br />

Bosch Rexroth<br />

www.boschrexroth.ch<br />

Fruitcore Robotics<br />

https://fruitcore-robotics.com<br />

Liquidtool<br />

https://liquidtool.com<br />

PLUG-AND-PRODUCE-PRODUKTE<br />

DER ANTWORTGEBER<br />

Bosch Rexroth<br />

DAS PRODUKT: KOMPAKTACHSE CYTROFORCE<br />

Bei Plug-and-Produce denken viele<br />

nur an elektrische Aktoren, dabei gibt<br />

es gerade in der Hydraulik eine grosse<br />

Nachfrage. Die intelligente Kompaktachse<br />

CytroForce für Kraft-, Bewegungs-<br />

<strong>und</strong> Positionieraufgaben setzt<br />

hier neue Massstäbe. Die modular<br />

aufgebaute CytroForce vereint in einem<br />

anschlussfertigen Modul den<br />

drehzahlvariablen Antrieb Sytronix,<br />

der steuerblockintegrierte Pumpe <strong>und</strong><br />

Motor beinhaltet, <strong>und</strong> alle hydraulischen<br />

Komponenten einschliesslich<br />

Zylinder in einem eigenen Fluidkreislauf.<br />

Zur Inbetriebnahme schliessen<br />

Techniker nur Strom <strong>und</strong> Kommunikation<br />

an. Softwareassistenten führen<br />

logisch durch die Inbetriebnahme <strong>und</strong><br />

schlagen die passenden Parameter vor.<br />

Die Herausforderung<br />

Alfred Zeuner: «Um Plug-and-Produce-<br />

Komponenten zu entwickeln, ist ein<br />

tiefes physikalisches Verständnis der<br />

jeweiligen Technologie <strong>und</strong> eine breite<br />

Anwendungserfahrung notwendig.<br />

Auf dieser Basis haben die Entwickler<br />

von Bosch Rexroth ihr Domänenwissen<br />

so smart umgesetzt, dass Cytro-<br />

Force den Aufwand für die Inbetriebnahme<br />

auf ein absolutes Mindestmass<br />

reduziert – also wirklich Plug-and-<br />

Produce erfüllt.»<br />

#<strong>013</strong> 53


Fruitcore Robotics<br />

DAS PRODUKT: ROBOTERSYSTEM HORST<br />

Mit HORST bietet Fruitcore Robotics<br />

ein Robotersystem an, das sehr einfach<br />

installiert <strong>und</strong> programmiert<br />

werden kann – auch ohne Fachkenntnisse.<br />

Ein besonderer K<strong>und</strong>ennutzen<br />

liegt in der Flexibilität des Robotersystems,<br />

die sich aus der intuitiven Bedienung<br />

ergibt. Dadurch kann HORST<br />

sehr schnell <strong>und</strong> effizient in die verschiedensten<br />

Prozesse <strong>und</strong> Applikationen<br />

integriert werden.<br />

HORST gibt es in drei Varianten mit<br />

600, 900 <strong>und</strong> 1400 mm Reichweite <strong>und</strong><br />

einer Traglast zwischen 3 <strong>und</strong> 15 kg inklusive<br />

Robotersteuerung, Bedienpanel<br />

<strong>und</strong> Software horstFX. Letztere<br />

bietet die Möglichkeit, live an einem<br />

vollständig visualisierten Roboterabbild<br />

(Digitaler Zwilling) grafisch zu<br />

programmieren. Das heisst, der physische<br />

Roboter bewegt sich mit der Fingerbewegung<br />

mit. Das hilft vor allem,<br />

wenn sich das Produktionsprogramm<br />

von Zeit zu Zeit ändert oder der Prozess<br />

anders aufgebaut wird.<br />

Die Herausforderung:<br />

Patrick Zimmermann: «Wir wollten<br />

einen qualitativ hochwertigen, leistungsfähigen<br />

<strong>und</strong> zugleich preisgünstigen<br />

Industrieroboter bauen, der<br />

Unternehmen jeder Grösse <strong>und</strong> Branche<br />

den Einstieg in die Automatisierung<br />

erleichtert. Die Herausforderung<br />

lag darin, die Kosten deutlich zu senken.<br />

Dieses Ziel haben wir mit einer<br />

neuartigen Antriebstechnik, die bei<br />

den grösseren Baureihen auf mehreren<br />

Viergelenkketten basiert <strong>und</strong> einer<br />

anderen Produktionstechnologie erreicht.<br />

Der grösste Vorteil für den K<strong>und</strong>en<br />

ist aber die einfache Bedienung<br />

des Roboters, weil eine komplexe Programmierung<br />

über die ganze Lebensdauer<br />

hohe Kosten verursacht.»<br />

54 #<strong>013</strong>


PLUG-AND-PRODUCE<br />

Liquidtool<br />

DAS PRODUKT: LIQUIDTOOL SENSOR<br />

Der Liquidtool Sensor misst automatisch<br />

<strong>und</strong> regelmässig die Konzentration<br />

<strong>und</strong> Temperatur des wassermischbaren<br />

Kühlschmierstoffs. Der Sensor<br />

wird beim Kühlschmierstoff-Tank magnetisch<br />

angebracht, eingeschaltet,<br />

mit dem Internet verb<strong>und</strong>en <strong>und</strong> ist<br />

innert 10 Minuten einsatzbereit. Ab<br />

dann misst er selbstständig mit dem<br />

eingebauten Refraktometer <strong>und</strong> Thermometer<br />

die Parameter des KSS.<br />

Die Daten werden automatisch im<br />

Cloud-basierten Liquidtool Manager<br />

gespeichert, womit diese jederzeit <strong>und</strong><br />

von überall abgerufen werden können.<br />

Die Nutzer <strong>und</strong> Nutzerinnen werden<br />

via Push-Benachrichtigung informiert,<br />

sobald ein Messwert ausserhalb<br />

der definierten Bandbreite liegt.<br />

Die Herausforderung:<br />

Rudolf Meyer: «Der Liquidtool Sensor<br />

soll mit allen wassermischbaren Kühlschmierstoffen<br />

funktionieren. Diese<br />

variieren sehr stark in der Chemie <strong>und</strong><br />

Physik. Der Tank kann ausserdem<br />

durch Fremd-Öle oder Ablagerungen<br />

verschmutzt sein. Der Sensor soll die<br />

Konzentration aber trotzdem zuverlässig<br />

messen können, ohne selbst zu<br />

verschmutzen. PNP heisst für uns<br />

auch wartungsfrei. Oder falls der Sensor<br />

gewartet werden muss, soll das<br />

DIN SPEC 92000 als Enabler für<br />

Plug-and-Produce-Konzepte<br />

vom K<strong>und</strong>en selbst gemacht werden<br />

können, ohne das Gerät in seine Einzelteile<br />

zerlegen zu müssen – vergleichbar<br />

mit der Entkalkung einer<br />

Nespresso-Maschine.»<br />

Ein wichtiger Schritt des Konzepts Plug-and-Produce sind die Abgleiche zwischen<br />

Anforderungen <strong>und</strong> Zusicherungen der Geräteeigenschaften. Aus diesem Gr<strong>und</strong> wird<br />

im Beitrag mit dem Titel «DIN SPEC 92000 als Enabler für Plug-and-Produce-Konzepte»<br />

aufgezeigt, wie die in der DIN SPEC 92000 eingeführten Eigenschaftswertaussagen<br />

hierfür verwendet werden können. Die Nutzung dieser Aussagen wird anhand von zwei<br />

Use Cases – für die Inbetriebnahme <strong>und</strong> den Gerätewechsel –<br />

<strong>und</strong> einer zugehörigen technischen Realisierung demonstriert.<br />

(Textauszug: RWTH Aachen)<br />

Dieser Peer-Reviewed-Artikel kann über diesen Link bezogen<br />

werden (4,90 Euro).<br />

#<strong>013</strong> 55


Whitepaper «Safety-Anforderungen an die digitale Maschinenrepräsentanz 2020»<br />

SICHERHEITSBEWERTUNG<br />

BEIM PLUG MITEINBEZIEHEN<br />

Bei modularen Industrie-4.0-Produktionsanlagen müssen Sicherheitsüberlegungen<br />

mitein bezogen werden. Eine vereinfachte, teil- oder vollautomatisierte Maschinensicherheitsbewertung<br />

muss also erreicht werden. Ein Whitepaper erklärt die<br />

Anforderungen, damit das grosse Ziel einer Bewertung ohne grossen Zertifizierungs -<br />

aufwand möglich werden könnte.<br />

Von Eugen Albisser<br />

Der Titel des Whitepapers<br />

«Safety-Anforderungen an<br />

die digitale Maschinenrepräsentanz<br />

2020» kommt etwas<br />

unscheinbar daher, doch das Thema<br />

ist gewichtig gerade auch aus der<br />

Sicht des Plug-and-Produce-Konzeptes.<br />

Denn «für das Ermöglichen der<br />

praktischen Umsetzung einer vereinfachten,<br />

teil- oder vollautomatisierten<br />

Maschinensicherheitsbewertung sind<br />

konkrete Anforderungen an die Safety-Inhalte<br />

der digitalen Repräsentanz<br />

einer Maschine zu stellen», heisst es<br />

zu Beginn des Whitepapers. Doch<br />

nicht nur dies: «Des Weiteren wurde<br />

die Erfordernis einer standardisierten<br />

Safety-Semantik erkannt. Diese beiden<br />

identifizierten Erfordernisse zur<br />

Standardisierung sind nicht nur für<br />

die Umsetzbarkeit von ‹Plug-and-Produce›<br />

erforderlich, sondern auch für<br />

die Realisierung von ‹dynamischer<br />

Maschinensicherheit›, welche das Heben<br />

von zusätzlicher Effizienz <strong>und</strong><br />

Produktivität ermöglicht», heisst es<br />

weiter.<br />

Manuelle Bewertung schmälert<br />

Vorteil modularer Anlagen<br />

In der Praxis bedeutet dies auch, dass<br />

der Wunsch nach modularen Anlagen<br />

mit einer reibungslosen Kommunikation<br />

einhergehen muss <strong>und</strong> auch den<br />

Sicherheitsrichtlinien genügen müssen.<br />

Denn werden während des Betriebs<br />

Änderungen an der Anlage<br />

erforderlich, müssen diese erneut einer<br />

Sicherheitsbewertung unterzogen<br />

werden. Das Problem für die Firmen:<br />

«Insbesondere bei häufigen Änderungen<br />

summiert sich die ‹down time› für<br />

56 #<strong>013</strong>


PLUG-AND-PRODUCE<br />

die erneuten Sicherheitsbewertungen,<br />

so dass bei manueller Bewertung die<br />

Vorteile einer modularen Anlage durch<br />

den Zeit- <strong>und</strong> Kostenaufwand dieser<br />

Prüfungen <strong>und</strong> Bewertungen deutlich<br />

geschmälert werden können», heisst<br />

es. Das Fazit ist daher klar: Sicherheitsbeurteilungen<br />

von modu laren Anlagen<br />

müssen auf einer gleichen technologischen<br />

Ebene ausgeführt werden,<br />

welche es ermöglicht, mit dem Austausch<br />

von Komponenten oder der<br />

Hinzunahme eines weiteren Maschinenmoduls<br />

eine entsprechende Sicherheitsbeurteilung<br />

zu berechnen<br />

<strong>und</strong> für die Freigabe mitzuteilen.<br />

Inhalt des Whitepapers<br />

Im Whitepaper wird die digitale Repräsentanz<br />

einer Maschine erläutert,<br />

wobei hier tiefer auf die Verwaltungsschale<br />

eingegangen wird, die eine<br />

Komponente, eine ganze Anlage oder<br />

die Kombination ganzer Anlagen repräsentieren<br />

kann. Und hier liegt auch<br />

der grosse Gedanken <strong>und</strong> Nutzen: Alle<br />

Safety-Parameter werden direkt in<br />

der Verwaltungsschale angelegt. Die<br />

Summe dieser Parameter ergeben<br />

dann ein Teilmodell der Verwaltungsschale.<br />

Dieses ist nicht statisch, sondern<br />

kann je nach Anforderung unterschiedliche<br />

Safety-Parameter beinhalten.<br />

«Der grosse Vorteil der Verwaltungsschale<br />

ist, dass direkt alle notwendigen<br />

Daten <strong>und</strong> Informationen<br />

zur Verfügung stehen <strong>und</strong> bei Bedarf<br />

ein schneller Zugriff gewährleistet<br />

ist. Das hält den Prozess an sich sehr<br />

flexibel, effizient <strong>und</strong> treibt den Gedanken<br />

der dynamischen Safety weiter<br />

voran», sagt etwa Mitautor Alexander<br />

David vom Deutschen Forschungszentrum<br />

für Künstliche Intelligenz.<br />

«Plug-and-Produce: Anforderungen<br />

an die digitale Repräsentanz» ist ein<br />

eigenes Kapitel im Paper. Hier wird<br />

auch darauf eingegangen, welche Informationen<br />

hilfreich sind, um zum<br />

Beispiel in der Verwaltungsschale abgelegt<br />

zu werden. Schlussendlich wird<br />

kurz auf das Safety-Informationsmodel<br />

eingegangen <strong>und</strong> im Speziellen, wie ein<br />

Safety Layer aussehen könnte.<br />

Das Whitepaper<br />

«Safety-Anforderungen<br />

an die<br />

digitale Maschinenrepräsentanz<br />

2020» wurde im September 2020<br />

veröffentlicht. Herausgeben wurde es<br />

vom der Technologie-Initiative<br />

SmartFactory KL e.V. Es kann<br />

kostenlos auf der Seite von www.<br />

smartfactory.de oder unter diesem<br />

QR-Code bezogen werden.<br />

SCHMIDT Pressen<br />

• Neue Servopressen Linie 6xx<br />

• Neue Steuerungsgeneration 700 / 7000<br />

• Baumustergeprüfte Handarbeitsplätze<br />

• Komponenten für die Automation<br />

SCHMIDT Technology GmbH 4528 Zuchwil 032 513 23 24 www.schmidt-pressen.com infoCH@schmidttechnology.ch


Plug-and-Produce-Produkte<br />

SCHNELL UND EINFACH<br />

INTEGRIERT<br />

Plug-and-Play, Plug-and-Work, Plug-and-Produce oder «ready to use»: egal!<br />

Die Hauptsache ist, es funktioniert <strong>und</strong> die Integration neuer Produkte<br />

<strong>und</strong> Komponenten vereinfacht sich erheblich. Hier sind ein paar PnP-Produkte,<br />

die uns in den letzten Monaten aufgefallen sind.<br />

Von Eugen Albisser<br />

Firma: Pilz | Produkt: Sicherheitsschaltgerät<br />

«Ready to use»-Sicherheitsschaltgeräte<br />

Auch so kann Plug-and-Produce gehen oder in diesem Falle<br />

heisst es bei Pilz einfach: «ready to use». Über das intuitiv<br />

bedienbare Onlinetool myPNOZ Creator können Anwender<br />

ihr myPNOZ zusammenstellen: Geliefert wird das Sicherheitsschaltgerät<br />

vormontiert, eingestellt sowie getestet <strong>und</strong><br />

ist somit ein installationsfertiges <strong>und</strong> komplett individualisiertes<br />

System. Programmier-Kenntnisse für die Erstellung<br />

im myPNOZ Creator sind nicht notwendig, da die Verknüpfungslogik<br />

der Sicherheitsfunktionen bei myPNOZ über die<br />

Modulauswahl <strong>und</strong> deren Steckreihenfolge definiert ist. Damit<br />

hat das Automatisierungunternehmen Pilz für sein neues<br />

modulares Sicherheitsschaltgerät myPNOZ ein digitales,<br />

durchgängiges Komplettkonzept von der Auswahl bis zur<br />

Bestellung aufgesetzt: Mit myPNOZ bietet Pilz also Lösungen<br />

an, die nach k<strong>und</strong>enspezifischen Anforderungen individuell<br />

in Losgrösse 1 gebaut werden können.<br />

www.pilz.ch<br />

Firma: EBM-Papst | Produkt: Axialventilator<br />

Plug-and-Play-Axialventilatoren für<br />

Anwendungen mit hohem Gegendruck<br />

Axialventilatoren werden normalerweise überall dort eingesetzt,<br />

wo hohe Volumenströme bei eher niedrigem Gegendruck<br />

benötigt werden. Neue Axialventilatoren von EBM-<br />

Papst eigenen sich nun auch für hohen Gegendruck, sodass<br />

luft- <strong>und</strong> klimatechnische Geräte von grösseren Volumenströmen<br />

profitieren können.<br />

Mit Volumenströmen bis zu 12 000 m³/h <strong>und</strong> Drücken bis<br />

knapp 500 Pa reicht ihr Einsatzbereich von Wärmepumpen<br />

<strong>und</strong> Verdampfern bis hin zu industriellen Anwendungen.<br />

Die neuen Axieco Perform Ventilatoren in den Baugrössen<br />

300, 350, 400, 450 <strong>und</strong> 500 in EC- als auch in AC-Ausführung<br />

erfüllen die Anforderungen der zukünftigen ErP-Richtlinie.<br />

Als kompakte Plug-and-Play-Lösung mit CE-Kennzeichnung<br />

lassen sie sich gut in Anwendungen integrieren. Der<br />

Anwender muss sich damit keine Gedanken zu Düsen oder<br />

Abständen zum Laufrad machen <strong>und</strong> sich auch um keine<br />

eigene ErP-Bewertung kümmern.<br />

www.ebmpapst.com


Firma: Yaskawa<br />

Produkt: Roboter <strong>und</strong> Greifer<br />

Motoman-Roboter<br />

<strong>und</strong> Greifer-Werkzeuge<br />

als Plug-and-Play<br />

Die neue Smart-Series ist ein aufeinander<br />

abgestimmtes Plug-and-<br />

Play-Baukastenkonzept für Roboter<br />

<strong>und</strong> Werkzeuge. Das mühsame Zusammensuchen<br />

von Artikelnummern für<br />

Greiferelemente, Adapterflanschen,<br />

Kommunikationskabeln <strong>und</strong> Steckern<br />

bei verschiedenen Herstellern sowie<br />

die aufwendige Konfektionierung entfallen.<br />

Stattdessen beschreibt die<br />

Smart-Series vorkonfektionierte Pakete<br />

mit allem nötigen Zubehör wie<br />

mechanische Adapterflansch-Montageteile,<br />

elektrische Kommunikationskabel<br />

<strong>und</strong> Beispieljobs zur schnellen<br />

Inbetriebnahme, die garantiert aufeinander<br />

abgestimmt sind <strong>und</strong> im Sinne<br />

eines Plug-and-Play zueinander<br />

passen. Aktuell umfasst die Smart-<br />

Series Vakuumgreifer <strong>und</strong> Greifmodule<br />

der Technologiepartner Onrobot <strong>und</strong><br />

Weiss Robotics. In Kürze werden weitere<br />

Hersteller folgen.<br />

Insgesamt wurden auch acht gängige<br />

Motoman-Robotermodelle aus dem<br />

Yaskawa-Portfolio für die Smart-Series<br />

ausgewählt. Alle Smart-Series-<br />

Roboter werden mit der Kompaktsteuerung<br />

YRC1000micro sowie dem<br />

innovativen Smart Pendant angeboten.<br />

Dieses innovative, besonders<br />

leicht anzuwendende Handbediengerät<br />

macht den Einstieg in die Robotik<br />

besonders einfach.<br />

www.yaskawa.com<br />

Firma: Schunk | Produkt: Greifer<br />

Plug-&-Work-Greiferbaukasten für<br />

Cobots von Doosan, Techman <strong>und</strong> UR<br />

Nach dem Erfolg des Plug-and-Work-Portfolios für Universal<br />

Robots erweitert Schunk die Idee der einfachen Ausrüstung<br />

von Cobots auf die Leichtbauroboter von Doosan<br />

Robotics <strong>und</strong> Techman Robot. Beide Hersteller konnten in<br />

jüngster Zeit deutlich an Bedeutung gewinnen <strong>und</strong> rücken<br />

weltweit gesehen verstärkt in den Fokus der Anwender.<br />

Mit den Plug-and-Work-Portfolios reagiert Schunk auf diese<br />

Entwicklung <strong>und</strong> passt unter anderem industriell bewährte<br />

Komponenten aus seinem Standardprogramm an die unterschiedlichen<br />

Cobots an.<br />

Die massgeschneiderten Portfolios umfassen pneumatische<br />

<strong>und</strong> elektrische Greifer, Co-act-Greifmodule für kollaborierende<br />

Anwendungen sowie Schnellwechselsysteme.<br />

Sämtliche Komponenten sind für den mechanischen <strong>und</strong><br />

elektrischen Direktanschluss vorbereitet <strong>und</strong> können mit<br />

wenigen Handgriffen installiert <strong>und</strong> in Betrieb genommen<br />

werden. Plugins vereinfachen die Programmierung, so dass<br />

gerade auch Einsteiger von einem schnellen <strong>und</strong> unkomplizierten<br />

Start in die Prozessautomatisierung profitieren.<br />

www.schunk.com<br />

#<strong>013</strong> 59


Die Berner Fachhochschule <strong>und</strong> das Projekt ACROBA<br />

PLUG – UND DIE<br />

ZELLE SUCHT DEN<br />

OPTIMALEN ABLAUF<br />

Die Berner Fachhochschule BFH hat den Lead über das EU-Projekt<br />

ACROBA, bei dem Plug-and-Produce eine zentrale Rolle spielt. Worum es<br />

geht, was wir erwarten können <strong>und</strong> wie Firmen «früh <strong>und</strong> kostensparend»<br />

vom Projekt profitieren können, erklärt Dr. Norman Urs Baier,<br />

Leiter des Instituts für Intelligente Industrielle Systeme I3S im Interview.<br />

Von Eugen Albisser<br />

Die BFH macht mit beim EU-Projekt ACROBA,<br />

bei dem kognitive Roboterplattformen entwickelt<br />

werden. Was ist das Spezielle daran?<br />

Das Projekt ACROBA ist eine «Innovation Action».<br />

Als solche visiert es mit seinen Resultaten einen hohen<br />

TRL (Technology Readiness Level) an.<br />

Interview mit:<br />

Dr. Norman Urs Baier,<br />

Leiter des Instituts<br />

für Intelligente<br />

Industrielle Systeme I3S<br />

Das Projekt soll also einen praktischen <strong>und</strong> weniger<br />

einen theoretischen Durchbruch schaffen.<br />

Ja, der integrierende Aspekt unserer Arbeit ist sehr<br />

ausgeprägt. Um die Übertragbarkeit unserer Resultate zu<br />

gewährleisten, haben wir von Beginn an fünf sehr unterschiedliche<br />

Anwendungsfälle im Projekt integriert, so<br />

dass die Probleme allgemein gelöst werden <strong>und</strong> die direkte<br />

Anwendung im produzierenden Gewerbe sichergestellt ist.<br />

Beim Projekt wird das Plug-and-Produce grossgeschrieben.<br />

Was versteht man darunter?<br />

Der Begriff wird dem Team von Tamio Arai der Universität<br />

Tokio zugeschrieben, die ihn erstmals im Jahr 2000 in<br />

einem Artikel verwendet haben. Sie selbst beziehen sich<br />

in dem Artikel auf die «Plug & Play»-Technologie. Seither<br />

haben sich die üblichen Grabenkämpfe zwischen Normen-<br />

Befürwortern <strong>und</strong> Lösungsanbietern formiert. Analog zur<br />

Plug-and-Play-Technologie ist auch die Plug-and-Produce-<br />

Technologie nicht einseitig: Ein Plug-and-Play-Gerät, das<br />

ich in einen nicht Plug-and-Play-fähigen Computer stecke,<br />

wird nicht funktionieren. Der Gr<strong>und</strong>gedanke ist, dass eine<br />

Produktionszelle oder ein Gerät, das in der Montage<br />

verwendet wird, an einen geeigneten Platz gestellt wird<br />

<strong>und</strong> das Gerät selbständig über die Netzwerkverbindung<br />

alle notwendigen Informationen abholt, um mit der<br />

Produktion starten zu können. Insbesondere das Programmieren<br />

über das HMI der Zelle oder des Roboters soll<br />

entfallen. Dazu muss aber die notwendige Information<br />

über das Netzwerk bereitgestellt werden.<br />

Welcher technologische Fortschritt wird hinter dem<br />

Endprodukt stecken?<br />

Weil ACROBA nicht ein spezifisches Problem lösen soll,<br />

sondern portabel sein soll, wird es konform zu den bekannten<br />

Referenzarchitekturen sein. In diesem Bereich hat es<br />

schon EU-Projekte gegeben, aus denen auch die COPRA-AP<br />

(Common Open Platform Reference Architecture for Agile<br />

Production) hervorging. ACROBA wird auf dieser aufbauen<br />

<strong>und</strong> wird dadurch konform zu RAMI-4.0 <strong>und</strong> Fiware for<br />

Industries sein. Der technologische Fortschritt wird also<br />

direkt sichtbar in der Erhöhung des TRLs dieser bekannten<br />

Technologien.<br />

Welche zur Verfügung stehenden Technologien wird<br />

man verwenden?<br />

COPRA-AP stellt weitreichende Kommunikationsmöglichkeiten<br />

zur Verfügung, auf die wir aufbauen <strong>und</strong><br />

die wir erweitern können. Im Herzen der COPRA-AP<br />

steht der FIWARE Context Broker, der über zahlreiche<br />

Enablers abgefragt <strong>und</strong> alimentiert werden kann, im<br />

industriellen Kontext sind vor allem MQTT <strong>und</strong> OPC-UA<br />

nennenswert <strong>und</strong> natürlich FIROS, das die Brücke zu<br />

60 #<strong>013</strong>


PLUG-AND-PRODUCE<br />

ROS (Robot Operating System) schlägt, um die Roboter<br />

anzusteuern.<br />

Die zu entwickelnde Roboterplattformen haben also<br />

zum Ziel, dass sie sich zukünftig mühelos an praktisch<br />

jedes industrielle Szenario im Bereich Agile Manufacturing<br />

anpassen können. Wie könnte das aussehen?<br />

Innerhalb des Projekts sind wir aktuell noch dabei die<br />

Anforderungserhebung abzuschliessen, deswegen darf<br />

ich noch träumen.<br />

Nur zu! Was stellen Sie sich vor?<br />

Ich stelle mir das so vor: Ein Unternehmen hat im Vorfeld<br />

die ACROBA-Plattform bei sich umgesetzt, dann stellt<br />

es eine neue Zelle oder einen Roboter in die Werkhalle.<br />

Die Zelle liefert die Informationen über die eigenen Skills<br />

<strong>und</strong> die eigenen Sensoren an die Plattform, <strong>und</strong> schon<br />

wird der Task Planner der Plattform beginnen zu testen,<br />

welche Skills von der Zelle in welcher Reihenfolge den<br />

Produktionsprozess voranbringen, <strong>und</strong> die Zelle entsprechend<br />

ansteuern. Es ist allerdings wie bei Plug-and-Play<br />

auch: Wenn «es» nur danebenliegt <strong>und</strong> nicht eingesteckt<br />

ist, wird «es» nichts bringen.<br />

Was sehen Sie als die grosse Herausforderung bei diesem<br />

Projekt, um dieses Plug-and-Produce zu entwickeln?<br />

Das grosse Risiko in diesem Projekt ist, dass am Ende doch<br />

wieder nur ein paar zusammengeschnürte Einzellösungen<br />

in einem Paket dastehen. Das ist entsprechend auch die<br />

grösste Herausforderung, auf die wir uns vorbereitet haben:<br />

Dass wir eine portable <strong>und</strong> allgemeine Lösung abliefern<br />

können.<br />

Einzellösungen hat es tatsächlich schon einige gegeben,<br />

aber auch der amüsante Begriff «Plug-and-Pray» weist<br />

darauf hin, dass die Technologien noch viel Potenzial nach<br />

oben haben. Kennen Sie eigentlich noch dieses «Gebets»-<br />

Gefühl nach dem Plug?<br />

Perfekte Übergänge von Schwarz zu Weiss gibt es nur in<br />

der Kunst. Jede Technologie muss sich zuerst etablieren.<br />

Trotzdem, mittlerweile gibt es Erweiterungskarten, auf<br />

denen mit Jumper die Adressbereiche <strong>und</strong> IRQs von Hand<br />

gesetzt werden müssen, gar nicht mehr zu kaufen.<br />

Ich möchte noch einmal kurz zum Projekt ACROBA<br />

zurückkommen, das ja ein grosses Projekt mit 17 Partnern<br />

aus neun Ländern ist: Welchen Teil in der Entwicklung<br />

wird die BFH hier übernehmen?<br />

Die BFH ist überall dort massgeblich beteiligt, wo es darum<br />

geht, an bestehende Arbeitsprozesse anzubinden oder wenn<br />

es darum geht, CAD-Daten auszulesen <strong>und</strong> aufzubereiten<br />

oder auch andere Dokumente für den Computer verständlich<br />

zu machen. Wir werden uns auch an der Erarbeitung von<br />

Skills <strong>und</strong> der Entwicklung des Task Planners beteiligen.<br />

Wie ist die BFH zu diesem Projekt gekommen <strong>und</strong> warum<br />

hat sie auch den Lead?<br />

Die BFH forscht schon seit längerem an Möglichkeiten, wie<br />

Roboter besser in agile Produktionsszenarien eingeb<strong>und</strong>en<br />

werden können. Besonders hat uns interessiert, wie Roboter<br />

zu einem «Work Buddy» weiterentwickelt werden können.<br />

Am ICT Proposers Day in Helsinki haben wir eine Gruppe<br />

von Forschungsteams gef<strong>und</strong>en, die wir mit dieser Vorarbeit<br />

optimal ergänzen konnten. Weil wir mit unseren Arbeiten<br />

mit CAD-Daten <strong>und</strong> Task Planner irgendwo zwischen den<br />

Anwendungsfällen mit ihren Werkhallen <strong>und</strong> den sehr<br />

simulativen Welten des Deep Reinforcement Learnings<br />

stehen, fiel uns die Rolle des Koordinators wie natürlich zu.<br />

Die ACROBA-Plattform wird im Laufe des Projekts mit<br />

zwölf Hackathons sowie zwei On-Site Labs für KMUs in der<br />

Fertigungsbranche getestet. Was soll da getestet werden?<br />

Die ACROBA On-Site Labs sind genau unsere Vorkehrungen,<br />

um sicherzustellen, dass wir keine zusammengeschnürten<br />

Einzellösungen abliefern. Zu einem fortgeschritteneren<br />

Projektstand suchen wir Firmen, die an unserer<br />

Technologie interessiert sind. Wir werden die Plattform<br />

dann bei ihnen umsetzen. Unsere Hoffnung ist es, dass<br />

dies keine nennenswerten Änderungen der Plattform<br />

erfordert, aber sonst hätten wir hier noch Gelegenheit die<br />

Lösung portabel zu gestalten.<br />

Und die Hackathons?<br />

Die Hackathons dienen nicht so sehr dem Testen als dem<br />

Aufnehmen von Ideen. Sie richten sich an jüngere Forscher<br />

<strong>und</strong> sind eher im Bereich der «Partizipation» zu sehen.<br />

Wann können wir mit ersten Resultaten rechnen <strong>und</strong><br />

ab wann können Schweizer KMUs davon profitieren?<br />

Das Projekt endet im Juni 2024. Ungeduldigen Wirtschaftspartnern<br />

sei aber wärmstens empfohlen, sich<br />

auf die ACROBA-on-site-Labs zu bewerben (https://<br />

acrobaproject.eu/events). Früher <strong>und</strong> kosten sparender<br />

geht Profitieren nicht.<br />

Berner Fachhochschule | www.bfh.ch<br />

«Der integrierende Aspekt unserer Arbeit ist sehr<br />

ausgeprägt. Wir wollen keine zusammengeschnürten<br />

Einzellösungen entwickeln, sondern Resultate<br />

mit hoher Übertragbarkeit in die Industrie.»<br />

Norman Urs Baier<br />

#<strong>013</strong> 61


DIGITALISIERUNG<br />

DIGITALSTRATEGIE: EIN LEITFADEN<br />

FÜR INDUSTRIEFIRMEN<br />

Viele Digitalisierungsprojekte sind innerhalb einer Firma nicht aufeinander abgestimmt.<br />

Eine Digitalisierungsstrategie wäre nötig. Hier kommt ein Leitfaden.<br />

Von Eugen Albisser<br />

Laut einer Umfrage des Verbands<br />

Swissmem sind die Schweizer<br />

Industriefirmen gut unterwegs<br />

mit ihren Digitalisierungsprojekten.<br />

Zumindest gaben im Jahr 2020<br />

94 Prozent aller Befragten an, dass sie<br />

eines oder mehrere Digitalisierungsprojekte<br />

am Laufen hätten. Das ist erfreulich.<br />

Doch immer wieder zeigt sich<br />

auch, dass bei mehreren Projekten oft<br />

keine Abstimmung erfolgt <strong>und</strong> eine<br />

Anlehnung an eine grössere <strong>und</strong> übergeordnete<br />

Gesamtstrategie.<br />

«Eine Digitalstrategie kann helfen,<br />

den Fokus auf strategisch relevante<br />

Digitalisierungsprojekte zu richten<br />

<strong>und</strong> der Umsetzung neuen Schub zu<br />

verleihen», schreibt daher Philip Hauri,<br />

Geschäftsleiter der Initiative 2025, im<br />

Editorial im Whitepaper mit dem Titel<br />

«Ein Framework zur Entwicklung von<br />

Digitalstrategien für Industriefirmen».<br />

Warum es eine Digitalstrategie<br />

braucht<br />

Die Industrie braucht die Digitalisierung.<br />

Doch diese braucht wiederum<br />

eine Digitalstrategie, «um Doppelspurigkeiten,<br />

Effizienzverluste <strong>und</strong><br />

einen mangelnden strategischen Fokus»<br />

verhindern zu können, wie es<br />

im Whitepaper heisst. Diese negativen<br />

Auswirkungen entstehen insbesondere<br />

dadurch, dass in den meisten<br />

Industriefirmen das Bottom-up-Prinzip<br />

herrscht <strong>und</strong> einzelne Abteilungen,<br />

Bereiche <strong>und</strong> Divisionen Digitalisierungsprojekte<br />

starten <strong>und</strong> vorantreiben.<br />

Das ist kein W<strong>und</strong>er, denn in<br />

der Swissmem-Befragung gaben tatsächlich<br />

58 Prozent aller Industrieunternehmen<br />

an, dass keine Digitalstrategie<br />

vorhanden ist. Dieser Mangel<br />

wird dadurch verschärft, heisst es<br />

im Whitepaper, dass 44 Prozent aller<br />

Befragten den digitalen Reifegrad ihres<br />

Industriebetriebes nur als «mittel»<br />

bewerteten, weitere 22 Prozent sogar<br />

nur als «gering» oder «sehr gering». Ein<br />

Gr<strong>und</strong> für diese Mühe im Umgang mit<br />

einer Digitalisierungsstrategie kann<br />

sein, dass die Digitalisierungsmöglichkeiten<br />

bereits derart vielfältig sind,<br />

dass das Fokussieren schwerfällt.<br />

Das Framework für eine<br />

Digitalstrategie<br />

«Es fehlt Praktikern daher an einem<br />

Framework, wie sie basierend auf dem<br />

aktuellen Status-Quo des Unternehmens<br />

zu einer integrierten Digitalstrategie<br />

kommen», meinen die Autoren<br />

des Papers <strong>und</strong> haben also ein solches<br />

Framework zur Entwicklung einer Digitalstrategie<br />

entworfen. Dieses Framework<br />

unterteilt die Strategieentwicklung<br />

in sechs Phasen, zu denen<br />

jeweils auch Werkzeuge zugeordnet<br />

werden können.<br />

Das Whitepaper<br />

«Navigator<br />

Digitalstrategie»<br />

kann kostenlos<br />

bezogen werden<br />

auf www.<br />

industrie2025.ch.<br />

62 #<strong>013</strong>


ONLINEMAGAZIN<br />

LEHRREICH, PACKEND, LESENSWERT:<br />

EINE AUSWAHL AN BERICHTEN<br />

AUS UNSEREM ONLINEMAGAZIN<br />

Revolutionärer Direkt antriebsmotor<br />

für Roboter <strong>und</strong> Präzisionsmaschinen<br />

Kunststoffnachbearbeitung:<br />

So fand Krüger Aviation ihre Maschine<br />

(Bild: Genesis Robotics)<br />

Vor r<strong>und</strong> zwei Jahren waren wir in Lausanne <strong>und</strong> haben im<br />

kleinen Kreis erfahren dürfen, was das kanadische Unternehmen<br />

Genesis Robotics & Motion Technologies vorhat<br />

<strong>und</strong> wir schrieben einen enthusiastischen Bericht. Nun ist das<br />

Produkt endlich auf dem Markt <strong>und</strong> es ist die bisher erste<br />

elektrische Direktantriebslösung für Roboter <strong>und</strong> Präzisionsmaschinen<br />

<strong>und</strong> könnte eine neue Ära von Hochleistungsantriebssträngen<br />

einläuten. Ein Schweizer Roboterhersteller<br />

profi tiert als einer der ersten davon.<br />

https://bit.ly/2Sij1Ty<br />

Die Krüger Aviation brauchte dringend eine Maschine für<br />

die Kunststoffnachbearbeitung. Da sie anspruchsvolle K<strong>und</strong>en<br />

aus der Luftfahrtindustrie hat, musste die Maschine besonders<br />

hohe Ansprüche erfüllen. Dann fand die Firma eine Maschine,<br />

die passte: eine 5-Achs-CNC-Gantry-Fräsanlage.<br />

https://bit.ly/352RRTv<br />

(Bild: HG Grimme SysTech)<br />

(Bild: Fraunhofer ILT / Ralf Baumgarten)<br />

Die Geschichte des Lasers <strong>und</strong> seine Zukunft<br />

Wir haben für unsere Leserinnen <strong>und</strong> Leser eine der grossartigsten<br />

Technologien Schritt für Schritt aufbereiten lassen<br />

zum 60-Jahr-Jubiläum des Lasers. Das ist also die Geschichte<br />

des Lasers, der Forschung dazu <strong>und</strong> den Anwendungen bis<br />

hin zu zukünftigen Aufgaben, für die er sich bereits in Stellung<br />

bringt. Mit faszinierenden Bildern <strong>und</strong> lehrreichem Text.<br />

https://bit.ly/2TS0YnG<br />

Die Einfachheit des Roboterschweissens<br />

Schweissroboter kommen oft erst dann zum Einsatz, wenn die<br />

Losgrösse das Programmieren rechtfertigt. Mit der leicht zu handhabenden<br />

Roboterschweisszelle TruArc Weld 1000 von Trumpf<br />

kann aber bereits das Schweissen mit Losgrösse 1 lukrativ<br />

sein. Die Zweifel Metall AG jedenfalls musste keinen Moment<br />

überlegen, um die Investition in diese Maschine zu tätigen.<br />

https://bit.ly/2SaMvmt<br />

(Bild: Ruben Sprich)<br />

#<strong>013</strong> 63


Produkte<br />

On-Board-Elektronik mit<br />

Bluetooth-Schnittstelle<br />

Die digitalen On-Board-Elektroniken<br />

für Hydraulik stellen die offenen<br />

Schnittstellen Bluetooth sowie<br />

IO-Link bereit. In Verbindung mit<br />

einer entsprechenden App können<br />

Inbetriebnehmer, Bediener <strong>und</strong><br />

Service-Techniker mit ihrem Smartphone<br />

direkt <strong>und</strong> unabhängig von<br />

der Maschinensteuerung auf die<br />

Komponenten zugreifen <strong>und</strong> Parameter<br />

verändern. Die ersten mit der<br />

neuen digitalen On-Board-Elektronik<br />

ausgerüsteten Komponenten sind<br />

Proportional-Druckregelventile.<br />

Auf der Hardware-Seite bieten sie<br />

Verbesserungen mit einer volumenstromunabhängigen<br />

Druckregelung<br />

sowie einer linearen Sollwert-Druck-<br />

Kennlinie in vier Druckstufen. Die<br />

Ventile verfügen über einen integrierten<br />

Drucksensor sowie einen Anschluss<br />

für externe Drucksensoren.<br />

Bosch Rexroth Schweiz AG<br />

www.boschrexroth.ch<br />

Pendelrollenlager mit<br />

verbesserten Leistungswerten<br />

Der Käfig der ECA-Pendelrollenlager aus massivem Messing<br />

ist mit profilierten Taschen ausgestattet, die eine präzise<br />

Führung der Wälzkörper ermöglichen <strong>und</strong> unnötige Rollenbewegungen<br />

beim Rotieren signifikant verringern. Zudem<br />

reduziert das optimierte Käfigdesign die Belastung der<br />

Lagerkomponenten, weil es die Balance zwischen hoher<br />

Steifigkeit <strong>und</strong> schlanker Bauform hält. Eine Haltevorrichtung<br />

verhindert ein Herausrutschen der Rollen aus dem<br />

Käfig. Die Pendelrollenlager sind in Bohrungsdurchmessern<br />

von 40 bis 130 mm erhältlich. Das Design der neuen<br />

Baureihe gewährleistet eine vollständige Austausch barkeit<br />

mit bestehenden Lösungen.<br />

NSK Europe | www.nskeurope.de<br />

64 #<strong>013</strong>


Ab 1 mm mit Innenkühlung bohren<br />

Die Vollhartmetallbohrer der Serie Micro-Drill-Steel für die<br />

Stahlbearbeitung lassen sich für den Durchmesserbereich<br />

von 1,0 bis 2,9 mm mit Innenkühlung bei Bohrtiefen von 5×D,<br />

8×D <strong>und</strong> 12×D einsetzen. Vier Führungsfasen, deren Geometrie<br />

speziell für die effiziente <strong>und</strong> wirtschaftliche Bearbeitung<br />

von Kleinstbohrungen in Stahl entwickelt wurde, sorgen für<br />

beste Führungseigenschaften. Die Nutform mit Kernverjüngung<br />

garantiert selbst bei zähen Stahlwerkstoffen einen guten<br />

Abtransport der Späne. Höchste Performance <strong>und</strong> Standwege<br />

sind dank neuer Schneidstoffkombination <strong>und</strong> speziell darauf<br />

abgestimmten Mikrogeometrien gewährleistet.<br />

Mapal KG | www.mapal.com<br />

Innovative Drehmaschine<br />

läutet neue Ära ein<br />

Die neue Citizen Miyano ANX-42 SYY verfügt über oszillierende<br />

Zerspanung alias «Low frequency vibration cutting (LFV)».<br />

Dabei erzeugen die Linear-Antriebe in den zu bearbeitenden<br />

Achsen oszillierende Bewegungen, welche mit der Hauptspindel<br />

synchronisiert werden. Durch die Richtungsänderungen<br />

entstehen sogenannte «Air-Cuts». Genauer erklärt, das oszillierende<br />

Werkzeug bricht die Späne <strong>und</strong> verringert dadurch<br />

das Risiko langer Späne. Die Maschine ist mit zwei Spindeln,<br />

zwei Revolvern <strong>und</strong> zwei Y-Achsen ausgestattet. Die Spindeln<br />

sind Motorenspindeln (Built in), welche die Beschleu nigungs<strong>und</strong><br />

Verzögerungszeiten verkürzen <strong>und</strong> das Reaktionsverhalten<br />

insgesamt verbessern. Zusätzlich ist die Gegenspindel im X<br />

verfahrbar – eine innovative Drehmaschine, klein <strong>und</strong> kompakt.<br />

KANALÜBERWACHUNG<br />

Die Geschichte dazu unter<br />

www.technik-<strong>und</strong>-wissen.ch/detail/<br />

murrelektronik-mico-kanalueberwachung.html<br />

Newemag AG | www.newemag.ch


PRODUKTE<br />

Sicherheitskupplung für einfache Montage<br />

Die Baureihe ECPB ist eine Kombination aus Sicherheitskupplung<br />

mit Klemmnabe, zum Verhindern von teuren<br />

Schäden durch Überlast im Antriebsstrang. Der Metallbalg<br />

gewährleistet axialen, angularen <strong>und</strong> lateralen Versatzausgleich<br />

zwischen An- <strong>und</strong> Abtriebswelle. Erhältlich ist<br />

die Kupplung in 17 Baugrössen für Ausrückmomente<br />

zwischen 0,5 <strong>und</strong> 2000 Nm. Die Klemmnabe der Metallbalgkupplung<br />

kann Bohrungen zwischen 5 <strong>und</strong> 90 mm<br />

aufnehmen, die Klemmnabe im Sicherheitsteil ist für<br />

Wellendurchmesser zwischen 5 <strong>und</strong> 100 mm ausgelegt.<br />

Enemac GmbH | www.enemac.de<br />

Getriebebaukasten für Cobots<br />

Das Potenzial für die Servicerobotik ist enorm: In Küchen <strong>und</strong> Bars, in der Pflege, auf dem Acker oder<br />

in der Logistik helfen Leichtbauroboter, monotone oder nicht ergonomische Aufgaben zu automatisieren.<br />

Der neue Getriebebau kosten für Cobots vereinfacht nun die Umsetzung solcher Konzepte, in<br />

dem er alles hierfür Benötigte zur Verfügung stellt. Er besteht aus Tribo-Wellgetrieben in den Grössen<br />

80 <strong>und</strong> 105 mit Motorcontroller, Kraftregelungselektronik, Absolutwert-Encoder <strong>und</strong> Motor. Im Getriebe<br />

kommen Tribo-Wellgenerator <strong>und</strong> Tribo-Flexring mit Aussenver zahnung sowie ein DC-Motor zum<br />

Einsatz. Auf Basis der Getriebe lässt sich mithilfe von Verbindungselementen ein individueller Roboter<br />

konstruieren, dank der zusätz lichen elektronischen Komponenten auch als Cobot.<br />

Igus GmbH | www.igus.ch<br />

66 #<strong>013</strong>


PKD-Bohrer für Composite-Materialien<br />

Der PKD-Bohrer wurde für die Bearbeitung von Composite-Materialien entwickelt <strong>und</strong> zeichnet sich<br />

durch seine durchgängige PKD-Schneide aus. Bisher kamen im Zentrum meist Spitzen aus Vollhartmetall<br />

zum Einsatz, nur die Seiten waren PKD-bestückt. Allerdings sorgte die Unterbrechung der<br />

Schneide für Instabilität an den Übergängen <strong>und</strong> der Lötspalt neigte zu Ausbrüchen. Diese Instabilität<br />

beseitigt das neue Werkzeug. In den geschlitzten Gr<strong>und</strong>körper aus Vollhartmetall wird die beidseitig<br />

polierte PKD-Schneide eingebracht. Dadurch ist das gesamte System besonders stabil. Dank des<br />

Spitzenwinkels von 115° zentriert sich der Bohrer sehr gut selbst. Der Differentialspitzenwinkel von<br />

80° sorgt für einen sauberen Bohrungsaustritt ohne Delamination.<br />

Mapal KG | www.mapal.com<br />

Bohrer für Bearbeitung von Strukturbauteilen<br />

Der FBX-Bohrer mit Flachgr<strong>und</strong>-Stirngeometrie von Kennametal wurde speziell für die<br />

Bearbeitung von Strukturbauteilen in der Luft- <strong>und</strong> Raumfahrt entwickelt. Durch die vier<br />

Schneiden am Aussendurchmesser des Werkzeugs läuft die Bearbeitung selbst bei anspruchsvollen<br />

Anwendungen wie dem Bohren von Kettenlöchern stabil. Durch die grossen Spankammern<br />

ist eine problemlose Spanabfuhr gewährleistet. Die einstellbaren Kühlmitteldüsen<br />

sorgen für ein effizientes Wärmemanagement. Durch die Zentrumsschneide mit zwei effektiven<br />

Schneiden <strong>und</strong> Spanbrecher ist ein maximaler Vorschub möglich. Die Bohrkörper sind<br />

in den Durchmessern 60, 75 <strong>und</strong> 90 mm erhältlich <strong>und</strong> werden in einer langen <strong>und</strong> einer<br />

kurzen Ausführung (150 <strong>und</strong> 95 mm) angeboten. Der modulare FBX-Bohrer lässt sich mit den<br />

Kegelflanschaufnahmen (BTF) verbinden. Es stehen verschiedene Spindel-Schnittstellen<br />

zur Verfügung.<br />

Walter Maier AG | www.waltermeier.solutions/de<br />

#<strong>013</strong> 67


IP67<br />

WAGO<br />

I/O SYSTEM<br />

FIELD<br />

ERWEITERTE<br />

KONNEKTIVITÄT<br />

Modulare Maschinen zukunftssicher<br />

automatisieren <strong>und</strong> vernetzen.<br />

Starten Sie heute – mehr Information unter:<br />

www.wago.com/field

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!