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INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2020

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19239<br />

1<br />

www.industrielle-automation.net<br />

Februar <strong>2020</strong><br />

TITELSTORY<br />

USE IO-LINK PERFECTLY<br />

Warum ASi-5 in der Digital Factory der ideale<br />

Zubringer für Daten intelligenter Devices ist<br />

TITELSTORY<br />

11 I TITELTHEMA<br />

Titelthema: Größe variabel, je nach Textmenge,<br />

Titelthema-Text: feste Textgröße & Durchschuss,<br />

Farbe schwarz oder weiß<br />

210 mm Breite x 207 mm Höhe:<br />

Raum für Logo, Bildgestaltung<br />

und Titelthema mit Text<br />

Gesamtbildgröße:<br />

210 mm Breite x 297 mm Höhe<br />

+ min. 3 mm Beschnittzugabe<br />

oben, unten und rechts<br />

Im oberen Bildbereich sollten sich,<br />

entsprechend der jeweiligen Höhe<br />

des Zeitschriftenlogos, keine<br />

wichtigen Bildelemente befinden<br />

Ausnahme F+H:<br />

Gesamtbildgröße:<br />

210 mm Breite x 248,5 mm Höhe<br />

+ min. 3 mm Beschnittzugabe<br />

rechts und unten<br />

210 mm Breite x 90 mm Höhe:<br />

Hier darf kein Text stehen,<br />

auch keinerlei Beschriftungen, Logos<br />

ect. im Bildmaterial.<br />

Ausgenommen:<br />

Rechts unten 35 mm Breite x 20 mm<br />

Höhe, 15 mm vom Rand entfernt:<br />

Raum für Verlagslogo und Homepage<br />

text-homepage.de


Anzeige<br />

Kontakt<br />

The Imaging Source Europe<br />

GmbH<br />

Überseetor 18<br />

28217 Bremen<br />

Tel.: 0421 335 91 0<br />

E-Mail:<br />

info@theimagingsource.com<br />

Website:<br />

www.theimagingsource.com<br />

MIPI Kameramodule mit FPD Link für embedded Vision<br />

von The Imaging Source<br />

Messen<br />

embedded world<br />

Nürnberg / Deutschland<br />

25. - 27. 02. <strong>2020</strong><br />

Halle 2, Standnummer: 648<br />

amper<br />

Brünn / Tschechische<br />

Republik<br />

17. - 20. 03. <strong>2020</strong><br />

Halle V, Standnummer: 3.14<br />

control<br />

Stuttgart / Deutschland<br />

05. - 08. 05. <strong>2020</strong><br />

Halle 8, Standnummer: 8210<br />

VISION<br />

Stuttgart / Deutschland<br />

10. - 12. 11. <strong>2020</strong><br />

Halle 1, Standnummer: D51<br />

Embedded-Vision-Plattformen unter<br />

anderem von NVIDIA, NXP, Qualcomm<br />

oder der Raspberry Pi Foundation werden<br />

immer leistungsfähiger und damit für<br />

eine Vielzahl von Machine-Vision- und<br />

KI-Anwendungen interessant. Diese<br />

SoMs verfügen über einen Image Signal<br />

Processor (ISP) mit MIPI/CSI-2-Kamera-<br />

Schnittstelle. Der ISP übernimmt<br />

Hardware beschleunigte Operationen<br />

wie etwa De-Bayering, Farbkorrektur,<br />

Farbraumkonvertierung, Weißabgleich,<br />

Objektivkorrektur und Bilddatenkomprimierung<br />

(H.264/H.256). Dadurch können<br />

kostengünstige Kameras verwendet<br />

werden.<br />

Doch es gibt auch diverse Hürden zu<br />

überwinden: Jeder MIPI-Kamerasensor<br />

benötigt einen eigenen Kernelmode-<br />

Treiber, und jeder ISP benötigt eine<br />

spezielle Sensorkonfiguration. Hinzu<br />

kommt, dass die Länge des<br />

MIPI-Anschlusskabels eine maximale<br />

Länge von 20 cm nicht überschreiten<br />

sollte. Diese Einschränkung lässt sich<br />

mit einem MIPI-nach-FPD-Link-III-<br />

Serializer-Board und einem dünnen<br />

Koaxkabel überwinden. Kabellängen bis<br />

15 m sind so realisierbar. Damit wird diese<br />

preiswerte Technologie für eine Vielzahl<br />

von Machine-Vision-, Automotive-,<br />

Robotik-, und Inspektions- Anwendungen<br />

interessant.<br />

The Imaging Source stellt MIPI-Kameramodule<br />

mit den Bildsensoren IMX390,<br />

IMX290, IMX335, IMX397, IMX296,<br />

IMX334 und IMX297 von Sony sowie<br />

AR0234 von On Semiconductor plus<br />

FPD-Link Serializer-Boards her. Deserializer-Boards<br />

stehen für die NVIDIA-<br />

Jetson-Plattform und den Raspberry Pi<br />

zur Verfügung.<br />

The Imaging Source unterstützt die<br />

NVIDIA-Multikamera-Plattform,<br />

bestehend aus Jetson Nano, TX2 und AGX<br />

Xavier mit eigenen MIPI/FPD-Link-III-<br />

Treibern, Deserializer-Boards und einem<br />

Linux-SDK.<br />

2 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


EDITORIAL<br />

HMI<br />

Im Zeitalter der Cloud<br />

AUF SCHIENEN<br />

SCHRÄNKT EIN!<br />

STARTEN SIE DURCH MIT<br />

So mystisch der Begriff auch klingt, eine Cloud oder besser gesagt<br />

Cloud Computing ist längst eine feste Größe in unserer realen Welt.<br />

Sie steht in der Informationstechnik als Sinnbild für ein Netz aus Leitungen<br />

und Rechenzentren, die ihre Leistung untereinander verteilen und als<br />

Knotenpunkt für unsere Daten dienen. Sie bietet uns privat viele<br />

Vorteile, da wir von verschiedenen Computern oder Smartphones auf<br />

unsere Daten, ganz gleich von welchem Ort aus, zugreifen können. Sie<br />

schenkt uns also bestmögliche Flexibilität. Kleinen und mittelständischen<br />

Unternehmen bietet eine Cloud Zugang zu mehr Rechenleistung und<br />

freien Ressourcen, die sie benötigen, um all die gewonnenen Daten aus<br />

ihren dezentralen, vernetzten Produktionsumgebungen zu bündeln,<br />

sicher zu speichern, zu verarbeiten und wieder in Fertigungsprozesse<br />

zu geben. Oder denken wir an die neue Mobilfunktechnologie 5G:<br />

Datenpakete müssen zukünftig nicht nur schnell übertragen, sondern<br />

auch verarbeitet werden. Dazu sind Rechenkapazität, Speicherplatz<br />

und intelligente Algorithmen nötig. Ohne Cloud Computing also<br />

keine Smart Factory!<br />

Automatisierung ist daher heute viel mehr als eine durchgängige<br />

digitale Vernetzung von intelligenten Sensoren, Anlagen und<br />

Maschinen. Es geht um Cloud- und IoT-fähige Lösungen, um offene<br />

Kommunikationsstandards und um die richtige Strategie, in einer<br />

sich rasant verändernden und komplexen Welt.<br />

Herzlichst, Ihre<br />

Nicole Steinicke<br />

Chefredakteurin <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong><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 />

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MIERMÖGLICHKEITEN UND DEN BESTEN WERKZEUGEN,<br />

DIE DER MARKT HERGIBT.<br />

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EDITORIAL<br />

03 Im Zeitalter der Cloud<br />

SZENE<br />

05 News, Aktuelles und Termine<br />

05 Neuer Ausstellungsbereich und Forum Industrie 4.0 im Zentrum<br />

der Hannover Messe<br />

05 Weltwirtschaftsforum kürt Unternehmen zum Technologiepionier 2019<br />

Smart: Bodensystem sorgt<br />

für berührungslose Energie-<br />

28übertragung Smart:<br />

Energieführungen<br />

verbessern die Performance<br />

32von Nietrobotern<br />

So meistern Kameras den<br />

Einsatz in hygiensensiblen<br />

40Bereichen<br />

SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

10 Schwingungsüberwachung schützt Werkzeugmaschinen in einem Motorenwerk<br />

12 Messumformer im Miniaturformat erzielt exakte Ergebnisse bei der<br />

Flüssigkeitsanalyse<br />

14 RFID-System ermöglicht Prozesskontrolle durch direkte Datenspeicherung<br />

am Produkt<br />

16 Produkte, Technologien, Trends<br />

STEUERN UND ANTREIBEN<br />

20 Neben Sensoren lassen sich jetzt auch Proportionalventile zuverlässig ansteuern<br />

22 Komponenten und Lösungen für die Fertigungs- und Prozessindustrie<br />

23 Produkte, Technologien, Trends<br />

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

24 TITEL Warum ASi-5 in der Digital Factory der ideale Zubringer für Daten<br />

intelligenter Devices ist<br />

28 Intelligentes Bodensystem ermöglicht zuverlässige und berührungslose<br />

Energieübertragung<br />

27 Produkte, Technologien, Trends<br />

KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

32 Spezielle Energieführungen verbessern die Performance von Nietrobotern<br />

im Flugzeugbau<br />

34 So wird Kabeleinführung zum Hybridsystem<br />

35 Produkte, Technologien, Trends<br />

SONDERTEIL: INDUSTRIAL VISION<br />

38 Im Fokus: Aktuelles und Termine rund um die Bildverarbeitung<br />

40 Kameras für Spritz- und Produktkontaktzonen<br />

42 Leistungsstarke Vision-Systeme lassen Werke in neuem Licht erstrahlen<br />

44 LED-Bi-Color-Leuchte kennzeichnet Rohmaterialbehälter bei Gewürzhersteller –<br />

exakt und zielgerichtet<br />

46 KI-basierte Modelle zur Bildverarbeitung optimieren den gesamten<br />

Produktionsprozess<br />

48 Produkte, Technologien, Trends<br />

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TITELBILD<br />

Bihl+<br />

Wiedemann,<br />

Mannheim<br />

RUBRIKEN<br />

50 SERIE: StartING up – Ein Unternehmen rüstet digital nach<br />

30 Impressum<br />

51 Heftvorschau 2/<strong>2020</strong><br />

ANZEIGE<br />

BEILAGE<br />

Die aktuelle Ausgabe enthält<br />

eine Teil-Beilage der MEORGA GmbH,<br />

Nalbach


SZENE<br />

Zustandsüberwachung von Geräten,<br />

Maschinen und Anlagen<br />

Sensorik und Messtechnik für die Zustandsüberwachung –<br />

das Sonderthema der SENSOR+TEST <strong>2020</strong> geht in diesem<br />

Jahr ganz auf die Königsdisziplin für Sensoren und Messsysteme<br />

ein: die Zustandsüberwachung von Geräten, Maschinen<br />

und Anlagen. Sensoren und Messsysteme liefern<br />

Daten, analysieren Signale und diagnostizieren Ursachen<br />

für Abweichung -<br />

en vom Normalbetrieb.<br />

Damit sind<br />

sie die wichtigste<br />

Grundlage für die<br />

Einhaltung sicherer,<br />

effizienter, umweltschonender<br />

und wirtschaftlicher Betriebsbedingungen.<br />

Das Sonderthema der SENSOR+TEST <strong>2020</strong> zeigt die neues -<br />

ten Entwicklungen von eigensicheren Sensoren bis hin zu<br />

hochentwickelten Messsystemen, die sich dank künstlicher<br />

Intelligenz selbständig an ihre Überwachungsaufgabe anpassen.<br />

Es bietet eine hervorgehobene Plattform für<br />

Prä sentationen, Diskussionen und den Innovationsdialog<br />

zwischen Anbietern und Anwendern in diesem bedeutenden<br />

Technologiebereich.<br />

www.sensor-test.de<br />

Schall lädt zur 34. Control nach Stuttgart<br />

„Next level quality assurance!“ heißt das Motto der 34. Control<br />

– Internationale Fachmesse für Qualitätssicherung. Vom<br />

5. bis 8. Mai <strong>2020</strong> treffen sich hier die internationalen Marktführer,<br />

um mit fachkundigen Besuchern aus der Praxis zu<br />

diskutieren und neue Lösungen zu erarbeiten. Die Control ist<br />

eine der wichtigsten Fachveranstaltung für alle Themen rund<br />

um Visiontechnologie, Bildverarbeitung, Sensor-, Mess- und<br />

Prüftechnik. Die Business-Plattform und Weltleitmesse hat<br />

sich als Impulsgeber in der industriellen Qualitätssicherung<br />

(QS) etabliert. Die rasante Entwicklung am QS-Markt wird<br />

deutlich am stark wachsenden Segment Industrielle Bildverarbeitung<br />

und Visionsysteme. Die Control hält in Sachen<br />

Wandel und Qualitätsverbesserung beim Tempo mit und<br />

geht mit einem aktuellen Produkt- und Leistungsangebot,<br />

das Anwendern neue Ansätze und umfassende Reallösungen<br />

für alle in der industriellen QS-relevanten Problemstellungen<br />

bietet, auf die nächste Stufe: „Next level quality assurance!“<br />

eben.<br />

MESSDATEN<br />

ZENTRAL VERARBEITEN<br />

• Sicheres und zentralisiertes Messdatenmanagement<br />

von verteilten Quellen<br />

• Zentraler Datenpool für Vereinheitlichung,<br />

Archivierung und Überwachung von Messdaten<br />

• Einfache Handhabung ohne Programmieren<br />

• Weltweiter, plattform unabhängiger Zugriff<br />

Delphin Technology – Ihr Partner von der<br />

mess technischen Standardanwendung bis zur<br />

indi viduellen Komplettlösung.<br />

www.control-messe.de<br />

Intelligente Messtechnik<br />

www.delphin.de


SZENE<br />

LIVE@<br />

Neuer Ausstellungsbereich und Forum Industrie 4.0. im Zentrum der Hannover Messe<br />

Wer vom 20. bis zum 24. April <strong>2020</strong><br />

die Hannover Messe besuchen wird,<br />

kann die Zukunft live erleben, denn<br />

die Messe dient als Wegweiser in<br />

eine vernetzte, automatisierte und<br />

global ausgerichtete Industrie.<br />

Eine zentrale Rolle spielen dabei<br />

Diskussionsplattformen wie das<br />

Forum Industrie 4.0. Darüber<br />

hinaus können Interessierte sich<br />

im neuen Ausstellungsbereich<br />

„Digital Ecosystems“ noch gezielter<br />

über alle wichtigen Themen der<br />

industriellen Transformation<br />

informieren.<br />

wie dem autonomen Austausch von Prozessinformationen.<br />

Essentieller Bestandteil<br />

dafür ist die Software, die diese Prozesse abbildet.<br />

Auf der Hannover Messe werden im<br />

stark wachsenden Ausstellungsbereich Digital<br />

Ecosystems alle relevanten Themenbereiche<br />

abgebildet“, sagt Hubertus von Monschaw,<br />

Global Director Digital Ecosystems<br />

bei der Deutschen Messe AG.<br />

Im letzten Jahr interessierten sich mehr<br />

als 100 000 Besucher der Hannover Messe<br />

für diese Themen, die aufgrund der zugehörigen<br />

Anwendungen und Technologien<br />

immer mehr verschmelzen. Dazu zählen<br />

z. B. MES, Data Analytics und Logistik. Ein<br />

Manufacturing Execution System (auch<br />

Produktionsleitsystem genannt) kann nur<br />

dann zuverlässig arbeiten, wenn sein künftiges<br />

Verhalten mithilfe geeigneter Data-<br />

Analytics-Methoden vorausschauend bewertet<br />

und beurteilt wird, um dann immer<br />

wieder eingreifen zu können, wenn es<br />

um Verbesserungen und Kontrolle bei der<br />

Prozesssteuerung geht. Dazu erklärt von<br />

Monschaw: „Bei den aktuellen MES-Systemen<br />

geht es nicht nur um die Fehleranalysen<br />

der einzelnen Maschinen, sondern<br />

auch um die Datenaggregation, aus der<br />

sich neue Geschäftsmodelle ableiten oder<br />

einfach nur Optimierungspotenziale ermitteln<br />

lassen.“<br />

Auch der Ausstellungsbereich Industrial<br />

Security gewinnt immer mehr an Bedeu-<br />

Wo bis vor kurzem noch Prozesse und<br />

Techniken separat betrachtet wurden,<br />

steht auf der Hannover Messe <strong>2020</strong> eine<br />

ganzheitliche Darstellung von Abläufen<br />

und Lösungen im Vordergrund. „In Zeiten<br />

von Industrie 4.0 geht es um die flexible<br />

Fertigung, eigenständig miteinander kommunizierende<br />

Maschinen und Systeme sotung.<br />

Gerade im industriellen Umfeld, wo<br />

die Vernetzung der Geräte und Fertigungsmaschinen<br />

zugenommen hat und weiter<br />

zunehmen wird, ist die potenzielle Gefahr<br />

eines digitalen Angriffs permanent vorhanden.<br />

Auf der Hannover Messe werden<br />

Lösungen präsentiert, um sich vor Hackern<br />

zu schützen.<br />

Darüber hinaus werden internationale<br />

Experten anhand von Use Cases, Testbeds<br />

und Technologien im Forum Industrie 4.0<br />

aufzeigen, welche Chancen sich aus der<br />

Digitalisierung von Wertschöpfungsketten<br />

und Produkten ergeben. Hinzu kommen<br />

tägliche Podiumsdiskussionen, die Gelegenheit<br />

zum Austausch mit Akteuren aus<br />

Wirtschaft, Wissenschaft und Politik geben.<br />

Neben den genannten Themen werden Interoperabilität,<br />

Sicherheit und Standards<br />

weitere zentrale Aspekte im Programm<br />

sein. Indonesien ist das Partnerland der<br />

Hannover Messe <strong>2020</strong>. Das rohstoffreiche<br />

Land ist Teil des südostasiatischen Staatenbundes<br />

Association of Southeast Asian Nations<br />

(ASEAN) und stellt dort die mit Abstand<br />

größte Volkswirtschaft. Der Inselstaat<br />

soll bis 2030 zu einem der zehn größten<br />

Volkswirtschaften der Welt aufsteigen.<br />

Foto: Deutsche Messe AG<br />

www.hannovermesse.de<br />

www.messe.de<br />

6 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


SZENE<br />

Vorstand bestätigt<br />

Die Mitgliederversammlung der AS-International Association<br />

tagte am 12. Dezember 2019 in Gelnhausen und bestätigte<br />

den Vorstand in seinem Amt. Der Vorstand besteht auch weiterhin<br />

aus dem Vorsitzenden Jochen Bihl (Bihl+Wiedemann),<br />

dem Vize-Vorsitzenden Dr. Markus Platen (Siemens), Schatzmeister<br />

Michael Strauss (IFM) sowie dem Leiter der Technischen<br />

Kommission, Dr. Thomas Sebastiany (Pepperl+Fuchs).<br />

www.as-interface.net<br />

Messe für Prozessautomation in<br />

Frankfurt am Main<br />

Die Meorga veranstaltet am 25. März <strong>2020</strong> in der Frankfurter<br />

Jahrhunderthalle eine Spezialmesse für Mess-, Steuerungsund<br />

Regeltechnik, Prozessleitsysteme und Automatisierungstechnik.<br />

150 Fachfirmen zeigen von 8:00 bis 16:00 Uhr Geräte<br />

und Systeme, Engineering- und Serviceleistungen sowie neue<br />

Trends im Bereich der Prozess- und Fabrikautomation, begleitend<br />

dazu gibt es 36 Fachvorträge. Der Eintritt zur Messe<br />

und die Teilnahme an den Fachvorträgen sind für die Besucher<br />

kostenlos.<br />

www.meorga.de<br />

Best in Show Award für Wibu-Systems<br />

Wibu-Systems wurde<br />

vom Fachmagazin Embedded<br />

Computing Design<br />

auf der SPS 2019<br />

in Nürnberg mit dem<br />

„Best in Show Award“<br />

ausgezeichnet. Das Tool<br />

„CodeMeter Certificate<br />

Vault“ wurde prämiert,<br />

das Digital Rights Management mit sicherer Authentifizierung<br />

vereint. Wibu hat CodeMeter Certificate Vault als hardwarebasierten<br />

Schlüsselspeicher für PKCS#11-, Microsoft CNG- und<br />

OpenSSL-Zertifikate entwickelt. Die Technologie vereinfacht u. a.<br />

das Anfordern, Aktualisieren und Übertragen von Zertifikaten.<br />

www.wibu.com<br />

Erstmals seit sechs Jahren<br />

Umsatzrückgang<br />

Nach sechs Wachstumsjahren – davon mehrmals zweistellig –<br />

hat die Escha-Gruppe im Geschäftsjahr 2019 erstmals einen<br />

Umsatzrückgang verzeichnet. Mit rd. 70 Mio. EUR lag der<br />

Gesamtumsatz unter Vorjahresniveau. Als Grund nennt der<br />

Anschlusstechnik-Spezialist die angespannte Lage im Maschinenbau<br />

und in der<br />

Automatisierungsindustrie.<br />

Andere<br />

Märkte, z. B. Renewables<br />

und Transportation,<br />

hätten sich<br />

hingegen positiv<br />

entwickelt. 2019 arbeiteten<br />

weltweit<br />

850 Mitarbeiter für<br />

das Familienunternehmen<br />

– 50 weniger als im Vorjahr. Geschäftsführer Marco<br />

Heck schaut jedoch vorsichtig optimistisch in die Zukunft:<br />

„Die Digitalisierung und Automatisierung der Industrie bieten<br />

Escha viele Chancen. In der industriellen Kommunikation<br />

existiert ein branchenübergreifender Trend zu mehr Teilnehmern<br />

und höherem Datenvolumen. Genau dort setzen wir mit<br />

unseren Produkten an.“ Im Juni hatte die Gruppe einen Erweiterungsbau<br />

ihres Fertigungs- und Logistikzentrums in Betrieb<br />

genommen.<br />

www.escha.net<br />

Die Evotron-Academie öffnet<br />

wieder ihre Pforten<br />

Evotron reagiert mit seiner „Evotronacademy“ auf die dynamische<br />

Entwicklung in der industriellen Bildverarbeitung sowie<br />

der industriellen Kommunikation. Das Unternehmen bietet<br />

Weiterbildungen für Praktiker aus Industrie und Wirtschaft an.<br />

Die Mitarbeiter der unabhängigen Schulungs- und Beratungsplattform<br />

können dabei auf zwei Jahrzehnte Schulungserfahrung<br />

auf dem Gebiet<br />

der industriellen<br />

Bildverarbeitung<br />

zurückgreifen<br />

und dieses Wissen<br />

will Evotron weitergeben.<br />

Bei den<br />

ins-gesamt 15 Fortbildungsveranstaltungen<br />

im ersten<br />

Halbjahr <strong>2020</strong> liegen<br />

die Themenschwerpunkte<br />

auf<br />

der Anwendung moderner Bildverarbeitung und der Vernetzung<br />

im industriellen Internet der Dinge (IoT). Termine und<br />

weitere Informationen zu den Veranstaltungen sind unter<br />

https://evotron-gmbh.de/de/academy/ zu finden.<br />

Bild: iStock.com/wildpixel<br />

www.evotron-gmbh.de<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong> 7


SZENE<br />

Ausgezeichnet!<br />

Weltwirtschaftsforum kürt Unternehmen zum Technologie-Pionier 2019<br />

Das Weltwirtschaftsforum hat das<br />

Unternehmen Bright Machines zum<br />

Technologie-Pionier des Jahres 2019<br />

geehrt, das 2018 mit dem Anspruch,<br />

die Fertigungsindustrie durch den<br />

Einsatz von intelligenter Software<br />

nachhaltig verändern zu wollen,<br />

gegründet wurde. Die Verwendung<br />

von neuartiger KI-basierter Software<br />

und aus Roboterzellen bestehenden<br />

Microfactories ermöglicht<br />

Bright Machines einen deutlichen<br />

höheren Grad der Automatisierung<br />

und der digitalen Intelligenz in der<br />

industriellen Fertigung.<br />

Amar Hanspal ist CEO bei Bright Machines<br />

in San Francisco (USA)<br />

Bright Mazhines wurde als einer von<br />

56 Technology Pioneers“ des Weltwirtschaftsforums<br />

2019 ausgezeichnet. Fulvia<br />

Montresor, Head of Technology Pioneers<br />

beim Weltwirtschafsforum: „Wir freuen<br />

uns, Bright Machines in der diesjährigen<br />

Riege der Technologie-Pioniere begrüßen<br />

zu dürfen. Bright Machines ist – wie auch<br />

die anderen Technology Pioneers 2019 –<br />

führend bei der Nutzung neuartiger Technologien<br />

zur Transformation ihrer Branche.<br />

Wir sehen großes Potenzial in diesen Next<br />

Generation Companies, um Lösungen für<br />

globale Herausforderungen zu entwickeln<br />

und die Gesellschaft in den kommenden<br />

Jahren positiv voranzubringen.“<br />

Die Technology Pioneers des Weltwirtschaftsforums<br />

sind junge Unternehmen aus<br />

der ganzen Welt, die neue Technologien<br />

und Innovationen gestalten, entwickeln und<br />

anwenden und auch Wirtschaft und Gesellschaft<br />

signifikant weiterentwickeln. Zu den<br />

diesjährigen Technologiepionieren zählen<br />

aufstrebende Unternehmen aus den Branchen<br />

Agrartechnik, Smart Cities, Cleantech,<br />

Supply Chain, Produktion, Cybersicherheit,<br />

autonome Fahrzeuge und Drohnen. Dabei<br />

forschen und arbeiten sie an Technologien<br />

wie KI, IoT, Robotik, Blockchain oder Biotechnik.<br />

Mit der Auszeichnung beginnt für<br />

die Unternehmen eine zweijährige Periode,<br />

bei der sie Teil der Initiativen, Aktivitäten<br />

und Veranstaltungen des Weltwirtschaftsforums<br />

sind und neue Denkanstöße und<br />

innovative Erkenntnisse in kritische globale<br />

Diskussionen einbringen können. „Wir fühlen<br />

uns geehrt, zu einem Technology Pioneer<br />

des Weltwirtschaftsforums 2019 ernannt zu<br />

werden“, sagte Amar Hanspal, CEO, Bright<br />

Machines. „Eine solche Anerkennung verdeutlicht<br />

unsere enorme Möglichkeit, Fertigung<br />

neu zu definieren, um die Produktivität,<br />

Produkt qualität und Innovation branchenübergreifend<br />

zu steigern.“<br />

Die Technology Pioneers wurden von ei -<br />

nem Auswahlausschuss aus mehr als 59 Akademikern,<br />

Unternehmern, Risikokapitalgebern<br />

und Führungskräften ausgewählt.<br />

Der Ausschuss vergibt die Auszeichnung<br />

basierend auf Auswahlkriterien wie Innovation,<br />

Impact und Leadership. Zu den Pioneers<br />

der vergangenen Jahre gehören u. a.<br />

Airbnb, Google, Kickstarter, Mozilla, Palantir<br />

Technologies, Spotify, Transfer Wise, Twitter<br />

und Wikimedia.<br />

Fotos: Schmuckbild: Gene Lee/stock.adobe.com,<br />

sonstige Bright Machines<br />

www.brightmachines.com<br />

8 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


SZENE<br />

Deutscher Innovationspreis für Klima<br />

und Umwelt nominiert 22 Projekte<br />

Zum siebten Mal verleihen der Bundesverband der Deutschen<br />

Industrie e.V. (BDI) und das Bundesministerium für<br />

Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) den<br />

Deutschen Innovationspreis für Klima und Umwelt (IKU) mit<br />

einem Preisgeld von insgesamt 175 000 EUR. 132 Unternehmen,<br />

acht Forschungseinrichtungen und eine Behörde haben<br />

sich mit ihren Produkten und Dienstleistungen um die Preise<br />

beworben. 22 von ihnen sind jetzt für den IKU nominiert worden.<br />

Die Preisverleihung findet am 26. März <strong>2020</strong> in Berlin<br />

statt. Bundesumweltministerin Svenja Schulze: „Die Vielfalt<br />

der Bewerbungen zeigt, dass zahlreiche Unternehmen ihr<br />

technisches und kreatives Potenzial für Umwelt- und Klimaschutz<br />

und den Erhalt der biologischen Vielfalt einsetzen<br />

wollen und können.“ BDI-Präsident Dieter Kempf: „Der IKU<br />

würdigt die Innovationskraft deutscher Unternehmen und<br />

Initiativen. Sie sind Problemlöser für den Klima- und Umweltschutz.“<br />

Weitere Informationen rund um den Deutschen<br />

Innovationspreis für Klima und Umwelt erfahren Sie unter:<br />

www.iku-innovationspreis.de<br />

www.isi.fraunhofer.de<br />

Olaf Kanig zum neuen Finanzvorstand<br />

bei Ziehl-Abegg ernannt<br />

Der Luft-, Regel- und Antriebstechnik-Spezialist Ziehl-Abegg<br />

bekommt einen neuen kaufmännischen Vorstand. Die Position<br />

wird seit Februar von dem 45-jährigen Diplom-Wirtschaftsingenieur<br />

Olaf Kanig ausgefüllt. Kanig kommt von<br />

einem großen Automobilzulieferer. Dort hat er während der<br />

vergangenen acht Jahre ein<br />

Wachstum von einer auf gut<br />

1,9 Mrd. EUR Umsatz mitgestaltet.<br />

Kanig bringt sowohl<br />

kaufmännische als auch technische<br />

Kenntnisse mit. Vor seinem<br />

Studium im Fach Wirtschaftsingenieurswesen<br />

hat er<br />

eine Ausbildung als Energieelektroniker<br />

absolviert. In seiner<br />

bisherigen Position hat er<br />

die Bereiche Bordnetzwerke<br />

und Kunststofffertigung kaufmännisch<br />

begleitet. Dazu gehörte<br />

das Controlling der<br />

25 weltweiten Produktionsstandorte. „Internationale Erfahrung,<br />

Finanzexpertise und eine solide technische Ausbildung<br />

prädestinieren Herrn Olaf Kanig für die Position des kaufmännischen<br />

Vorstands bei Ziehl-Abegg“, so Vorstandsvorsitzender<br />

Peter Fenkl.<br />

www.ziehl-abegg.de<br />

www.industrielle-automation.net<br />

CodeMeter – Katalysator der IoT-getriebenen Wirtschaft<br />

Profitieren Sie von einer<br />

ausgereiften Technologie.<br />

Schützen Sie Ihre Software vor Piraterie<br />

und Reverse Engineering.<br />

Sichern Sie die Integrität Ihrer Produkte<br />

vor Manipulation.<br />

Implementieren Sie lizenzbasierte, leicht<br />

anpassbare Geschäftsmodelle.<br />

Halle 4, Stand 320<br />

+49 721 931720<br />

sales@wibu.com<br />

www.wibu.com


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Good Vibrations?<br />

Schwingungsüberwachung schützt<br />

Werkzeugmaschinen in einem Motorenwerk<br />

Um ungeplante Stillstände in der Produktion zu vermeiden, stattet ein<br />

Fahrzeughersteller seine Werkzeugmaschinen mit einer automatischen<br />

Fehler erkennung aus. Mithilfe spezieller Sensorik wird der Zustand<br />

der Maschinen permanent überwacht sowie auftretende Schäden oder<br />

Kollisionen sofort erkannt. Lesen Sie, wie ein Fertigungsprozess auf<br />

höchste Effizienz gesteigert und gleichzeitig ein maximaler Maschinenschutz<br />

erreicht werden kann.<br />

So kann ein abgebrochener Zahn eines<br />

Fräskopfes das Werkstück schädigen und<br />

unbrauchbar machen. Bei Arbeiten an<br />

komplexen Werkstücken wie etwa ein Motorblock,<br />

kann dies einen kostenintensiven<br />

Schaden verursachen; nicht nur das Bauteil<br />

wird unbrauchbar, auch die geforderte<br />

Stückzahl kann nicht mehr eingehalten<br />

werden. Der Fertigungsprozess wäre empfindlich<br />

gestört.<br />

Der schwedische Fahrzeughersteller Scania<br />

gehört zu den größten Herstellern von<br />

Nutzfahrzeugen, Bussen sowie Schiffs- und<br />

Industriemotoren. Im Werk bei Stockholm<br />

werden u. a. die leistungsstarken Motoren<br />

für Trucks und Busse hergestellt. Sensoren<br />

überwachen dabei die automatisierte Produktion,<br />

um ungeplante Stillstände zu<br />

vermeiden. „Wir verwenden zum Beispiel<br />

Strömungssensoren, Schwingungssensoren<br />

und Niveausensoren sowie induktive Sensoren,<br />

um den Überblick über unsere Produktionsanlagen<br />

behalten zu können. Anhand<br />

der Sensordaten erkennen wir zudem<br />

frühzeitig, wenn eine Maschine oder ein<br />

Anlagenteil gewartet werden muss. Auch<br />

zur Prozessoptimierung sind die Informationen<br />

hilfreich“, so Robert Bergkvist, Automatisierungsingenieur<br />

für IT- und Automatisierungsfragen<br />

bei Scania.<br />

Werkzeugmaschinen für hohe<br />

Qualitätsansprüche<br />

Zahllose Werkzeugmaschinen kommen bei<br />

Scania zum Einsatz: Fräskopfe arbeiten sich<br />

z. B. mit unvorstellbaren Drehzahlen durch<br />

Dipl.-Ing. Andreas Biniasch, Marketing bei der<br />

ifm electronic GmbH in Essen<br />

Metallblöcke, Drehmeißel erzeugen mi krometergenaue<br />

Wellen und Bohrer setzen<br />

exakte Bohrlöcher. Alle Arbeitsschritte<br />

werden von computergesteuerten Fräs-<br />

Drehmaschinen vollautomatisch erledigt.<br />

Sie erschaffen so in kürzester Zeit Formen für<br />

z. B. Zylinderköpfe oder Wellen für Motoren.<br />

Um die hohen Qualitätsansprüche zu erfüllen,<br />

kommt es bei Werkzeugmaschinen<br />

auf eine fehler- und störungsfreie Bearbeitung<br />

des Werkstücks an. Aufgrund hoher<br />

Bearbeitungsgeschwindigkeit und Prozesskräfte<br />

sind schnell reagierende Diagnosesysteme<br />

gefragt, die auftretende Schäden am<br />

Werkzeug oder Kollisionen während der<br />

Bearbeitung sofort erkennen, den Prozess<br />

schnell stoppen und damit Schäden an Maschine<br />

und Werkstück verhindern. Die permanente<br />

Schwingungsdiagnose hat sich hier<br />

als optimaler Schadensbegrenzer erwiesen.<br />

Von den außergewöhnlichen Prozesskräften<br />

sieht man nichts, wenn sich die<br />

Fräsköpfe scheinbar mühelos mit extremen<br />

Drehzahlen durch das Material arbeiten.<br />

Doch die Beanspruchung stellt enorme Anforderungen<br />

an die Werkzeuge. Doch trotz<br />

einer hohen Materialqualität ist kein Anwender<br />

davor geschützt, dass Werkzeuge<br />

während der Bearbeitung kaputtgehen.<br />

Selbst ein kleiner mechanischer Defekt<br />

kann weitreichende Folgen haben, wenn<br />

dieser während der Bearbeitung auftritt.<br />

Schwingungssensor schützt<br />

Maschinen vor Schäden<br />

Deshalb stattet Scania seine Werkzeugmaschinen<br />

mit einer automatischen Fehlererkennung<br />

aus. Herzstück des Systems ist ein<br />

empfindlicher und zuverlässiger Schwingungssensor<br />

vom Sensorik-Spezialisten<br />

IFM Electronic. „Wir überwachen die Vibrationen<br />

an den Motorspindeln, um sie bei<br />

einem Bruch rechtzeitig austauschen zu<br />

können. Die Diagnosesoftware zeigt uns<br />

außerdem den Zustand der Spindeln und<br />

ob wir gegebenenfalls Prozessparameter<br />

anpassen müssen“, so Bergkvist. Mithilfe<br />

der Sensordaten ließe sich demnach der<br />

Fertigungsprozess auf eine maximale Effi-<br />

01 Sensor und Auswerteeinheit VSE100<br />

liefern die resultierenden Signale direkt an<br />

die Maschinensteuerung<br />

10 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


zienz steigern, ohne dass die Gefahr von<br />

kritischen Maschinenzuständen entstehe,<br />

beispiels weise durch einen zu schnellen<br />

Vortrieb der Drehmeißel.<br />

Selbst eine minimale Unwucht<br />

wird zuverlässig erkannt<br />

Dabei hilft der kompakte Schwingungssensor<br />

VSA von IFM. Er ist fest im Spindelkopfgehäuse<br />

eingeschraubt. Dort erfasst er<br />

während des Bearbeitungsprozesses kontinuierlich<br />

das Schwingungsverhalten. Die<br />

Empfindlichkeit ist so hoch, dass der<br />

mikromechanische Beschleunigungssensor<br />

selbst die geringe Unwucht eines abbrechenden<br />

Zahns eines millimetergroßen<br />

Fräskopfes über die auftretende Unwucht<br />

erkennt. Auch Veränderungen in den Schnittkräften,<br />

etwa durch stumpfe Bohrer oder<br />

einen Spänestau, werden über das veränderte<br />

Schwingungsverhalten erkannt und<br />

gemeldet. Jedem Werkzeug können mehrere<br />

individuelle Toleranzgrenzen zugeordnet<br />

werden, z. B. eine Warn- und eine Abschaltschwelle.<br />

Bei letzterer wird die rotierende<br />

Werkzeugspindel über den Befehl „Spindel-<br />

Vorschub-Halt“ gestoppt, um ein Freischneiden<br />

zu ermöglichen. Damit werden<br />

Beschädigungen am Werkstück zuverlässig<br />

verhindert. Die Kollisionserkennung, mithilfe<br />

sich der komplette Fräs-, Dreh- und<br />

Bohrvorgang im Rahmen der Serienfertigung<br />

i.d.R. mithilfe einer Simulation prüfen<br />

lässt, ist eine weitere Funktion der Schwingungsüberwachung.<br />

Auch die Spindel wird überwacht<br />

Eine weitere Schutzfunktion, welche die<br />

Schwingungsdiagnose mitbringt, ist die<br />

Zustandsüberwachung der Spindel an sich.<br />

In einem Referenzlauf wird das Schwingungsverhalten<br />

des Wälzlagers eingemessen<br />

und als „Gut-Wert“ gespeichert. Verschleiß<br />

in den Lagern der komplexen Spindelmechanik<br />

lassen sich durch ein ungewöhnliches<br />

Schwingungsverhalten erkennen. Bei<br />

Überschreitung einstellbarer Toleranzen<br />

wird eine Fehlermeldung ausgegeben.<br />

Schadensausbreitung und<br />

weitere Folgeschäden verhindern<br />

Der Schwingungssensor vom Typ VSA ist<br />

ein mikromechanischer Beschleunigungssensor.<br />

Dieser erfasst kontinuierlich die<br />

Vibrationen an nicht-rotierenden Maschinen<br />

oberflächen. Der Sensor ist an die dazugehörige<br />

Auswerteeinheit VSE angeschlossen.<br />

Diese wertet die Signale von bis zu vier<br />

Schwingungssensoren aus und sendet sie<br />

direkt an die Maschinensteuerung.<br />

In der Maschinensteuerung können für<br />

jedes Werkzeug Grenzwerte für die Vibrations-<br />

und Kollisionserkennung hinterlegt<br />

werden. Um diese vorab zu ermitteln, wird<br />

Die Schwingungsdiagnose<br />

ermöglicht eine effiziente<br />

Auslastung der Maschine<br />

ein Programmlauf im Teach-Modus durchgeführt.<br />

Dabei werden pro Werkzeug individuelle<br />

Schwingungsdaten in der Steuerung<br />

hinterlegt und mit einstellbaren Toleranzwerten<br />

versehen. Ein Überschreiten der<br />

Toleranzwerte während der Bearbeitung<br />

wird als Fehler interpretiert und führt je<br />

nach Amplitude der Schwingung zu einer<br />

Warnmeldung oder gar zu einem Stopp.<br />

Ob Werkzeugbruch, Kollision oder Lagerschaden:<br />

Die Prozessüberwachung mithilfe<br />

der Schwingungsdiagnose kann diese Ereignisse<br />

nicht verhindern. Aber durch den<br />

Maschinenstopp lassen sich Ausbreitung<br />

des Schadens und zusätzliche Folgeschäden<br />

an Werkstück und Maschine verhindern.<br />

Auch sich anbahnende Stö rungen<br />

werden erkannt und dem Wartungspersonal<br />

mitgeteilt. Das ermöglicht eine effiziente<br />

Auslastung der Maschine bei gleichzeig maximalem<br />

Maschinenschutz.<br />

Bilder: Aufmacher: Andrew Ostrovsky/stock.adobe.com;<br />

sonstige ifm electronic<br />

www.ifm.com<br />

Ein Plus<br />

an Performance:<br />

Kleinservoantriebssystem<br />

weitergedacht.<br />

Kompaktheit<br />

Konnektivität<br />

Dynamik<br />

Flexibilität<br />

Präzision<br />

Die nächste Generation unseres industrietauglichen<br />

Kleinservoantriebssystems setzt<br />

wieder einmal Maßstäbe:<br />

+ Multi-Ethernet-Schnittstelle<br />

für maximale Konnektivität<br />

+ Um 30 % kompaktere Servoregler<br />

+ Kompakt-Antriebssystem für die Feldebene<br />

+ Dezentrale Intelligenz<br />

+ Miniaturisierter Multiturn Encoder<br />

+ Optional: Haltebremse, Getriebe,<br />

Spindeltrieb u.v.m.<br />

Dies eröffnet Ihnen neue Freiheiten bei der<br />

Maschinenkonzeption.<br />

WITTENSTEIN – eins sein mit der Zukunft<br />

www.wittenstein-cyber-motor.de<br />

02 Für jedes Werkzeug sind individuelle Warn- und Alarmgrenzen einstellbar (li.);<br />

Kollisionen werden anhand des Schwingungsverhaltens innerhalb einer Millisekunde erkannt (re.);<br />

ein unmittelbarer Bearbeitungsstopp verhindert schwerwiegende Folgeschäden<br />

cyber motor


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Ein Plus<br />

an Sicherheit<br />

Messumformer im Miniaturformat erzielt<br />

exakte Ergebnisse bei der Flüssigkeitsanalyse<br />

Eine konstante Produktqualität,<br />

Prozessoptimierung und<br />

Umweltschutz – das sind nur einige<br />

wenige Gründe, warum die Analyse<br />

von Flüssigkeiten mithilfe<br />

entsprechender Sensorik immer<br />

wichtiger wird. Die Voraussetzung:<br />

Eine platzsparende Messstelle, die<br />

über eine hohe Datenintegrität und<br />

Sicherheit verfügt; vor allem in<br />

Bereichen wie der Chemie und Life<br />

Sciences Industrie unabdingbare<br />

Eigenschaften. Alles das vereint ein<br />

Messumformer, ausgestattet mit<br />

der Memosens-Sensortechnologie,<br />

in einem kompakten Gehäuse.<br />

Es gibt Anwendungsbereiche, in denen es<br />

schwierig bis unmöglich ist, Platz für<br />

einen klassischen Feldmessumformer oder<br />

sogar für ein Hutschienengerät im Schaltschrank<br />

zu finden. Vielfach wird auch kein<br />

Vor-Ort-Display benötigt, da die Messwerte<br />

nur in der SPS oder im Prozessleitsystem<br />

visualisiert werden. Hier stellt sich die Frage,<br />

wie man solche Anforderungen bewältigen<br />

kann, denn die Messwerte werden benötigt,<br />

um den Prozess sicher steuern und überwachen<br />

zu können.<br />

Anwendungsfälle finden sich bei sog. Skid<br />

Buildern. Diese stellen kleine, kompakte<br />

Anlagen her, die teilweise weniger als einen<br />

Quadratmeter einnehmen. Auf diesen ist<br />

neben dem Produktionsprozess selbst meist<br />

noch ein kleiner Schaltschrank untergebracht,<br />

in dem sich die elektrische oder<br />

pneumatische Steuerung befindet. So z. B.<br />

auch in der Wasseraufbereitung für Reinstwasser<br />

oder bei Fermentern in der Life<br />

Sciences Industrie, bei denen nur wenig<br />

Platz für die installierte Messtechnik zur<br />

Verfügung steht.<br />

Memosens: Vorteile für Chemie<br />

und Life Sciences Industrie<br />

In der Life Sciences Industrie wird z. B. ein<br />

Medikament zunächst in einem Labor entwickelt:<br />

Erst später wird der Prozess in die<br />

Produktionsanlage hochskaliert, in der<br />

dann große Mengen des medizinischen<br />

Wirkstoffs hergestellt werden. Da in der Life<br />

Sciences Industrie immer eine Datenvergleichbarkeit<br />

sichergestellt sein muss, ist es<br />

ratsam, vom Labor bis zum Produktionsprozess<br />

durchgängig dieselbe Messtechnik<br />

zu verwenden. Das bedeutet gleichzeitig,<br />

dass die komplette Messstelle nur wenig<br />

Platz benötigt, damit sie bereits unter den<br />

beengten Laborbedingungen eingesetzt<br />

werden kann.<br />

Eine einhundertprozentige Datensicherheit<br />

erreichen Life Science Unternehmen<br />

mit Sensoren, die ihre Messwerte digital<br />

zum Messumformer übertragen. Unterschiedliche<br />

Leitungslängen zwischen Sensor<br />

und Messumformer spielen so keine<br />

Rolle mehr und auf eine individuelle Kalibrierung<br />

für den Messpunkt kann verzichtet<br />

werden. Sowohl im Labor als auch im Prozess<br />

können dieselben Sensoren verwendet<br />

werden. Die Messumformer können<br />

ebenfalls gleich sein, müssen es jedoch<br />

nicht. So kann z. B. im Labor ein möglichst<br />

kompaktes Gerät ohne Vor-Ort-Display<br />

eingesetzt werden und für den Produktionsprozess<br />

ein anderes Modell mit Vor-<br />

Ort-Anzeige.<br />

Durch die digitale Signalübertragung zwischen<br />

Sensor und Messumformer bleiben<br />

die Daten stets vergleichbar, egal wie lang<br />

die Zuleitung ist. Ein Vorteil der Memosens-<br />

Technologie ist, dass für die Verbindung<br />

zwischen Sensor und Zuleitung eine hermetische<br />

und vollständig geschlossene Verbindung<br />

besteht und keine metallischen<br />

und korrosionsanfälligen Kontakte verwendet<br />

werden – und das an dieser häufig von<br />

Feuchtigkeit betroffenen Stelle. Die Energie-<br />

und Datenübertragung geschieht komplett<br />

induktiv, ohne elektro-mechanische<br />

Verbindung, ähnlich wie beim Aufladen<br />

von elektrischen Zahnbürsten oder neuen<br />

Mobiltelefonen.<br />

Einfache Installation und<br />

Inbetriebnahme<br />

Ganz ohne separaten Messumformer und<br />

damit noch platzsparender geht es mit<br />

Liquiline Compact CM82: Dabei ist die ganze<br />

Funktionalität eines Messumformers direkt<br />

in die Memosens-Steckverbindung zwischen<br />

Sensor und Zuleitungskabel inte griert. Ein<br />

Oliver Durm ist Produktmanager Messumformer<br />

Plattformen bei der Endress+Hauser Liquid<br />

Analysis in Gerlingen<br />

12 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

separates Gerät ist weder an der Messstelle<br />

noch im Schaltschrank nötig. Damit entfallen<br />

auch zusätzliche Maßnahmen wie etwa<br />

ein Wetterschutzdach oder ein wasserfestes<br />

Umgehäuse. für den Messumformer.<br />

Liquiline Compact CM82 ist der kleinste<br />

Messumformer für Memosens-Sensoren,<br />

erfüllt die Schutzklassen bis IP68 und ist<br />

ein schleifengespeistes 2-Draht- Gerät mit<br />

4...20 mA/Hart-Ausgang. Somit lässt sich<br />

der Messumformer direkt an den Stromeingang<br />

der SPS anschließen. Da rüber findet<br />

auch die Energieversorgung statt, sodass<br />

auf ein separates Netzteil verzichtet werden<br />

kann.<br />

Der Messumformer wird ab Sommer <strong>2020</strong><br />

auch als Variante für explosionsgefährdete<br />

Bereiche bis Zone 0 verfügbar sein. Daher<br />

eignet sich das kompakte Gerät auch für<br />

Installationen im Chemiebereich; bei neuen<br />

Messstellen genauso wie als Ersatz einer<br />

bestehenden klassischen 4...20 mA-Messstelle.<br />

Wurden dort bisher analoge Sensoren<br />

eingesetzt, kann ganz einfach ein Umbau<br />

zur Memosens-Messstelle erfolgen.<br />

Mithilfe der Fernwartung lässt sich darüber<br />

hinaus Zeit einsparen, denn durch den Ein -<br />

satz der Hart-Technologie sowie gängige<br />

Konfigurations- und Asset-Management-<br />

Software kann die Messstelle schnell eingerichtet<br />

werden. Direkt vor Ort funktioniert<br />

trotzen sie den widrigen Bedingungen.<br />

Auch die Energieversorgung erfolgt hermetisch<br />

verschlossen über eine induktive<br />

Steckverbindung. Aus diesem Grund eignet<br />

sich der kleine Messumformer für Memosens-Sensoren<br />

ideal für Anwendungen in<br />

Für alle gängigen Parameter der Flüssigkeitsanalyse steht<br />

jetzt ein passender Messumformer zur Verfügung<br />

die Inbetriebnahme mit Hart-Handgeräten,<br />

die an der Messstelle einfach zugeschaltet<br />

werden. Bedienen lässt sich der Messumformer<br />

optional auch über Bluetooth. Über<br />

die Smartblue App sind alle Messtellen<br />

innerhalb der Bluetooth-Reichweite des<br />

Tablets und Smartphones auf einen Blick<br />

einsehbar. Auch eine Konfiguration und<br />

Diagnose ist über die App komfortabel<br />

möglich. Die Bluetooth-Verbindung ist sicher<br />

gegen unerlaubten Zugriff von Dritten geschützt.<br />

Dies wurde vom Fraunhofer- Institut<br />

für Angewandte und Integrierte Sicherheit<br />

(AISEC) bestätigt.<br />

Gegen Salz und Feuchtigkeit<br />

gewappnet<br />

Das maritime Umfeld ist häufig salzhaltig<br />

und die Luftfeuchtigkeit ist hoch. Messstellen<br />

mit herkömmlichen Sensoren und Systemen<br />

haben hier zwangsläufig mit der Korrosion<br />

von elektrischen Kontakten zu kämpfen.<br />

Nicht so mit Memosens-Sensoren: Mit der<br />

kontaktlosen, digitalen Messwertübertragung<br />

Über eine Bluetooth-Verbindung werden alle<br />

nahegelegen CM82-Messstellen auf Tablets<br />

oder Smartphones angezeigt und aus der<br />

Ferne bedient<br />

diesen Bereichen, auch weil der verfügbare<br />

Installationsraum z. B. auf Schiffen eingeschränkt<br />

ist. Anwendungsbereiche auf<br />

Schiffen sind u. a. das Monitoring des Einlaufund<br />

Auslaufwassers von Abgaswäschern<br />

sowie die Überwachung des Ballastwassers.<br />

Eine neue internationale Richtlinie sieht<br />

vor, dass neuerdings das Ballastwasser von<br />

Schiffen behandelt werden muss, damit<br />

Lebewesen oder Organismen nicht von<br />

einem Kontinent zum anderen oder von<br />

einem Gewässer zum anderen verschleppt<br />

werden. Diese könnten das ökologische<br />

Gleichgewicht aus der Balance bringen. Darüber<br />

hinaus ist Liquiline Compact CM82<br />

auch für das maritime Umfeld zertifiziert<br />

und erfüllt die Anforderungen des American<br />

Bureau of Shipping (ABS), Bureau<br />

Veritas (BV), Det Norske Veritas (DNV),<br />

Germanischen Lloyd (GL) und Lloyds<br />

Register (LR).<br />

Bilder: Endress+Hauser<br />

www.endress.com<br />

MEORGA<br />

MSR-Spezialmessen<br />

Prozess- u. Fabrikautomation<br />

Frankfurt<br />

25.03.<strong>2020</strong><br />

8.00 bis 16.00 Uhr<br />

Jahrhunderthalle<br />

Pfaffenwiese 301<br />

65929 Frankfurt a.M.<br />

Fachmesse für<br />

Prozess- und Fabrikautomation<br />

+<br />

Für die Wirtschaftsregion<br />

Rhein-Main<br />

Messtechnik<br />

Steuerungstechnik<br />

Regeltechnik<br />

Automatisierungstechnik<br />

Prozessleitsysteme<br />

Fachvorträge<br />

Der Eintritt zur Messe und die Teilnahme<br />

an den Fachvorträgen ist für die Besucher<br />

kostenlos.<br />

MEORGA-Messen in <strong>2020</strong>:<br />

Frankfurt - 25.03.<strong>2020</strong><br />

Leverkusen - 27.05.<strong>2020</strong><br />

Ludwigshafen - 16.09.<strong>2020</strong><br />

Bochum - 04.11.<strong>2020</strong><br />

www.meorga.de<br />

MEORGA GmbH - Sportplatzstr. 27 - 66809 Nalbach<br />

Telefon 06838 8960035 - info@meorga.de


Saftey first<br />

RFID-System ermöglicht Prozesskontrolle<br />

durch direkte Datenspeicherung am Produkt<br />

Ralf Moder ist Vertriebsspezialist<br />

bei der Turck GmbH & Co. KG in<br />

Mülheim an der Ruhr<br />

Auf die Sicherheit von Produkten für Kinder wie Fahrradsitze, Helme und<br />

Kindersitze, legen Kunden und Hersteller besonderes Augenmerk. Vor allem<br />

hier müssen Produktionsfehler vermieden werden. Für einen renommierten<br />

Kindersitzhersteller entwickelte ein Automatisierungsunternehmen ein<br />

System zur Produktionssteuerung und Qualitätssicherung über RFID-Tags<br />

und TBEN-S-Ethernet-Multiprotokoll-Module in Verbindung mit Labview –<br />

ganz ohne SPS.<br />

Wie der Industrie-4.0-Gedanke in konkreten<br />

Projekten realisiert werden<br />

kann, hat die Kirschenhofer Maschinen GmbH<br />

jüngst bei der Britax Römer Kindersicherheit<br />

GmbH bewiesen. Ganz ohne übergeordnete<br />

Steuerungen oder zentrale Datenbanken<br />

hat Kirschenhofer ein Trackingsystem<br />

für Kindersitze realisiert, dessen Datenbasis<br />

ein RFID-Datenträger am Produkt bildet.<br />

Dieser Tag enthält die Abfolge der Montage-<br />

Stationen und dokumentiert alle Produktionsschritte.<br />

So wird die Qualität gesichert<br />

und das Produkt ist später schnell und einfach<br />

auch in der Verpackung identifizierbar<br />

– ortsungebunden und ohne Datenbankzugriff.<br />

Basis des Projekts ist die von<br />

Kirschenhofer umgesetzte Anbindung von<br />

Turcks Multiprotokoll-RFID-I/O-Modulen<br />

TBEN-S an die Systementwicklungssoftware<br />

Labview von National Instruments.<br />

System auf Labview-Basis<br />

steuern<br />

Britax Römer hat vor dem Aufbau seiner<br />

Produktionsstrecke für den Kindersitz Advansafix<br />

IV Rat beim Automatisierer und Spezialmaschinenbauer<br />

Kirschenhofer Maschinen<br />

GmbH gesucht. Die Verantwortlichen auf<br />

beiden Seiten hatten schnell ein ähnliches<br />

Bild davon, wie die größtenteils manuelle<br />

Produktion der neuen Kindersitzfamilie automatisiert<br />

gesichert werden könne. Das<br />

System sollte auf Basis von Labview, einer<br />

weit verbreiteten Systementwicklungssoftware<br />

für Prüf-, Mess-, Steuer- und Regelanwendungen,<br />

gesteuert werden und RFID-<br />

Datenträger als Datenbasis nutzen. Der<br />

Vorteil: Britax Römer spart sich große Produktionsumbauten<br />

und Infrastrukturinvestitionen.<br />

Der Produktionsprozess des Advansafix<br />

IV besteht aus 16 Einzelschritten.<br />

Für jeden dieser Schritte existiert ein Merkmal,<br />

das überprüft werden kann. Das beginnt<br />

mit dem Aufbau der Sitzbasis, der Base,<br />

und endet mit der Verpackung des Sitzes<br />

in einem Karton. Jeder erfolgreiche Produktionsschritt<br />

soll einzeln als „in Ordnung“<br />

(IO) dokumentiert werden. Wird eine Station<br />

ausgelassen oder kann nicht erfolgreich<br />

abgeschlossen werden, bleibt dieses Merkmal<br />

als „nicht in Ordnung“ (NIO) markiert.<br />

RFID-System speichert alle Daten<br />

Nico Dreher, als Prozessingenieur bei Britax<br />

Römer zuständig für das Projekt, wünschte<br />

sich ein System, das auch mobil eingesetzt<br />

werden kann, um die Identifikation der Sitze<br />

bei Händlern zu erleichtern. Kirschenhofer<br />

entwickelte einen komplett neuen Systemansatz,<br />

der beide Wünsche erfüllen konnte:<br />

die Prozesskontrolle mit einem RFID-System,<br />

das alle Daten auf dem Datenträger am<br />

Produkt speichert. Das hört sich im ersten<br />

Moment unspektakulär an, ist aber für ein<br />

Produktions-Tracking-System in dieser<br />

Form noch nicht realisiert worden. Üblicherweise<br />

nutzen Tracking-Systeme nur die ID<br />

des Datenträgers und sichern die zugehörigen<br />

Produktionsdaten in einer Datenbank,<br />

auf die alle relevanten Prozessstellen Zugriff<br />

haben. Aber genau diese Server-Infrastruktur<br />

wollte Kirschenhofer seinem Kunden<br />

ersparen – schließlich sollte auch jeder<br />

Händler Zugriff auf die Datenbank haben.<br />

Ein dezentrales System ohne permanente<br />

Datenbankanbindung und ohne SPS bietet<br />

dem Anwender den ein oder anderen<br />

Mehrwert, u. a. die Mobilität und die Unabhängigkeit.<br />

Eine minimale Einschränkung<br />

liegt in der begrenzten Speicherkapazität<br />

der Datenträger.<br />

Schlüsselpositionen in<br />

Pilotsystem umgesetzt<br />

Nachdem die grobe Skizze stand, sollten<br />

zunächst in einem Pilotsystem als „Proof of<br />

Concept“ die fünf Schlüsselpositionen der<br />

16-stufigen Produktion umgesetzt werden.<br />

An der ersten Station wird der Datenträger<br />

in die Bodenplatte des späteren Sitzes eingeklebt.<br />

Ein RFID-Schreib-Lese-Kopf überprüft<br />

den korrekten Sitz, indem der frisch<br />

einklebte Tag ausgelesen und mit dem Prozessabbild<br />

beschrieben wird. Als zweite Station<br />

wurde eine Roboterprüfzelle gewählt,<br />

in der der weitgehend fertige Sitz optisch<br />

auf die 16 Produktionsmerkmale überprüft<br />

14 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

wird. Wenn später einmal Sitzvarianten abgebildet<br />

werden sollen, könnte der Prüfroboter<br />

über den Datenträger am Sitz einen<br />

alternativen Testablauf mit anderen Merkmalen<br />

auswählen. Die dritte Station überprüft<br />

die Isofix-Funktion. Bevor der fertige<br />

Sitz verpackt wird, prüft die vierte Station,<br />

ob alle vorherigen Prozessschritte als IO auf<br />

dem Datenträger dokumentiert wurden.<br />

Die fünfte Station ist die Nacharbeitsstation,<br />

an der Sitze mit NIO- Kennzeichnung überarbeitet<br />

werden.<br />

Auf dem RFID-Datenträger ist der komplette<br />

Prozess abgebildet. Es gibt nur eine<br />

zugelassene Reihenfolge der Produktionsschritte.<br />

Das System sichert die korrekte Abfolge,<br />

indem an jeder der vier Stationen<br />

nach einem erfolgreichen Montageabschnitt<br />

das entsprechende Merkmal auf IO<br />

gesetzt wird. Nach Station 1 (Einkleben des<br />

Tags) kann also nur Station 2 folgen. An Station<br />

2 wird geprüft, ob am vorliegenden Sitz<br />

Station 1 erfolgreich ausgeführt wurde. Erst<br />

dann läuft der Prozess weiter. Den passenden<br />

Datenträger dafür fand Kirschenhofer<br />

bei Turck. Da der Tag direkt im Sitz eingeklebt<br />

wird, darf er nicht zu groß sein. Turck<br />

konnte mit dem Smart Label TW-L36-18-F-<br />

B320 einen Datenträger anbieten, der alle<br />

Anforderungen erfüllt. Der daumennagelgroße<br />

Aufkleber hält mit 320 Byte sogar<br />

01<br />

mehr als die Minimalgröße an Datenspeicher<br />

bereit und kann somit auch Erweiterungen<br />

des späteren Systems abbilden, falls<br />

einmal auch Soll-Messbereiche abgebildet<br />

oder weitere Stationen ergänzt werden.<br />

Betrieb des Prüfsystems ohne SPS<br />

Für solche Tracking- und Prüfsysteme wird<br />

eigentlich keine SPS benötigt. Die Prozesse<br />

sind nicht zeitkritisch und ließen sich auch<br />

von klassischer Büro-Hardware erfassen.<br />

Allerdings sind dabei häufig die Schnittstellen<br />

das Problem. RFID-Interfaces sind<br />

i.d.R. zum Anschluss an industrielle Ether­<br />

01 Der Tag in der Sitzbasis steuert,<br />

sichert und dokumentiert zukünftig den<br />

Produktionsprozess<br />

02 Das RFID-Interface spricht sowohl<br />

Profinet mit der Siemens-SPS als auch<br />

Ethernet/IP als Schnittstelle zu Labview<br />

an der Nacharbeitsstation<br />

03 In der Metallbasis unter dem Sitz ist ein<br />

TN-Q14-Schreib-Lese-Kopf montiert, der das<br />

Testergebnis auf den Tag im Sitzboden schreibt<br />

net-Netzwerke ausgelegt und können daher<br />

nicht ohne weiteres mit den Anwendungen<br />

auf PCs oder mobilen Endgeräten<br />

Wir haben durch die<br />

Lösung ohne SPS<br />

mehrere Tausend Euro<br />

an der Rework Station<br />

sparen können.<br />

Craig Craill, Kirschenhofer<br />

Maschinen GmbH, und<br />

Nico Dreher, Britax Römer<br />

Kindersicherheit GmbH<br />

kommunizieren. Craig Craill, geschäftsführender<br />

Gesellschafter und SPS-Programmierer<br />

bei Kirschenhofer, suchte<br />

nach einer Lösung, die den Betrieb eines<br />

RFID-Systems ohne SPS ermöglicht. Drehund<br />

Angelpunkt war die Rework-Station.<br />

Der Bediener sieht hier auf einem Tablet-<br />

PC alle nötigen Informationen. Es zeigt an,<br />

welches Merkmal fehlerhaft ist und stellt<br />

den Soll-Zustand der Montage im finalen<br />

System auf einem Bild dar. Dieses System<br />

basiert auf Standard-Software, damit Britax<br />

Bilder und Texte selbst einpflegen kann.<br />

Kirschenhofer setzt an der Nacharbeitsstation<br />

Labview ein. Da die Software allerdings<br />

keine Verbindung zum RFID-System<br />

hatte, musste eine Lösung her.<br />

Schnittstelle programmiert<br />

Kirschenhofer wählte für das System bei<br />

Britax Römer TBEN-S-RFID-Interfaces und<br />

je nach Station unterschiedliche Schreib­<br />

Lese-Köpfe von Turck. Das TBEN-S-Modul<br />

kann die RFID-Daten der Schreib-Lese-Köpfe<br />

vorgefiltert über Profinet, Ethernet/IP oder<br />

Modbus TCP an übergeordnete Systeme<br />

ausgeben. Craill entschied sich dazu, eine<br />

direkte Schnittstelle zwischen Labview und<br />

Ethernet/IP zu programmieren, um den Umweg<br />

über eine Steuerung zu vermeiden.<br />

Er erwartet eine positive Entwicklung des<br />

Protokolls: „Ethernet/IP hat viel Potenzial,<br />

da es die Vorteile eines industriellen Ethernet-Netzwerkes<br />

hat, aber im Unterschied zu<br />

Profinet komplett offen ist und ohne Lizenzgebühren<br />

funktioniert.“ Entsprechend hoch<br />

bewertet der Programmierer auch das Potenzial<br />

der Schnittstelle zwischen Ethernet/<br />

IP und Labview. Die bisherige Erfahrung mit<br />

dem Pilotsystem bestätigt die problemlose<br />

Funktion der Schnittstelle und öffnet Kirschenhofer<br />

damit Raum für Folgeprojekte.<br />

02 03<br />

Bilder: Aufmacherfoto: nullplus/stock.adobe.com;<br />

sonstige Turck<br />

www.turck.de<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong> 15


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Sichere Abtastung mit optischem Twin-Scan-Encoder<br />

Mit den Encoder-Chips iC-RZ von iC-Haus können Safety-Drehgeber<br />

besonders einfach und kompakt gebaut werden. Möglich macht dies<br />

das Ein-Chip-Design als optischer Twin-Encoder<br />

mit redundantem Safety-Channel. Zentrale<br />

Anwendungen sind zum Beispiel ultrakompakte<br />

SIL-Drehgeber für smarte Produktionsumgebungen<br />

und kollaborative Roboter oder<br />

Safety-Motoren mit eingebautem Geber. Die<br />

Blende ist direkt auf dem Phased-Array-IC<br />

realisiert. Die eingesetzten Photodioden sind<br />

für blaues Licht besonders empfindlich. Mit<br />

kurzwelligem Licht lassen sich höhere Auf-<br />

lösungen bei der Abtastung erreichen. Die doppelte Abtastung<br />

per Auflicht oder Durchlicht erfolgt über einen Control- und<br />

Safety-Channel, die komplett unabhängig<br />

voneinander sind. Dafür sorgen die Grabenisolation<br />

auf dem Chip und eine getrennte<br />

Spannungsver-sorgung der Kanäle. Diese<br />

Maßnahmen schließen Common Cause<br />

Failures aus. Der Pseudo Random Code<br />

codiert auf einer Wortlänge von 10 Bit die<br />

absolute Position.<br />

ichaus.de<br />

Smarte Sensorik für doppeltiefe<br />

Positionierprozesse<br />

Mit IPS 400i kündigt Leuze<br />

Electronic den kleinsten am<br />

Markt erhältlichen, kamerabasierten<br />

Sensor für die Fachfeinpositionierung<br />

in Doppeltiefe<br />

an. Mit seiner Hilfe finden<br />

Regalbediengeräte schnell<br />

den korrekten Ablageort. Er<br />

detektiert kreisrunde Löcher<br />

bzw. Reflektoren und bestimmt<br />

so die Positionsabweichung in X- und Y-Richtung relativ zur Sollposition.<br />

Damit eignet sich der IPS 400i für den Einsatz in doppeltiefen<br />

Paletten-Hochregallagern. Für Umgebungstemperaturen<br />

bis - 30 °C wird eine integrierte Heizung angeboten. Die Inbetriebnahme<br />

erfolgt per webbasiertem Konfigurationstool mit bedienergeführtem<br />

Installationsassistent (Wizard). Parametriercodes<br />

werden via „Code Generator“ eingelesen, sodass Anpassungen<br />

direkt am Regalbediengerät vorgenommen werden können.<br />

IPS 400i ermöglicht obendrein ortsunabhängige Diagnosen.<br />

Condition Monitoring und Predicive Maintenance werden durch<br />

eine Kennzahl unterstützt, die frühzeitig auf eine sich verschlechternde<br />

Leseleistung des Sensors verweist.<br />

www.leuze.de<br />

Mehrlaserscanner mit hoher<br />

Leistungsdichte<br />

In den mit 58 mm Höhe kompakt gebauten Mehrlagenscanner<br />

R2300 hat Pepperl+Fuchs LiDAR-Lasermesstechnik (Light<br />

Detection and Rainging) integriert, die vier Scanebenen auswerten,<br />

Objekte detektieren und berührungslos erfassen kann. Ausgegeben<br />

werden Werte für Winkel, Distanz und Remission samt Zeitstempel.<br />

Kennzeichnend für den<br />

R2300 sind ein Öffnungswinkel<br />

von 100°, eine<br />

Messrate von 50 kHz sowie<br />

Scanraten von 12,5 oder<br />

25 Hz. Pro Scan sind bis<br />

4 000 Pixel möglich. Eine<br />

Besonderheit ist die geringe<br />

Winkelauflösung von 0,1°,<br />

über die auch filigrane<br />

Strukturen und Konturen erkannt werden können. Neu ist darüber<br />

hinaus die mechanische Trennung von Sender und Empfänger<br />

innerhalb der Optikeinheit, sodass optische Kurzschlüsse<br />

ver hindert werden. Das Gehäuse besteht aus widerstandsfähigem<br />

Kunststoff und die Elektronik ist fest im Sensorkopf installiert.<br />

Seine robuste Auslegung prädestiniert den Mehrlagenscanner<br />

für Einsätze in Robotik und Intralogistik.<br />

www.pepperl-fuchs.com<br />

Anwendungs-Spektrum erweitert<br />

MTS Sensors stellt die Powerlink-Version seiner Positionssensoren<br />

der Temposonics R-Serie V für industrielle Anwendungen vor.<br />

Nach der Markteinführung der R-Serie V erweitert die Ergänzung<br />

der Powerlink-Schnittstelle, die in Stab- und Profilform erhältlich<br />

ist, das Anwendungsspektrum,<br />

das nun durch die<br />

neue Generation magnetostriktiver<br />

Positionssensoren<br />

unterstützt wird. Die<br />

R-Serie V ermöglicht, die<br />

Messung synchron zum<br />

Takt der Steuerung zu<br />

starten. Dadurch werden<br />

Prozesse möglich, die zeitgleiche Aktionen erfordern. Der Sensor<br />

kann eine Auflösung bis zu 0,5 µm auslesen – eine Premiere für<br />

einen magnetostriktiven Powerlink-Sensor.<br />

www.mtssensors.com<br />

Weißlichtquelle mit 450 Lumen<br />

Mit dem LaserLight SMD bietet Laser Components eine leistungsstarke<br />

Weißlichtquelle für gerichtetes Licht an. Die Technologie<br />

des US-Herstellers SLD Laser ermöglicht auch bei kleinen<br />

Formfaktoren äußerst effiziente<br />

halbleiterbasierte Beleuchtungslösungen.<br />

Mit mehr als<br />

1 000 Mcd/m² liegt die Leuchtdichte<br />

des 7 mm SMD-Chips<br />

rund zehnmal höher als die<br />

gewöhnlicher weißer LEDs. Ein<br />

sternförmiges Anschlusspad mit<br />

integrierter Wärmesenke sorgt<br />

dafür, dass sich das Bauteil<br />

leicht auf verschiedenen Platinen integrieren lässt. Mit einer<br />

35-mm-Optik können Anwender gerichtetes Licht mit Strahlwinkeln<br />

von 2° oder weniger erzeugen.<br />

www.lasercomponents.com<br />

16 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Kompakte Messkammer für 5G NR<br />

FR2-Tests<br />

Bei der Messkammer R&S ATS1800C<br />

von Rohde & Schwarz handelt es<br />

sich um eine transportable Lösung<br />

für das unterbrechungsfreie<br />

Messen von Antennen, Baugruppen<br />

und Geräten mit einem Gewicht<br />

bis 8 kg. Sie basiert auf dem CATR-<br />

Verfahren (compact antenna test<br />

range), beansprucht eine Stellfläche<br />

von nur 1,3 m² und bietet<br />

einen nutzbaren Messbereich<br />

(Quiet Zone) von 30 cm. Damit erfüllt die mit einem Goldreflektor<br />

ausgerüstete Kammer die Anforderungen an 3GPP-Konformitätstests<br />

für 5G NR. Darauf setzt auch das kanadische Unternehmen<br />

Sierra Wireless und will R&S ATS1800C für seine 5G NR-Tests im<br />

Millimeterwellenbereich (FR2) nutzen. Dazu der Kommentar<br />

von Bill Seefeldt, Senior Vice President of Engineering bei Sierra<br />

Wireless: „Als führender Anbieter von Wireless-Lösungen wollten<br />

wir eine CATR-basierte Lösung für höchste Messqualität und<br />

-genauigkeit. Die OTA-Lösungen von Rohde & Schwarz haben uns<br />

überzeugt und wir haben uns für die Messkammer R&S ATS1800C<br />

entschieden.”<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

Kompakt designen mit<br />

flexCoder-Sensorik<br />

Um die Gestaltungsfreiheit bei der Entwicklung von Automatisierungslösungen<br />

zu erhöhen und deren Umsetzung zu beschleunigen,<br />

hat Siko ein aus Sensor und Maßstab bestehendes Encoder-<br />

System entwickelt. Es lässt sich flexibel auf den Platz und die<br />

Bauform der jeweiligen<br />

Kundenanwendung<br />

abstimmen und passgenau<br />

integrieren. Zielapplikationen<br />

liegen im Bereich des<br />

Motorfeedback sowie der<br />

Handling- und Montageautomation<br />

inklusive<br />

Robotik. Der auf FlexCoder-<br />

Technologie basierende Sensor MSAC200 überträgt die Positionsrückmeldung<br />

direkt nach dem Einschalten. Dies erfolgt über<br />

SSI- und BiSS-C-Schnittstellen. Optional ist eine analoge Echtzeitausgabe<br />

mit Sin/Cos-Signalen 1 Vss möglich. Mit Ringdurchmessern<br />

ab 44 mm wird eine absolute Auflösung bis 21 Bit<br />

erreicht. Eine Wiederholgenauigkeit von 0,01° unterstützt die<br />

präzise Positionsbestimmung. Der Abstand zwischen Sensor und<br />

Maßstab beträgt ≤ 0,6 mm und die axialen Toleranzen liegen bei<br />

± 0,2 mm.<br />

www.siko-global.com<br />

Instrumentierungsventil für anspruchsvolle Einsätze<br />

www.wika.de<br />

Wika präsentiert den neuen Monoblock IBF mit Flansch, der eine sichere Anbindung von<br />

Druckmessgeräten an kritische, durch Erdgas oder aggressive, hochviskose und kristalline<br />

Medien beeinflusste Prozesse ermöglicht. Der Monoblock ist mit Kugelhähnen und Nadelventilen<br />

in Double Block & Bleed- oder Block & Bleed-Konfiguration erhältlich. Dessen kompaktes Design<br />

trägt auch dazu bei, die Vibrations- und Leckage-Empfindlichkeit der Messanordnung zu<br />

reduzieren. Das Instrumentierungsventil bietet eine 10-mm-Bohrung der Kugelhähne und eine<br />

Kombination aus Kunststoff- und Metalldichtung sorgt für Sicherheit im Betrieb: Bei Ausfall der<br />

„weichen“ Dichtung presst der Druck die Kugel nahtlos in ihren Metallsitz. Die Dichtheit des<br />

redundanten Systems ist gemäß BS6755/ISO 5208 Leckrate A geprüft. Wika bietet den auf die<br />

jeweilige Anwendung zugeschnittenen Zusammenbau von Monoblock und Messgerät an. Ein<br />

solcher „Hook-up“ wird betriebsfertig und dichtheitsgeprüft ausgeliefert.<br />

Messverfahren<br />

Festelektrolyt-Potentiometrie<br />

NDIR-Sensoren<br />

Wärmeleitfähigkeit<br />

Elektrochemische Sensoren<br />

Keidel-Zellen<br />

Gasanalytik für die Prozessmesstechnik<br />

www.zirox.de<br />

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

Zirox.indd 1 22.09.2017 11:05:04<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong> 17


SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Sicherheitslichtgitter mit<br />

Bluetooth-Interface<br />

Schmersal hat ein Sicherheitslichtgitter mit integrierter Bluetooth-<br />

Schnittstelle entwickelt: Das SLC440/COM mit Bluetooth BLE.<br />

Das Sicherheitslichtgitter stellt dank eines Bluetooth-Interface<br />

alle Status- und Diagnosedaten über<br />

den Betriebszustand des Geräts auf<br />

Smartphones oder Tablets in Echtzeit<br />

zur Verfügung und ermöglicht eine<br />

einfache Inbetriebnahme. Die Kommunikation<br />

der Daten an Smartphones<br />

oder Tablets läuft über eine von<br />

Schmersal entwickelte App und die<br />

Bluetooth-BLE-Schnittstelle. BLE steht<br />

für Bluetooth Low Energy – ein Funksystem<br />

für den Nahfeldbereich zur<br />

Datenübermittlung mit sicherer Übertragungstechnik<br />

und mit einer Reichweite<br />

von bis zu fünf Metern. Anwender können die übermittelten<br />

Daten beispielsweise für Dokumentationszwecke bei wiederkehrenden<br />

Prüfungen speichern und für die vorausschauende<br />

Wartung nutzen.<br />

www.schmersal.com<br />

Bildsensor für Automatisierungsund<br />

Inspektionsprozesse<br />

Sony Semiconductor Solutions stellt einen neuen Bildsensor<br />

für industrielle Anwendungen vor. Der IMX485 nutzt die CMOS-<br />

Starvis-Technologie und kombiniert eine hohe Empfindlichkeit<br />

mit schnellen Bildraten. Der neue Sensor im 1/1.2"-Format<br />

erreicht eine Auflösung von 8,4 Megapixeln bei 2,9 µm Pixelgröße<br />

und eine Bildrate von 90 fps bei<br />

zehn Bit. RGB-Primärfarben-<br />

Mosaikfilter verhindern<br />

Artefakte und führen zu einer<br />

hohen Empfindlichkeit sowie<br />

geringen Dunkelstrom-Werten.<br />

Die Bildqualität kann über<br />

mehrere HDR-Funktionen<br />

und Auslesemodi auf die bestmögliche<br />

Leistung für die jeweiligen Anwendungen angepasst<br />

werden. Durch mehrere HDR-Filter lässt sie sich weiter erhöhen.<br />

Die hohen Bildraten helfen, Automatisierungs- und Inspektionsprozesse<br />

in der Industrie mit sehr guten Bildergebnissen zu<br />

beschleunigen. Der Sensor unterstützt seriellen Output über<br />

eine CSI-2-Schnittstelle mit 2, 4, 8 oder 4 × 2 Kanälen.<br />

www.framos.com<br />

Leichtgewichte mit integriertem Hochleistungssensor<br />

Mit den Kompaktkameras der pictor N432-Serie bedient Vision +<br />

Control wachsende Ansprüche an Präzision und Geschwindigkeit<br />

im Bereich der industriellen Bildverarbeitung.<br />

Wesentlichen Anteil daran hat der eingebaute<br />

CMOS-Sensor Sony IMX252 Pregius. Die Pictor<br />

N432M-ETH erzeugt monochrome Aufnahmen,<br />

die pictor N432C-ETH hingegen farbige Bilder.<br />

Beide sind mit IR-Sperrfiltern ausgestattet. Ihr<br />

1/1,8"-CMOS-Sensor bietet eine Diagonale von<br />

8,83 mm, bei einer Auflösung von 3,2 Megapixel<br />

(2 048 × 1 536). Seine quadratischen Pixel<br />

be-sitzen eine Kantenlänge von 3,45 µm. Die<br />

minimale Belichtungszeit der Kameras beträgt 5 µs, womit<br />

eine Bildrate bis zu 88 fps realisierbar ist. Sie sind daher nach<br />

Angaben des Herstellers rund 2,5 mal<br />

schneller als Modelle der vergleichbaren<br />

Pictor M-Serie. Die lüfterlosen Geräte weisen<br />

ein Gewicht von nur 175 g auf und sind mit<br />

80 × 45 × 20 mm kompakt konzipiert, sodass<br />

sie direkt in der Maschinenumgebung, etwa<br />

auf einem Roboterarm, platziert werden<br />

können.<br />

www.vision-control.com<br />

Präzision auf engstem Raum<br />

Für das Wafer-Mapping bietet Balluff einen optoelektronischen<br />

Sensor, der sich perfekt in die Endeffektorden integrieren lässt.<br />

Speziell für die z. T. dünnen Endeffektoren entwickelt, verfügt<br />

der kompakte Mapping-Sensor vom Typ Boh TI-R002 über einen<br />

kontrollierten und fokussierten<br />

Lichtspot mit einer hohen Homogenität.<br />

Damit bietet er höchste<br />

Präzision auf engstem Raum.<br />

Darüber hinaus basiert der<br />

Mapping-Sensor mit einer Reichweite<br />

von bis zu 800 mm auf der<br />

optoelektronischen Micromote-<br />

Technologie, die kleine optische Sensorköpfe mit einer externen<br />

Auswerteeinheit (Verstärker) kombiniert und über ein flexibles<br />

Kabel verbindet. Dank eines modularen Baukastensystems lassen<br />

sich die Sensorköpfe der Micromote-Sensoren, bei denen bereits<br />

die komplette Optoelektronik in den Sensorkopf integriert ist,<br />

einfach an spezifische mechanische Einbausituationen anpassen.<br />

www.balluff.com<br />

Der Allrounder in der Thermografie<br />

Eine Wärmebildkamera die sich für verschiedensten Anwendungen<br />

einsetzen lässt und sich durch hohe Flexibilität auszeichnet, ist<br />

das neue Modell ImageIR 9400. Gekühlte FPA Photonendetektoren<br />

mit dem nativen Format von 1 280 × 1 024 IR Pixeln, einem<br />

Pixelpitch von 10 μm und digitaler Auslesung bilden die Basis der<br />

herausragenden geometrischen und thermischen Auflösung.<br />

Spezialobjektive verschiedenster Brennweiten erlauben thermografische<br />

Temperaturmessungen an makroskopischen Objekten<br />

unterschiedlichster Dimensionen. Verschiedene Modelle der<br />

ImageIR 9400 ermöglichen das Erstellen von Thermografie-<br />

Aufnahmen mit sehr hohen Bildwiederholraten, die zum Beispiel<br />

in hochdynamischen<br />

Prozessen gefordert sind.<br />

Darüber hinaus bietet die<br />

Multifunktionalität noch<br />

viele weitere Vorteile in<br />

unterschiedlichsten<br />

Anwendungen.<br />

www.infratec.de<br />

18 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


Temperaturfühler für Luft, Gase und Flüssigkeiten<br />

Mit einer Genauigkeit von ± 0,1 °C und einem Messbereich von bis zu - 70…105 °C<br />

erfasst der EE074 von E+E Elektronik die Temperatur von Luft, Gasen und Flüssigkeiten.<br />

Das IP68 Edelstahlgehäuse und die vergossene Elektronik sorgen für eine<br />

lange Lebensdauer, selbst in rauer und kondensierender<br />

Umgebung. Die RS485-Schnittstelle<br />

mit Modbus RTU-Protokoll ermöglicht zudem<br />

ein einfaches Design-in des Fühlers. Dank der<br />

als Zubehör erhältlichen Tauchhülse kann der<br />

EE074 auch zur Temperaturmessung in unter<br />

Druck stehenden Flüssigkeiten bis 25 bar<br />

eingesetzt werden. Die Montagefeder<br />

ermöglicht eine Fixierung in der Hülse ohne<br />

Befestigungsschrauben. Angeboten wird das<br />

Messsystem in verschiedenen Fühler- und<br />

Kabellängen. Der Anschluss erfolgt mittels M12x1 Stecker und optionalem Montagezubehör.<br />

Mittels eines zusätzlich erhältlichem Adapterkabels und der kostenlosen<br />

Konfigurationssoftware ist der EE074 einfach konfigurier- und justierbar.<br />

www.epulse.at<br />

Hohe Leistung in kompaktem Gehäuse<br />

Der dTrans T06 Junior im Tragschienengehäuse ist das Einstiegsmodell<br />

unter den Vierdrahtmessumformern von Jumo. Er ist<br />

kundenspezifisch linearisierbar und eignet sich damit für viele<br />

Anwendungen im Anlagenbau. Mit einer Breite von 17,5 mm spart<br />

er Platz beim Einbau in einen Schaltschrank und ermöglicht so die<br />

einfache Erweiterung einer Anlage. Trotz des kompakten Aufbaus<br />

verfügt er über einen großen Funktionsumfang. An den Messeingang<br />

können Widerstandsthermometer, bis zu 16 Thermoelementtypen,<br />

Potenziometer oder Widerstandsferngeber angeschlossen<br />

werden. Die hohe Messgenauigkeit sorgt in Kombination mit der<br />

galvanischen Trennung und der Fühlerbruchüberwachung auch<br />

unter kritischen Umgebungsbedingungen für hohe Prozesssicherheit. Dazu kommen<br />

Zusatzfunktionen wie ein Schleppzeiger und ein Betriebsstundenzähler. Der Messumformer<br />

kann über die frontseitige Micro-USB-Buchse per Konfigurationssoftware und<br />

Notebook ohne zusätzliche Hilfsspannung eingestellt werden.<br />

www.jumo.net<br />

Verborgene Datenschätze systematisch erschließen<br />

Endress+Hauser präsentiert eine Weiterentwicklung seines Erfolgsmodells „Liquiphant“.<br />

Der FTL51B setzt bislang schwer ermittelbare Felddaten frei, die in der der<br />

IIoT-Cloud Netilion ausgewertet werden können. Die neue Gerätegeneration des<br />

Messgeräts basiert auf der Heartbeat-Technologie und kommuniziert via Bluetooth<br />

mit Smartphones und Tablets. Anlagenbetreiber<br />

erhalten somit valide Informationen, um neue<br />

Prozesse aufsetzen zu können, etwa für die<br />

vorausschauende Wartung. Der Industrie<br />

4.0-konforme Liquiphant FTL51B wurde nach<br />

dem IEC 61508-Standard für die Prozessindustrie<br />

entwickelt und eignet sich auch für SIL2-<br />

und SIL3-Anwendungen. Darüber hinaus<br />

wird das Ultraschall-Durchflussmessgerät<br />

Prosonic Flow G300/500 vorgestellt, das auch<br />

bei feuchten Gasen exakte Messwerte liefert. Durch die Multiparametermessung<br />

werden sowohl Masse als auch Normvolumen direkt ausgegeben. Brennwert, Energiefluss,<br />

Molmasse, Dichte, Viskosität etc. lassen sich über die Gasanalysefunktion<br />

berechnen.<br />

www.endress.com


STEUERN UND ANTREIBEN<br />

Der logische nächste Schritt: IO-Link<br />

Neben Sensoren lassen sich jetzt auch Proportionalventile zuverlässig ansteuern<br />

IO-Link<br />

01<br />

02<br />

Steckerverstärker für Proportionalventile<br />

sind eine komfortable und<br />

kosteneffiziente Lösung zur<br />

Steuerung von magnetischen<br />

Ventilen. In der Regel wird dabei<br />

der Sollwert über ein analoges<br />

Signal vorgegeben; die<br />

Parametrierung erfolgt direkt<br />

am Stecker oder über diverse<br />

Schnittstellen. Neben einer Vielzahl<br />

von Sensoren mit IO-Link können<br />

jetzt auch Proportionalventile<br />

zuverlässig und wirtschaftlich über<br />

diese Schnittstelle angesteuert<br />

werden. Lesen Sie mehr.<br />

IO-Link ist eine weltweit standardisierte<br />

Punkt-zu-Punkt-Kopplung (IEC 61131-9),<br />

um mit Sensoren und auch Aktoren zu<br />

kommunizieren. Die IO-Link-Firmengemeinschaft<br />

hat zum Ziel, IO-Link als Technologie<br />

zu entwickeln und zu vermarkten.<br />

IO-Link ist herstellerübergreifend akzeptiert.<br />

Eine Vielzahl von Sensoren der<br />

verschiedenen Produzenten steht mittlerweile<br />

zur Verfügung. Bei den Aktoren<br />

schreitet die Entwicklung deutlich langsamer<br />

voran. Dabei eignet sich IO-Linkgut<br />

zur Ansteuerung von Proportionalventilen.<br />

Für den Anwender ergeben sich eine<br />

Reihe von Vorteilen: Es handelt sich um<br />

eine digitale und störunempfindliche<br />

01 Universelle Steckerverstärker der neuen<br />

Generation ersetzen die analoge Schnittstelle<br />

durch eine universelle IO-Link-Schnittstelle<br />

mit IO-Link-Schnittstelle<br />

02 Steckerverstärker mit integrierten<br />

Bedienelementen und analoger Schnittstelle<br />

beschränkt, die Eigenerwärmung muss gering<br />

sein und die Spannungsversorgungen<br />

von Leistungsteil und IO-Link sind galvanisch<br />

zu trennen.<br />

Durch die Erfahrungen mit dem Steckerverstärker<br />

PAM-190-P mit analoger<br />

Schnittstelle wussten die Ingenieure von<br />

IO-Link ist eine digitale Schnittstelle, die so<br />

komfortabel zu handhaben ist wie eine analoge<br />

Ulrich Walter ist Firmengründer der W.E.St.<br />

Elektronik GmbH in Niederkrüchten<br />

Schnittstelle mit einfacher Verkabelung.<br />

Angesteuerte Komponenten lassen sich<br />

direkt über die SPS paramentrieren, Diagnose-<br />

und Ist-Werte werden rückgemeldet,<br />

und es besteht eine galvanisch getrennte<br />

Versorgung zwischen IO-Link und<br />

Leistungselektronik.<br />

IO-Link ist eine digitale Schnittstelle, die<br />

so einfach wie eine analoge zu handhaben<br />

ist. Ihre Implementierung in einen Steckerverstärker<br />

für Proportionalventile war der<br />

logische nächste Schritt. Dabei galt es jedoch,<br />

einige technische Hürden zu meistern: Der<br />

Platz in einem solchen Steckergehäuse ist<br />

W.E.St., wie das grundsätzliche Design<br />

ausfallen muss. Bei der galvanischen Trennung<br />

sind die Ansteuerung des Leistungstransistors<br />

und die Messung des Magnetstroms<br />

zu berücksichtigen. Die galvanisch<br />

getrennte analoge Signalübertragung des<br />

Magnetstroms ist dabei aufwändig und<br />

teuer. Die W.E.St. GmbH fand aber auch<br />

hierfür die passende Lösung: Das Unternehmen<br />

verwendet zwei 32-Bit-Hochleistungsprozessoren.<br />

Dadurch war die galvanische<br />

Trennung nur für digitale Signale<br />

notwendig. Der erste Prozessor ist für die<br />

Kommunikation über die IO-Link Schnitt-<br />

20 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


STEUERN UND ANTREIBEN<br />

stelle zuständig,<br />

der<br />

zweite Prozessor<br />

regelt die Magnetstromregelung<br />

und konditioniert<br />

das Signal.<br />

Modularer Ansatz<br />

vereinfacht Implementierung<br />

Beim Vergleich der Schaltungskonzepte<br />

werden weiterere Vorteile schnell erkennbar:<br />

Zum einen bedeuten weniger Komponenten<br />

weniger Bauteile, die ausfallen<br />

können. Zum anderen ist der Einsatz<br />

von zwei Mikrocontrollern das günstigere<br />

Schaltungskonzept. Ein weiterer Vorteil ergibt<br />

sich durch den modularen Ansatz.<br />

Dadurch besteht die Möglichkeit, die Kommunikationselektronik<br />

einfach zu implementieren.<br />

Zudem muss die Verkabelung<br />

nicht mehr abgeschirmt werden. Die Arbeit<br />

mit vor konfektionierten Kabeln und M12-<br />

Steckverbindern führt außerdem zu einer<br />

erheb lichen Zeitersparnis. Angesteuert werden<br />

mit diesem Stecker Druck-, Drosselund<br />

Wegventile.<br />

Der Funktionsumfang ist auf hydraulische<br />

Anwendungen abgestimmt und bietet neben<br />

der Magnetstromregelung eine Rampenfunktion<br />

und die klassische Min-/Max-Einstellung.<br />

IO-Link-Geräte werden mit einem<br />

einheitlichen Tool parametriert, das die<br />

SPS-Hersteller zur Verfügung stellen und<br />

das häufig in die zugehörige Entwicklungsumgebung<br />

integriert ist. Dies unterscheidet<br />

sich von der bisherigen Vorgehensweise –<br />

der Parametrierung über das Programm<br />

WPC-300. So müssen sich die Anwender nur<br />

noch mit der Technik der PAM-190-P-IO<br />

beschäftigen und nicht mehr mit dem Thema<br />

Softwarebedienung und sparen so zusätzliche<br />

Einarbeitungszeit. Mit dem IO-Link-<br />

Konzept können Anwender jetzt mit einem<br />

einzigen Tool sowohl die verschiedenen<br />

Sensoren als auch die W.E.St.-Stecker verstärker<br />

steuern.<br />

Proportionalventile über eine IO-Link-<br />

Schnittstelle anzusteuern, bietet demnach<br />

viele Vorteile in der Anwendung: Für ein<br />

hydraulisches Aggregat ist IO-Link eine einheitliche<br />

Schnitt stelle, über die auch der<br />

Druck eingestellt werden kann. Durch das<br />

modulare Konzept von W.E.St. sind weitere<br />

Entwicklungen möglich – von einer Druckregelung<br />

bis hin zur Positioniersteuerung.<br />

Diese IO-Schnittstelle ist ein wesentlicher<br />

Baustein mit Blick auf eine weiter steigende<br />

Digitalisierung moderner Systeme.<br />

Bilder: W.E.St. Elektronik GmbH<br />

www.w-e-s-t.de<br />

20.–24. APRIL <strong>2020</strong><br />

DIE TRANSFORMATION<br />

IST ÜBERALL. IHR HERZ<br />

SCHLÄGT IN HANNOVER.<br />

Wir begleiten die industrielle Transformation seit über 70 Jahren –<br />

als Motor, Impulsgeber und Wegweiser.<br />

Werfen Sie einen Blick in die Zukunft: auf der HANNOVER MESSE.<br />

Be part of it: hannovermesse.de #HM20<br />

HOME OF INDUSTRIAL PIONEERS


STEUERN UND ANTREIBEN<br />

Für eine Vielzahl<br />

von Branchen<br />

Komponenten und Lösungen für die<br />

Fertigungs- und Prozessindustrie<br />

Panels als High-End-Bediengeräte für<br />

anspruchsvolle Anwendungen im IIoT-Bereich<br />

Bediengeräte-Serie mit<br />

Multi-Touch-Funktion<br />

Panasonic Industry Europe hat sein Technologieportfolio für den<br />

Automatisierungssektor erweitert: Von hochpräzisen Sensoren über<br />

Steuerungstechnik, Bediengeräten bis hin zu Antrieben bietet das<br />

Unternehmen modernste Lösungen zum Aufbau vollständig vernetzter<br />

Produktionslinien. Ergänzt wird die Produktpalette um Machbarkeitsstudien,<br />

individualisierbare Hard- und Softwarelösungen sowie<br />

Schulungsprogrammen der Panasonic Academy.<br />

Speziell für den europäischen Markt wurde<br />

das neue Servoantriebssystem vom Typ<br />

Minas A6 Multi 400V entwickelt. Mit einem<br />

50 mm breiten Booksize-Format kann jeder<br />

Antriebsregler zwei Achsen steuern, was den<br />

Platzbedarf im Schaltschrank im Vergleich<br />

zu Standardantrieben reduziert. Aufgrund<br />

der Ethercat-Schnittstelle ist die Netzwerkintegration<br />

sichergestellt, und mit 18 integrierten<br />

Sicherheitsfunktionen entspricht das Servoantriebssystem<br />

den SIL3 Sicherheitsrichtlinien.<br />

Ab Mitte <strong>2020</strong> werden Motoren von<br />

200 W bis 5 kW zur Auswahl stehen, weitere<br />

Leistungsstufen werden folgen.<br />

Moritz Cehak ist Senior Product Communication<br />

Manager bei der Panasonic Industry Europe GmbH<br />

in Ottobrunn<br />

Gateway mit vielen Features<br />

für Industrie-4.0-Anwendungen<br />

Der neu entwickelte FP-I4C ist das Gateway<br />

für Industrie-4.0-Anwendungen. Über die<br />

verfügbaren Schnittstellen werden die Daten<br />

verknüpfter Steuerungen an übergeordnete<br />

Systeme übermittelt und ermöglichen zusätzlich<br />

den Remote-Zugriff auch für kleine<br />

Anlagen.<br />

Das Gateway ist aufgrund umfangreicher<br />

Funktionen wie Web-Server, FTP-Client, integrierten<br />

Protokollen wie OPC-UA (Open<br />

Platform Communications – Unified Architecture)<br />

und MQTT (Message Queuing<br />

Telemetry Transport) sowie des kompakten<br />

Designs eine ideale Ergänzung, um die Kommunikationsfähigkeit<br />

von Steuerungen zu<br />

erweitern.<br />

In der vernetzten Produktionsumgebung ist<br />

es von zentraler Bedeutung, eine problemlose<br />

Schnittstelle zwischen Mensch und<br />

Maschine sicherzustellen. Diese Kommunikationsschnittstelle<br />

ist in vielen Fällen ein<br />

Bedienpanel am Gerät selbst. Die HMx700-<br />

Serie (Bild rechts) vereint die Vorzüge aus<br />

zwei Welten: das HMx700-Panel ist ein<br />

High-End-Bediengerät für anspruchsvolle<br />

Anwendungen im IIoT-Bereich, das trotz<br />

seiner großen Bandbreite an Funktionen<br />

keine Abstriche in der Robustheit macht.<br />

Aufgrund des hochauflösenden Displays<br />

mit Multitouch-Funktion eröffnet Panasonic<br />

Industry Anwendern somit neue Möglichkeiten<br />

bei der Gestaltung innovativer Benutzerinteraktionen.<br />

Die HMx700 Produktreihe<br />

ist somit eine ideale Lösung für die<br />

Industrieautomation, die mit einem niedrigen<br />

Energieverbrauch und einem langen Produkt-Lebenszyklus<br />

einher geht.<br />

IIoT und Smart Materials<br />

Materialflussmanagement ist eines der zentralen<br />

Bestandteile einer modernen Produktionsumgebung.<br />

Durch die gestiegenen<br />

Anforderungen in den Bereichen Transparenz<br />

innerhalb der Fabrik und Rückverfolgbarkeit<br />

kommt papierbasiertes Materialflussmanagement<br />

an die Grenzen. Panasonic<br />

Industry macht sich die IIot-Umgebung zu<br />

Nutze und bietet mit der Kombination aus<br />

E-Label „View“-Tags und spezieller Software<br />

eine digitale Lösung (Bild links), die<br />

zudem auch die Produktion von individualisierten<br />

Gütern bis zur Losgröße eins unterstützt.<br />

Die Verknüpfung dieser Smart Materials<br />

mit Produkten und Dienstleistungen<br />

von Panasonic Systems & Solutions macht<br />

eine intelligente Fertigung möglich und birgt<br />

große Chancen der Effizienzsteigerung.<br />

Fotos: Panasonic Industry Europe<br />

www.industry.panasonic.eu<br />

22 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


STEUERN UND ANTREIBEN<br />

Steuerung für kompakte Schaltschränke<br />

online ordern<br />

Mit Simatic ET 200SP von Siemens bietet der Online-Shop<br />

Automation24 ab sofort eine einfach zu installierende Steuerungslösung.<br />

Herzstück ist die Basis CPU, die für eine Vielzahl von<br />

Aufgaben in dezentralen Industriebereichen eignet und über eine<br />

24 V DC Spannungsversorgung verfügt. Unter automation24.de<br />

werden zwei Leistungsklassen mit 100 oder 200 kByte Programmsowie<br />

750 kByte oder 1 Mbyte Daten-Arbeitsspeicher angeboten.<br />

Die Profinet IRT-Schnittstelle mit drei Port Switches sorgt für eine<br />

problemlose Kommunikation. Das schmal ausgeführte System<br />

mit einer Bit-Performance von 72 NS soll sich unter Berücksichtigung<br />

normierter Biegeradien in 80 mm tiefe Standard-Schaltkästen<br />

einpassen lassen. Bei Bedarf<br />

kann die Station auf bis zu 64 Module<br />

erweitert werden. Dank der Push-in-<br />

Klemmtechnik ist eine werkzeuglose<br />

Verdrahtung möglich. Im Störungsfall<br />

können Module und Klemmboxen<br />

bei laufendem Betrieb ausgetauscht<br />

werden<br />

www.automation24.com<br />

Prüfassistent für Groß- und Kleinserien<br />

Die stationären Roboter von Zwick Roell bewähren sich als<br />

automatisierte Lösung für Serienprüfungen. Mit dem Leichtbauroboter<br />

RoboTest N lassen sich jetzt auch Kleinreihen einer<br />

systematischen Kontrolle unterziehen.<br />

Die roboTest-Baureihe<br />

wurde entwickelt, um Mitarbeiter<br />

von monotoner Arbeit zu entlasten.<br />

Die Roboter sind in der Lage,<br />

mehrere Tausend Prüflinge aus<br />

manuell befüllten Magazinen<br />

eigenständig abzuarbeiten. Darüber<br />

hinaus ist es möglich, vollautomatisierte<br />

Labore einzurichten, in denen<br />

ergänzend Fließbänder oder fahrerlose<br />

Transportfahrzeuge zum Einsatz kommen. Speziell für<br />

Kleinserienprüfungen ab 10 Proben empfiehlt sich RoboTest N.<br />

Dank integrierter Kraftsensoren in den Gelenken kann der Leichtbauroboter<br />

in Abstimmung mit dem Labor-Sicherheitsbeauftragten<br />

auch ohne Schutzeinrichtung betrieben werden. Montiert auf<br />

einer fahrbaren Basis lässt sich der Prüfassistent flexibel und<br />

schnell an unterschiedlichen Prüfmaschinen einsetzen.<br />

www.zwickroell.com<br />

Beliebige Geometrien in Position bringen<br />

Die Beladeroboter der neuen Produktlinie Halter Big sind auf<br />

70 kg Traglast ausgelegt und eignen sich für die Handhabung<br />

von Werkstücken bis 600 mm Länge. Vor allem unhandliche<br />

Teile sollen mit der Neuheit einfach und prozesssicher bearbeitet<br />

werden können. „Bislang kann Halter mit dem LoadAssistant<br />

Universal sowie dem S-180 und S-230 Werkstücke mit einer Länge<br />

von bis zu 300 mm und einer maximalen Traglast des Roboters<br />

von 35 kg handhaben. Mit dem Halter Big, den es auch in<br />

Kombination mit den bekannten Robotern geben wird, schaffen<br />

wir eine Verdopplung der möglichen Dimensionen“, so Geschäftsführer<br />

Wouter van Halteren. Aufgrund<br />

des größeren Beladetischs finden zudem<br />

mehr Werkstücke Platz im Puffer, sodass<br />

Stückkosten gesenkt werden können.<br />

Die neue Produktreihe wird darüber<br />

hinaus um Modelle mit Stapelstationen<br />

komplettiert.<br />

www.haltercncautomation.de<br />

Mehrere Regelzonen in nur einem Gerät<br />

Jumo hat den Funktionsumfang<br />

des Prozess- und Programmreglers<br />

Dicon touch erweitert. Damit<br />

können nun über vier statt wie<br />

bisher zwei Regelkanäle umfangreiche<br />

Regelungs- und Steuerungsaufgaben<br />

realisiert werden. Mehrere<br />

Regelzonen können somit platz -<br />

sparend mit nur einem Gerät verwaltet werden. Bis zu vier frei<br />

editierbare Prozessbilder ermöglichen individuelle Visualisierungen,<br />

den schnellen Zugriff auf Prozesszustände und eine<br />

übersichtliche Bedienung, auch bei komplexen Anwendungen.<br />

Umfangreiche zeitgeführte Prozesse können nun über 32 Anwender -<br />

programme und 16 Steuerkontakte realisiert werden. Kommunikationsmöglichkeiten<br />

bestehen über USB Host, USB Device,<br />

RS422/485 Modbus-Master oder -Slave, Profibus DP, Ethernet<br />

und Profinet-IO-Device.<br />

www.jumo.net<br />

„Wir laufen 4.000 Stunden<br />

weniger bei der Entsorgung.“<br />

Tobias Mettmann,<br />

Assistent der Produktionsleitung,<br />

J.G. WEISSER SÖHNE GmbH & Co. KG<br />

AutoLoadBaler –<br />

die Zeitmaschine<br />

Halle 3 | Stand C63<br />

Sparen auch Sie Zeit bei der<br />

Entsorgung und besuchen Sie:<br />

autoloadbaler.de<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong> 23


<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION I TITEL<br />

Use IO-Link perfectly<br />

Warum ASi-5 in der Digital Factory der ideale Zubringer für Daten intelligenter Devices ist<br />

Das Thema Digitalisierung ist in<br />

Intelligenz und Kommunikationsfähigkeit<br />

von Sensoren und<br />

aller Munde. Doch ohne intelligente<br />

Sensoren und Aktuatoren, die neben<br />

Aktuatoren sind entscheidende<br />

Voraussetzungen für eine er-<br />

Prozess- auch Diagnosedaten erfassen<br />

folgreiche Digitalisierung.<br />

und weiterleiten können, geht es nicht.<br />

Diese sammeln zyklische<br />

Daten für die Prozesssteuerung,<br />

azyklische Daten für<br />

Als Datenkanal wird immer häufiger IO-Link<br />

genutzt, eine feldbusunabhängige Schnittstelle. Diagnosezwecke, erkennen<br />

Funktionsfehler und können<br />

aus einer höheren Au-<br />

Doch die Integration dieser Punkt-zu-Punkt-<br />

Verbindung in bewährte Feldbusumgebungen tomatisierungsebene heraus<br />

ist oftmals verbunden mit eingeschränkten parametriert werden. Die<br />

Vorteile, die sich hieraus<br />

Leitungslängen, hohem Verdrahtungs -<br />

z. B. für die Flexibilität, Qualität<br />

und Verfügbarkeit von<br />

aufwand und überdimensionierten<br />

der Anlagenplanung über deren<br />

Nutzung bis hin zur Wartung<br />

Ethernet-Feldbusmodulen.<br />

Die Lösung lautet: ASi-5.<br />

ergeben, machen sie für nahezu jede<br />

Branche interessant. Hinzu kommt,<br />

dass sie Informationen für das IIoT<br />

bereitstellen können, die die Basis neuer<br />

Service-, Geschäfts- und Optimierungs-<br />

modelle sein können. Intelligente Feldgeräte<br />

– vor allem mit IO-Link – liegen daher<br />

im Trend. Anwender, die sich intensiv mit<br />

IO-Link beschäftigen, kommen aber spätestens<br />

bei der konkreten Umsetzung an<br />

der Frage einer technisch und wirtschaftlich<br />

effizienten Integration der IO-Link<br />

Devices in das Automatisierungsumfeld<br />

nicht vorbei. Aktuell dominieren hier<br />

Strukturen, in denen intelligente Sensoren<br />

und Aktuatoren mit IO-Link Mastern in<br />

Feldbusmodulen verbunden werden, die<br />

wiederum einzeln oder über Switches mithilfe<br />

eines ethernetbasierten Feldbusses an<br />

die Steuerung angeschlossen werden müssen.<br />

Diese Lösung ist jedoch nicht immer die<br />

Ultima Ratio. Ein weiterer Nachteil entsteht<br />

bei der Anbindung einzelner, verteilter<br />

Sensoren. Hier müssen, obwohl vielleicht<br />

Thomas Rönitzsch, Unternehmenskommunikation,<br />

Bihl+Wiedemann GmbH, Mannheim<br />

01 Einfache Integration von<br />

IO-Link Devices über ASi-5<br />

24 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


TITEL I <strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />

02 IO-Link Lösung anderer Hersteller (links); IO-Link Lösung von Bihl+Wiedemann (rechts)<br />

nur ein IO-Link Master Port gebraucht wird,<br />

i.d.R. Ethernetmodule mit 4 bzw. 8 IO-Link<br />

Master Ports eingesetzt werden, wodurch<br />

höhere Kosten verursacht werden.<br />

Die perfekte Ergänzung:<br />

ASi-5 und IO-Link<br />

Mit ASi-5 ist das Einsammeln von IO-Link<br />

Signalen dagegen deutlich effizienter: Zum<br />

einen bleiben die bewährten Vorteile von<br />

AS-Interface – der im Vergleich zu Feldbuslösungen<br />

reduzierte Verdrahtungsaufwand,<br />

der einfache Anschluss per Durchdringungstechnik<br />

an das gelbe ASi-Kabel, die<br />

freie Wahl der Topologie, die Flexibilität bei<br />

der Anbindung an alle gängigen Steuerungen<br />

und die kostengünstige Integration von<br />

Safety auf derselben Infrastruktur, die ASi-<br />

Anwender schon kennen – auch mit ASi-5<br />

erhalten. Zum anderen spielte die Möglichkeit,<br />

die Daten intelligenter Geräte mit<br />

IO-Link noch effizienter im Feld abzuholen<br />

und auch bei großer Datenbreite in High<br />

Speed zu übertragen, bereits bei der Konzeption<br />

von ASi-5 eine entscheidende Rolle. Mit<br />

bis zu 32 Byte pro Slave und einer Zykluszeit<br />

von 1,27 ms ist ASi-5 aktuell der flexibelste<br />

IO-Link Zubringer für die Digital Factory.<br />

Die Notwendigkeit, Ethernet aufwendig<br />

bis in die Maschine verlegen zu müssen,<br />

entfällt damit. Und mit den 1-Port und<br />

2-Port IO-Link Master Varianten als aktive<br />

Verteiler bietet Bihl+Wiedemann darüber<br />

hinaus kostengünstige Alternativen für das<br />

Einsammeln von wenigen intelligenten<br />

Devices. ASi-5 und IO-Link passen also ideal<br />

zusammen – sie konkurrieren nicht, sondern<br />

ergänzen sich perfekt. Und mit dem<br />

OPC UA Server im ASi-5/ASi-3 Feldbus<br />

Gateway ist auch die passende Indus trie-<br />

4.0-Schnittstelle gleich noch mit an Bord.<br />

Diese ermöglicht als interoperable Kommunikationsarchitektur<br />

z. B. die direkte<br />

Bereitstellung von Sensordaten, Messwerten<br />

oder Regel größen für übergeordnete Systeme<br />

und Cloud-Computing – ohne Umwege<br />

parallel zum Feldbus.<br />

ASi-5: Ethernetanbindung über<br />

eine einzige Schnittstelle<br />

ASi als Verdrahtungssystem für die unterste<br />

Feldebene war von Beginn an für die einfache<br />

und zuverlässige Integration von<br />

Sensoren ausgelegt und wurde später in<br />

Richtung komplexerer Module und Sicherheitstechnik<br />

erweitert. Darüber hinaus<br />

lassen sich mit ASi-5 auch leistungsstarke<br />

IO-Link Devices mit höherer Datenbreite<br />

ohne Einschränkungen anbinden. War für<br />

den Anschluss von IO-Link Geräten bislang<br />

jeweils ein 4- bzw. 8-Port Master mit<br />

Ethernetanschluss erforderlich, findet die<br />

Ethernetanbindung aller an das ASi Netzwerk<br />

angeschlossenen Teilnehmer an die<br />

Steuerung nur über eine einzige Ethernetschnittstelle<br />

im ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateway<br />

von Bihl+Wiedemann statt. Dadurch<br />

kann der Anwender pro ASi Kreis auf einer<br />

maximalen Leitungslänge von 200 m eine<br />

Vielzahl von IO-Link Mastern an binden.<br />

Hierzu werden ASi-5 Slaves mit integrierten<br />

IO-Link Master Ports einfach dort, wo<br />

sie gebraucht werden, per Durchdringungstechnik<br />

an das ASi Kabel geklemmt<br />

und so mit dem Gateway verbunden. Die<br />

Anbindung von IO-Link Devices an den<br />

jeweiligen Master Port erfolgt, wie gewohnt,<br />

über Kabel mit M12-Stecker und<br />

einer maximalen Leitungslänge von 20 m.<br />

Dieses einfache Prinzip ist ideal, um viele<br />

Sensorsignale mit minimalem Verdrahtungs-<br />

und IP-Verwaltungsaufwand einzusammeln.<br />

ASi-5 mit Produkten von Bihl+Wiedemann<br />

bedeutet somit Flexibilität und Wirtschaftlichkeit<br />

durch Granularität – nicht nur in<br />

kleineren, sondern auch in großen Projekten.<br />

Am Markt verfügbare Ethernetknoten<br />

stellen i.d.R. vier bzw. acht Anschlussmöglichkeiten<br />

für IO-Link Devices zur Verfügung.<br />

Bei einer großen Maschine mit vielen<br />

intelligenten Sensoren und Aktuatoren bedeutet<br />

dies eine aufwendige Verkabelung<br />

über Switches sowie erheblichen Aufwand<br />

in der IT und bei der IP-Verwaltung. Mit<br />

ASi-5 können dagegen theoretisch an einem<br />

Ethernetknoten pro ASi Kreis bis zu 96 ASi-5<br />

Slave/IO-Link Master Module mit ihrerseits<br />

jeweils bis zu acht IO-Link Ports angeschlossen<br />

werden. Bei einem ASi-5-Gateway<br />

für zwei ASi Kreise wären das<br />

2 × 96 × 8 – also 1 536 IO-Link Eingänge. Es<br />

ist unmittelbar nachvollziehbar, dass der<br />

„Integrationsfaktor“ der ASi-5 Lösung von<br />

nahezu 200 den Aufwand auf der IP-Ebene<br />

deutlich reduziert.<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong> 25


<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION I TITEL<br />

03 Die ASi-5/ASi-3 Felbus<br />

Gateways mit und ohne<br />

Sicherheitstechnik sind<br />

in zahlreichen Varianten<br />

für Profinet, EtherCAT,<br />

EtherNet/IP, Modbus TCP<br />

und Sercos verfügbar<br />

Einsatz von IO-Link Devices<br />

unterschiedlicher Anbieter<br />

Intelligente Sensoren und Aktuatoren werden<br />

von zahlreichen Herstellern am Markt<br />

in großer Anzahl angeboten. Für welches<br />

Sensorfabrikat sich der Anwender auch<br />

entscheidet – ASi-5 passt immer, denn IO-<br />

Link ist für alle Anbieter identisch spezifiziert.<br />

Daher ist auch der Einsatz von IO-<br />

Link Devices unterschiedlicher Anbieter im<br />

gleichen ASi Kreis kein Problem. Mit Blick<br />

auf die hohe Bandbreite und die kurzen<br />

Zykluszeiten, die mit ASi-5 jetzt erreichbar<br />

sind, werden einige Applikationen mit<br />

IO-Link Geräten mit diesem Installationssystem<br />

erstmals umsetzbar, während andere<br />

zukünftig von mehr Performance hinsichtlich<br />

Prozessgeschwindigkeit und Genauigkeit<br />

profitieren können. Herstellerunabhängigkeit<br />

und Interoperabilität sind auch<br />

auf der Seite der übergeordneten Steuerungen<br />

mit ihren unterschiedlichen Feldbusanbindungen<br />

sichergestellt: die ASi-5/ASi-3 Feldbus<br />

Gateways von Bihl+Wiedemann stehen aktuell<br />

als Varianten für Profinet, EtherCAT, Ether-<br />

Net/IP, Modbus TCP und Sercos zur Verfügung<br />

– weitere sind in Vorbereitung. Sie<br />

unterstützen nicht nur Standard-Binärsensorik<br />

und IO-Link Geräte, sondern optio -<br />

nal auch ASi Safety at Work.<br />

Natürlich können IO-Link Anwender ihre<br />

bisherigen, eigenen Parametriertools auch<br />

weiterhin nutzen – der ASi-5 Slave/IO-Link<br />

Master zieht sich dann die Konfiguration<br />

des IO-Link Moduls und speichert diese ab.<br />

Asimon360 und ASi Control Tools360 gehen<br />

jedoch weiter: sie ermöglichen es durch<br />

den integrierten IODD Interpreter, die<br />

IO-Link Devices wie alle anderen ASi Teilnehmer<br />

in einer Software bequem und<br />

übersichtlich einzustellen und ihre Konfiguration<br />

zusätzlich auf dem Rechner zu<br />

speichern. Eine Funktion in beiden Software-Tools,<br />

die vor allem viele IO-Link-<br />

Anwender begeistert, ist die Online Businformation.<br />

Damit lassen sich ASi Slaves und<br />

IO-Link Devices einfach in Betrieb nehmen<br />

sowie Ein- und Ausgänge live parametrieren<br />

und überwachen. Fehler im ASi Kreis<br />

werden so auf einen Blick sichtbar, die Hinweise<br />

zur Fehlerbehebung sind eindeutig<br />

und zielführend, alle ASi Slaves und IO-Link<br />

Devices lassen sich einzeln auswählen und<br />

ansprechen, Eingänge können diagnostiziert,<br />

Ausgänge gesetzt und Parameter live geändert<br />

werden. Vor allem der letzte Punkt<br />

kommt der IO-Link Integration zu Gute:<br />

der Anwender erkennt unmittelbar, welche<br />

konkreten Auswirkungen die aktualisierten<br />

Einstellungen z. B. eines IO-Link Sensors<br />

haben und kann die Konfiguration ggf.<br />

sofort optimieren, z. B. durch Verändern<br />

eines Grenzwertes oder durch Drehen der<br />

Inhalte des Device-Displays entsprechend<br />

der Einbausituation. Zudem vereinfacht<br />

die Software Suite – bisherige ASi-3 Nutzer<br />

können nach einem kostenlosen Update<br />

per Download auch alle ASi-5 Anwendungen<br />

konfigurieren – die Integration der Daten<br />

in die Steuerung und liefert wertvolle<br />

Unterstützung bei der Diagnose und Fehlerbehebung.<br />

All dies macht IO-Link ideal<br />

nutzbar.<br />

Bilder: Aufmacher: YustynaOlha/stock.adobe.com,<br />

Industrielle Automation; sonstige Bihl+Wiedemann<br />

www.bihl-wiedemann.de<br />

Parametriertools für IO-Link<br />

Geräte in Software integriert<br />

Mit Asimon360 und ASi Control Tools360 –<br />

letztere für Applikationen ohne Sicherheitstechnik<br />

– bietet Bihl+Wiedemann zwei intuitiv<br />

bedienbare Softwareprogramme an, die<br />

das Planen, Konfigurieren und Parametrieren<br />

von ASi Netzwerken komfortabel, sicher<br />

und schnell gestalten. In die Tools wurde<br />

die Möglichkeit integriert, auch IO-Link<br />

Devices so einfach wie ganz normale ASi<br />

Slaves in das AS-Interface Netz einzubinden.<br />

04 Das Portfolio an IO-Link Mastern von Bihl+Wiedemann mit 1-Port-, 2-Port- und<br />

4-Port-Varianten (v.r.n.l.) ist aktuell das wohl feingranularste und damit flexibelste am Markt<br />

26 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


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

Aufbruch in neue Dimensionen<br />

Mit der neuen, offenen<br />

Automatisierungsplattform<br />

ctrlX verfolgt Bosch<br />

Rexroth das ambitionierte<br />

Ziel, Grenzen zwischen<br />

Maschinensteuerung,<br />

IT und dem Internet der<br />

Dinge aufzuheben. Sie<br />

ermöglicht eine flexible<br />

Gestaltung von zentralen<br />

und dezentralen Automatisierungstopologien und reduziert den<br />

Engineering-Aufwand Angaben zufolge um 30 bis 50 %. Dazu<br />

tragen auch vorgefertigte und in Eigenregie erstellbare Apps bei,<br />

über die sich Softwarefunktionen nahezu beliebig kombinieren<br />

lassen. Konfiguration und Inbetriebnahme der Automatisierungskomponenten<br />

erfolgen webbasiert. ctrlX Automation basiert auf<br />

einer neuen Generation von Multicore-Prozessorenstellen.<br />

Die Hochleistungs-CPU kann durchgängig in Embedded PCs,<br />

Industrie PCs oder direkt in Antriebe integriert werden. Mehr<br />

als 30 direkte Anschlussmöglichkeiten und Kommunikationsstandards<br />

sorgen für eine durchgängige Vernetzung von der<br />

Feldebene bis in die Cloud. ctrlX Automation ist zudem für TSN<br />

und 5G vorbereitet.<br />

www.boschrexroth.com<br />

Panel-PCs im individuellen<br />

Edelstahlgehäuse<br />

Aprotech bietet seine Panel-PCs der HAWK-Serie mit passenden<br />

Edelstahlgehäusen komplettiert an. Die Geräte werden vollständig<br />

montiert und<br />

betriebsbereit in einem<br />

robusten Edelstahlgehäuse<br />

geliefert. Zwei<br />

seitlich angebrachte<br />

Vorreiber sorgen für<br />

den sicheren Verschluss<br />

des Gehäuses entsprechend<br />

Schutzart IP67.<br />

Dank der großen Auswahl bei Displaydiagonalen, Performance<br />

und Schnittstellen sowie an Gehäusen mit Optionen zur Individualisierung<br />

finden Kunden für jede Applikation eine Lösung. Damit<br />

entfällt die aufwendige Suche nach passenden Komponenten. Die<br />

Panel-PCs eignen sich für den Einsatz in zahlreichen Industrie-<br />

Anwendungen, in der Lebensmittelher stellung und der Pharmazie.<br />

www.aprotech.de<br />

Kompakte Rechenpower<br />

Der Ultra-Kompakt-Industrie-PC C6025 von Beckhoff ist als<br />

lüfterloses Gerät konzipiert und bietet dabei trotz seiner geringen<br />

Abmessungen die hohe Intel-Core-i-Rechenleistung. Möglich ist<br />

dies durch den Einsatz<br />

von neuen Prozessoren,<br />

die sich durch einen<br />

besonders niedrigen<br />

Energiebedarf<br />

auszeichnen. Der<br />

82 x 127 x 40 mm große<br />

C6025 eignet sich mit<br />

seiner hohen Rechenleistung<br />

und dem<br />

lüfterlosen Aufbau<br />

ideal für anspruchsvolle Steuerungsanwendungen, bei denen<br />

auch der Aspekt der Green IT berücksichtigt werden soll.<br />

Die Grundlage dafür bildet der Prozessor Intel Core i U, der trotz<br />

seiner Core-i-Eigenschaften verglichen mit den anderen Prozessoren<br />

der Reihe deutlich weniger Energie aufnimmt.<br />

www.beckhoff.de<br />

ASi-5 Spezifikation verfügbar<br />

Die AS-International Association hat bei ihrer Mitgliederversammlung<br />

im Dezember die ASi-5 Spezifikation freigegeben.<br />

Diese steht somit ab sofort allen Mitgliedern zur Verfügung.<br />

Mit der Innovationsstufe<br />

ASi-5 stellt sich das<br />

Bussystem AS-Interface<br />

den Herausforderungen<br />

der Digitalisierung. Hierbei<br />

galt es nicht nur für<br />

die Digitalisierung,<br />

Industrie 4.0 und IoT der<br />

ideale Datenzubringer<br />

zu sein, sondern auch die<br />

Einfachheit des Systems<br />

beizubehalten: Sowohl die Abwärtskompatibilität innerhalb des<br />

Systems, als auch bestehende Vorteile der einfachen Verdrahtung<br />

und die freie Topologiewahl waren Kernziele der Entwicklung.<br />

Mit dem Update stellt das System mehr Leistung und Funktion<br />

zur Verfügung: Erweiterte Diagnosemöglichkeiten, mehr Bandbreite,<br />

kürzere Zykluszeiten, mehr Teilnehmer und eine einfache<br />

IO-Link-Integration. Mit ASi-5 werden Energie und Daten auf<br />

demselben Kabel übertragen. Zudem hat die Datenbreite der<br />

neuen Technologie eine verbesserte Performance.<br />

www.as-interface.net<br />

Reichweitenstarkes Outdoor-LoRaWAN-Gateway<br />

Rundumschutz in IP67 und 16 simultane Kanäle kennzeichnen das neue Gateway UG87 von ICP<br />

Deutschland, sodass es sich auch für den Außeneinsatz empfiehlt. Es kann Daten von Klasse-Aund<br />

Klasse-C-Geräten in einem Radius von 10 km empfangen und an Rechenzentren übermitteln.<br />

Im Inneren arbeitet ein 64-Bit ARM Cortex-A53 mit 800 MHz Taktrate. Das UG87 ist mit 512 MB<br />

DDR RAM und 8 GB eMMC Speicher ausgestattet und verfügt über einen M.2-Slot zur Erweiterung<br />

des Speichers mit Sata-basierten SSDs. Der Netzwerkanschluss unterstützt 10/100/1000-<br />

Base-T und ist PoE fähig. Als Powered Device verbraucht das UG87 maximal 8,2 W. Sofern keine<br />

PoE-Spannung vorhanden, können 9~48 VDC oder 220 VAC-Varianten genutzt werden.<br />

www.icp-deutschland.de<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong> 27


STEUERN UND ANTREIBEN<br />

Next Level:<br />

Fabrik der Zukunft<br />

Intelligentes Bodensystem ermöglicht zuverlässige<br />

und berührungslose Energieübertragung<br />

In der Produktionshalle von<br />

morgen sind nur noch die<br />

Außenwände fest verbaut.<br />

Maschinen und Anlagen<br />

hingegen sind frei beweglich<br />

und kommunizieren im<br />

Industrial Internet of Things<br />

(IIoT) miteinander. Wichtige<br />

Voraussetzung hierfür: Eine<br />

dezentrale Versorgungs- und<br />

Dateninfrastruktur. Wie das<br />

funktioniert, erfahren Sie hier.<br />

Die Fabrik der Zukunft ersetzt starre Produktionslinien<br />

durch einen modularen<br />

Ansatz: Maschinen- und Anlagenteile sind<br />

mobil, funktionieren weitgehend selbständig<br />

und tauschen ihre Daten aus, um die<br />

Fertigungsprozesse fortlaufend zu verbessern.<br />

An die Stelle zentraler Steuerungsmechanismen<br />

treten intelligente Netzwerke.<br />

„Hierfür hat Bosch Rexroth ein neues Bodensystem<br />

entwickelt, bei dem die Lösungen<br />

von Weidmüller zum Einsatz kommen“, erklärt<br />

Christian Deppermann, Key Account<br />

Manager für Bosch bei Weidmüller. Das System<br />

von Bosch Rexroth setzt sich aus Platten<br />

von 1 m² mit jeweils eigener Steuerung<br />

zusammen. Die Lösungen von Weidmüller<br />

sorgen für die dezentrale und gleichzeitig<br />

modulare Versorgung und Automatisierung<br />

der einzelnen Platten als auch für die<br />

berührungslose Energieübertragung an die<br />

Verbraucher auf dem Boden. Das System ist<br />

als Doppelboden angelegt, der nicht nur<br />

Raum für die Verkabelung der Steuereinheiten,<br />

sondern auch für die Versorgung mit<br />

Kühlwasser, Druckluft oder Schmierstoffen<br />

bietet.<br />

Dezentrale Anordnung der<br />

Steuerungs- & Netzwerktechnik<br />

Konkret sieht die Produktion in der Fabrik<br />

der Zukunft so aus: Ein übergeordnetes<br />

System in der Produktionshalle oder in der<br />

Cloud wertet die anstehenden Auftragslose<br />

aus. Dann verschiebt und platziert es die<br />

Geräte und Maschinen entsprechend. Auch<br />

Ad-hoc-Veränderungen von Logistikwegen<br />

sind möglich. Die sich wandelnden Arbeitszonen<br />

werden durch Leuchtstreifen markiert,<br />

damit sich Bediener und Fahrzeuge<br />

stets sicher durch die Fabrik bewegen. Hier<br />

setzt Bosch Rexroth auf das Fieldpower-<br />

Konzept. Es bietet eine modulare und dezentrale<br />

Plug-and-Play-Bereitstellung der<br />

400-V-Versorgungs- und 24-V-Last- und<br />

Steuerspannung. Für seinen Einsatz unterhalb<br />

des Bodens erfüllt das Fieldpower-<br />

Gehäusesystem Schutzklassen bis IP65.<br />

Um Ausfälle in der Prozesskette zu vermeiden,<br />

muss die fehlerfreie und pro blemlose<br />

Funktion des intelligenten Bodens<br />

sichergestellt sein. Mit dem redundanten<br />

Aufbau der 24-V-Last- und Steuerspannung<br />

als Smart Factory Grid (intelligentes Stromnetz)<br />

bietet das Fieldpower-System von<br />

Weidmüller maximale Ausfallsicherheit.<br />

Auch die Module für die Steuerungs- und<br />

Netzwerktechnik sind dezentral angeordnet.<br />

Berührungslos Strom übertragen<br />

Bewegen sich Geräte, Maschinen oder Fahrerlose<br />

Transportsysteme (FTS) auf dem<br />

Boden, werden sie durch berührungslose<br />

Übertragungseinheiten mit Strom versorgt.<br />

Dies bringt entscheidende Vorteile mit sich:<br />

Erstens müssen die Verbraucher nicht mehr<br />

an einem festen Platz stehen, wo ihre Versorgung<br />

sichergestellt ist. Stattdessen können<br />

sie flexibel angeordnet werden oder<br />

sich selbst bewegen. Zweitens verhindert<br />

die berührungslose Energieübertragung<br />

teure Produktionsausfälle, die durch den<br />

Geräteverschleiß entstehen. Denn defekte<br />

Kontakte sind ein häufiger Grund für zeitintensive<br />

Reparaturen. „Für das modulare<br />

Ladekonzept im intelligenten Boden verwendet<br />

Bosch Rexroth deshalb das Freecon-<br />

Contactless-System von uns“, so Christian<br />

Deppermann. Die Lösung hat eine kompakte<br />

Bauweise und eignet sich daher gut<br />

für die dezentralen Einsatzgebiete. Bis zu<br />

240 W Leistung werden über einen 5 mm<br />

großen Luftspalt übertragen. Das sorge für<br />

eine hohe Leistungsdichte gegenüber vergleichbaren<br />

Lösungen am Markt bei einem<br />

hohen Wirkungsgrad von bis zu 93 %.<br />

Es ist auch möglich, den intelligenten<br />

Boden zunächst in Teilbereichen einer Produktion<br />

einzuführen: Falls nicht der kom-<br />

Dipl.-Ing. Silke Lödige, Referentin Fachpresse<br />

bei der Weidmüller Interface GmbH & Co. KG<br />

in Detmold<br />

28 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


plette Raum eine berührungslose Energieübertragung<br />

benötigt, werden in Randbereichen<br />

oder auf definierten Wegen<br />

Kacheln ohne Funktionen verlegt. Dies ermöglicht<br />

dem Anwender, schrittweise auf<br />

flexible Fertigungskonzepte umzustellen<br />

und so die Investitionskosten zu verringern.<br />

1<br />

Eine berührungslose Stromversorgung von<br />

Maschinen erlaubt dezentrale Strukturen<br />

„Durch die Flexibilisierung, Modularisierung<br />

und Mobilisierung werden Fertigungsprozesse<br />

gerade kleiner Losgrößen effizienter<br />

als in derzeit oft noch starren Produktionsum<br />

gebungen“, so Deppermann.<br />

Teamplayer: Smart-Factory-<br />

Grid-Lösung und Fieldpower<br />

Der dezentrale Aufbau der 24-V-Last- und<br />

Steuerspannung als Smart Factory Grid vereinfacht<br />

die Planung und spätere Erweiterungen<br />

oder Änderungen von Anlagen.<br />

Beim Neu- oder Umbau einer Fertigungslinie<br />

steht die 24-VDC-Versorgung zur Verfügung,<br />

bevor alle Maschinen installiert<br />

sind. Dieses unterstützt die Techniker bei<br />

der Inbetriebnahme der Anlage, da keine<br />

fehleranfällige, provisorische 24-VDC-Verdrahtung<br />

erforderlich ist. Die Struktur der<br />

24-VDC-Versorgung muss gut geplant sein,<br />

denn die Versorgung muss auch bei lokalen<br />

Störungen erhalten bleiben.<br />

Durch die geringe Spannung in dem<br />

24-V-Netz erhöht sich der Spannungsfall an<br />

der Leitung, was die Leitungslängen einschränkt.<br />

Weidmüller hat eine Smart-Factory-<br />

Grid-Lösung entwickelt, die durch kurze<br />

Leitungslängen zwischen Last und Quelle<br />

für einen geringen Spannungsfall sorgt. So<br />

gibt es nicht eine zentrale Einspeisung, sondern<br />

mehrere im Anlagenfeld installierte<br />

Stromversorgungen.<br />

Umgesetzt sind die Lösungen mit dem<br />

modularen Systembaukasten Fieldpower,<br />

der die benötigten Komponenten enthält.<br />

Das Portfolio umfasst alle elektromechanischen<br />

und elektronischen Komponenten<br />

einschließlich der Schutzgehäuse. Die Fieldpower-Gehäusemodule<br />

dienen als Basis für<br />

die Einspeiseboxen. Die Ausführung gemäß<br />

Schutzart IP 65 und die passive Kühlung<br />

ermöglichen die Installation außerhalb des<br />

Schaltschranks. Die typgeprüfte Kühlung<br />

ohne Lüfter ermöglicht den Einsatz in Umgebungstemperaturen<br />

bis 50 °C ohne Derating.<br />

Die Stromversorgung ist im Aluminium-Kühldeckel<br />

eingebaut und erlaubt im<br />

Servicefall einen schnellen Austausch. Die<br />

Einspeisebox bietet Anschlüsse für zwei<br />

ungeschnittene Leitungen zur 400-V-Versorgung<br />

sowie zur 24-V-DC-Verteilung. Ein<br />

interner Sicherungssteckverbinder schützt<br />

die integrierte Stromversorgung.<br />

Für zahlreiche Applikationen<br />

eine passende Lösung<br />

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Anschlusstechnik.<br />

Bei ungeschnittenen Leitungen<br />

sind die Abgriffe neuralgische Punkte.<br />

Auftrennen und Wiederanschließen sind<br />

Fehlerquellen, die z. B. zu un gewolltem Verringern<br />

des Querschnitts führen können.<br />

Mit der Fieldpower-Anschlusstechnologie<br />

werden die Leitungen nicht aufgetrennt,<br />

sondern per IDC-Technologie sicher abgezweigt.<br />

Mit Fieldpower können Leiterquerschnitte<br />

von 2,5 - 6 mm² verwendet werden.<br />

Nicht nur für die Energieverteilung ist<br />

Fieldpower einsetzbar. Der Modulbaukasten<br />

bietet für zahlreiche Applikation eine passende<br />

Lösung, ob für den Einsatz in der Robotik<br />

oder der dezen tralen Automatisierungstechnik.<br />

Bestehende Komponenten<br />

können jederzeit angepasst werden. Mit<br />

Fieldpower steht ein einzigartiges Lösungssystem<br />

für vielfältige Anwendungen in der<br />

Fabrikautomatisierung zur Verfügung.<br />

Fotos: Weidmüller<br />

www.weidmueller.de<br />

2<br />

Adaptertülle für<br />

Steckverbinder<br />

Keystone-Module<br />

einfach integrieren<br />

Mit der neuen AT-KS Tülle<br />

können alle Module, die auf<br />

dem Keystone-System basieren,<br />

per Snap-in-Montage in diverse<br />

icotek-Systeme eingerastet<br />

werden.<br />

• Separate Lochung in der<br />

Gehäusewand nicht notwendig<br />

• Platzsparende Lösung<br />

• Tülle geeignet für alle<br />

Keystone-Module<br />

• Snap-in-Montage<br />

IP54<br />

01 Für den modularen Aufbau des Bodens<br />

wird jede Platte autark gesteuert; dafür sorgt<br />

die Fieldpower-Funktionseinheit<br />

02 Mit dem Fieldpower-System können<br />

Leiterquerschnitte von 2,5 bis 6 mm²<br />

verwendet werden<br />

aaa Friedrichshafen<br />

04.03. - 05.03.20<br />

Halle B1 | Stand 506<br />

www.icotek.com


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

Leistungsstarke Panel-PC im Edelstahlgehäuse: Die Vitam-Serie von Aplex<br />

Die digitale Performance wird immer öfter unmittelbar am Ort des<br />

Geschehens positioniert. Bestens geeignet hierfür sind Panel PC.<br />

Die Panel-PC der Vitam-Serie von Aplex, Support und Vertrieb in<br />

Deutschland durch Wachendorff Prozesstechnik, setzen voll auf<br />

Qualität und ein modernes lüfterloses Design in einem robusten<br />

Edelstahl-Gehäuse. Aufgrund des vollständig geschlossenen<br />

Gehäuses, ausgeführt in der Schutzart IP66/<br />

IP69K und der rahmenbündigen Ausführung<br />

des Displays, sind diese Panel-PC<br />

optimal vor Verunreinigungen geschützt.<br />

Sie sind damit auch für anspruchsvolle und<br />

sensible Anwendungen im Lebensmittelbereich<br />

oder in Chemielaboratorien ideal<br />

geeignet. Skalierbare Prozessor-Optionen,<br />

die Vielfalt an Display-Größen und diverse<br />

Erweiterungsoptionen machen die Geräte der Vitam-Serie zu<br />

Generalisten im industriellen Einsatz. Die Anschlüsse zu den<br />

verschiedensten Kommunikationsschnittstellen sind mit M12-<br />

Konnektoren ausgestattet. Dadurch kann ein absolut dichter<br />

Übergang zwischen Kabel und Panel-PC geschaffen werden.<br />

Die Montage erfolgt mithilfe Vesa- oder Yoke-Mount. Während<br />

Vesa-Mount optimal für die Montage an<br />

einem Trage-System geeignet ist, kann<br />

mithilfe Yoke-Mount eine flexible Standoder<br />

Hänge-Montage realisiert werden.<br />

Weitere Informationen finden Sie über<br />

den folgenden Internetlink:<br />

wachendorff-prozesstechnik.de/panel-pc<br />

www.wachendorff-prozesstechnik.de<br />

IoT-Gateway für die sichere Netzwerkkommunikation<br />

Hy-Line Computer Components präsentiert das IoT-Geräte-Gateway SGX-5150 von Lantronix,<br />

mit dem geschäftskritische Assets und Daten sicher mit dem Unternehmensnetzwerk verbunden<br />

werden können. Sein schlüsselfertiges Rugged-Design schafft die Voraussetzungen für eine adäquate<br />

drahtlose Kopplung. Das Lantronix IoT Geräte-Gateway SGX-5150 ist mit 5 GHz Wi-Fi und TruPort<br />

Enterprise Security ausgestattet und vorinstallierte IoT-Anwendungen sorgen für eine einfache<br />

Netzwerkintegration. Kompatibilität zu weiteren Geräten wird durch den Multi-Interface-Zugang<br />

erreicht. Mit dem SGX-5150 haben Anwender die Möglichkeit, auf vergleichsweise einfachem<br />

Weg eigene Applikationen durch Linux SDK und Python Laufzeit-Bibliotheken zu entwickeln.<br />

Das Gateway bietet Ethernet 10/100Mbit Auto Negotiation, RS232-Datenraten bis 921 Kbps, ESD-<br />

Schutz 4KV Kontakt sowie 15 KV Luft und kann bei Umgebungstemperaturen zwischen – 40 bis<br />

+ 70 °C eingesetzt werden.<br />

www.hy-line.de<br />

IMPRESSUM<br />

erscheint <strong>2020</strong> im 33. Jahrgang, ISSN: 2194-1157<br />

Redaktion<br />

Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke,<br />

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

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />

Redakteurin: Dipl.-Medienwirtin (FH) Marie Krueger<br />

(MK), Tel.: 06131/992-359, E-Mail: m.krueger@vfmz.de<br />

Redaktionsassistenz: Ulla Winter,<br />

Tel.: 06131/992-347, E-Mail: u.winter@vfmz.de,<br />

Doris Buchenau, Angelina Haas,<br />

Melanie Lerch, Petra Weidt<br />

(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

Gestaltung<br />

Sonja Daniel, Anette Fröder, Anna Schätzlein,<br />

Mario Wüst<br />

Chef vom Dienst<br />

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />

Anzeigen<br />

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />

E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />

E-Mail: a.zepig@vfmz.de<br />

Heike Rauschkolb, Anzeigenverwaltung<br />

Tel.: 06131/992-241, E-Mail: h.rauschkolb@vfmz.de<br />

Anzeigenpreisliste Nr. 32: gültig ab 1. Oktober 2019<br />

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vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />

Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266<br />

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Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).<br />

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weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

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Verlag<br />

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Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />

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30 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


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

Einheitliche Netzwerkinfrastruktur für<br />

die Fabrik der Zukunft<br />

Moxa hat seine Time-sensitive<br />

Networking (TSN)-Lösung für<br />

die Fabrik der Zukunft vorgestellt.<br />

Das Framework integriert<br />

Geräte und Protokolle<br />

wie CC-Link IE TSN der CC-<br />

Link Partner Association (CLPA)<br />

und OPC UA over TSN, initiiert<br />

von der OPC Foundation.<br />

Darüber hinaus hat das Unternehmen auch mit Partnerunternehmen<br />

zusammengearbeitet, um Kompatibilitätstests durchzuführen<br />

und Geräte in eine offene, interoperable und harmonisierte<br />

Umgebung auf TSN-Basis zu überführen, die OT/IT-Netzwerkkonvergenz,<br />

Plug-and-Produce-Fertigung und Edge-Intelligenz<br />

ermöglicht. Auf dieser Grundlage bietet die Lösung eine einheitliche<br />

Netzwerkinfrastruktur, die kritische und unkritische Paketübertragungen<br />

über ein konvergentes Netzwerk unterstützt.<br />

Das vereinheitlichte Netzwerk kann u. a. auch Anwendungen<br />

unterstützen, die eine hohe Bandbreite und Leistung erfordern.<br />

de.moxa.com<br />

Mit schlanker Passform zu hoher<br />

Packungsdichte<br />

Mit dem Managed Gigabit-Switch E-Light-4G-M präsentiert<br />

EKS Engel eine Lösung insbesondere für die Industrie- und<br />

Gebäudeautomatisierung sowie für intelligente Transportsysteme.<br />

Dank der geringen Breite von 30 mm lässt sich mithilfe des<br />

Switches, der Profinet unterstützt und für TSN vorbereitet ist, eine<br />

hohe Packungsdichte im Schaltschrank erzielen. Er verfügt über<br />

acht elektrische Ports (10/100/1 000-Base-TX) und zwei optische<br />

Uplinks (1 000-Base-FX) für Singlemode- oder Multimode-Fasern,<br />

mit denen Daten über Distanzen bis 100 km übertragen werden<br />

können. Redundanzverfahren wie MRP und RSTP sorgen für eine<br />

schnelle Rekonfiguration des Netzwerks. Die Software funktioniert<br />

mit allen gängigen Browsern und Betriebssystemen, sodass der<br />

Switch wahlweise via PC, Smartphone oder Tablet durch eine<br />

selbsterklärende Benutzeroberfläche gemanagt werden kann.<br />

Zu den Parametern, die ausgewertet werden können, gehören<br />

etwa der Status der Ports, die Temperatur des Geräts und dessen<br />

Spannungsversorgung oder der Zustand der Glasfaserstrecken.<br />

Die Diagnosefunktionen lassen sich mit Alarmen koppeln, die<br />

über SNMP, E-Mail oder Relais angezeigt werden.<br />

www.eks-engel.de<br />

Schaltschranklösungen aus einem Guss<br />

237 weitere Modelle in sechs Kategorien umfasst die 6. Generation<br />

an Steuerungsgeräten von Omron. Neu im Programm sind<br />

Niederspannungsschaltgeräte (LVSG) der Serien J7KC, J7TC,<br />

J7MC, J7KCA und J7KCR, elektronische DC-Schutzschalter der<br />

Reihe S8V-CP und die PTF-XX-PU-Buchse<br />

für LY-Relais. Diese Produkte wurden auf<br />

einer gemeinsamen Konstruktionsplattform<br />

gefertigt, um Komplettlösungen für Schaltschrankhersteller<br />

anbieten zu können.<br />

Gleichzeitig möchte Omron helfen, Platz<br />

zu sparen, Arbeitslasten zu verringern und<br />

Betriebskosten zu senken. Damit dies gelingt,<br />

wurde „Panel Solution“ eingeführt: ein<br />

durchgängiges Design und eine einheitliche<br />

Größe für Schaltschrankgeräte inklusive<br />

firmeneigener Verdrahtungsmethode,<br />

der schraubenlosen Push-In-Plus-Technologie. Diese wurde<br />

für Umgebungen mit starken Vibrationen entwickelt. Dank der<br />

besonderen Spannkraft der Feder sind die Kabel auch dort<br />

dauerhaft sicher verbunden.<br />

www.omron.com<br />

Miniaturisierung konsequent umgesetzt<br />

Der Bedarf nach platzsparenden Lösungen ist ein wichtiges<br />

Thema in Maschinenbau, Robotik und Automatisierung. Harting<br />

hat deshalb die Industriesteckverbinder-Serie Han D entwickelt,<br />

die für eine hohe Kontaktdichte<br />

und geringe<br />

Abmessungen steht. Bei<br />

Han DDD hat sich im<br />

Vergleich zum bisherigen<br />

Standard die Anzahl der<br />

Kontakte mehr als verdoppelt<br />

– bei gleichbleibenden<br />

Maßen und elektrischen<br />

Eigenschaften. Der „Triple D“<br />

kann mit max. 107 Kontakten<br />

Signale oder Leistung<br />

übertragen. Die elektrische<br />

Leistung gleicht der des Schwesterprodukts Han DD (maximal<br />

250 V/10 A). Um die Handhabung in Automation oder Robotik<br />

zu erleichtern, sind ergänzend Accessoires wie Griffbleche und<br />

Führungsstifte/-buchsen verfügbar.<br />

www.harting.com<br />

Schutzfunktionen für Mobilfunkrouter erweitert<br />

Mit der Firmware 2.05.1 erweitert sich der Funktionsumfang der TC Router von Phoenix Contact. Das Update<br />

ergänzt die vorhandenen Schutzfunktionen um eine eigene Geräte-Firewall. Die Mobilfunkrouter ermöglichen<br />

den Zugriff auf Stationsnetze und Anlagen über das Mobilfunknetz und bieten Schutz vor dem Zugriff Unberechtigter.<br />

Das Update erweitert die bestehenden Schutzfunktionen, eine allgemeine Firewall und eine IPsec-Firewall<br />

(VPN), die die Kommunikation zwischen LAN-Netzwerk und Internet schützen. Alle Schnittstellen, zum Beispiel<br />

der Zugriff auf das Web-based Management zur Gerätekonfiguration oder die XML-Schnittstelle zum Versand von<br />

Benachrichtigungen, können nun ebenfalls mit Regeln z. B. der stationsspezifischen Zugriffsberechtigung durch<br />

nur einen ausgewählten Kreis von IP-Adressen geschützt werden. Ein DoS-Schutz sorgt dafür, dass der Router<br />

bei einem Angriff keine unnötigen Ressourcen beansprucht und im gültigen Betriebszustand bleibt.<br />

www.phoenixcontact.de<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong> 31


Belastungsprobe bestanden<br />

Spezielle Energieführungen verbessern die Performance von Nietrobotern im Flugzeugbau<br />

Beim Nieten von Flugzeugrümpfen<br />

drehen sich Industrieroboter<br />

tausendfach über mehrere Achsen –<br />

eine Belastungsprobe für Daten-,<br />

Pneumatik- und Energieleitungen.<br />

Um diese Herausforderung zu<br />

meistern, setzt ein spanischer<br />

Anlagenbauer auf Leitungsführungen<br />

aus einem Hochleistungs-<br />

kunststoff – entwickelt von Igus.<br />

Auf dem Flug in den Sommerurlaub kreisen<br />

die Gedanken der Passagiere vermutlich<br />

um die verdiente Erholung, schöne<br />

Strände und leckere Cocktails. Die wenigsten<br />

dürften dabei an Nieten denken. Doch<br />

diese unscheinbaren Verbindungselemente<br />

tragen nicht unwesentlich zu einem problemlosen<br />

Flug bei, denn sie halten die<br />

Rumpfteile des Flugzeugs sicher zusammen.<br />

In wochenlanger Arbeit schlagen<br />

Fachkräfte Nieten in die tonnenschweren<br />

Metallrümpfe ein. Eine Automatisierung<br />

dieser mühsamen Tätigkeit war lange Zeit<br />

unmöglich, da Roboter nicht weit genug<br />

entwickelt waren.<br />

Dies hat sich jedoch geändert. Dem Unternehmen<br />

Loxin ist es 2002 gelungen, das<br />

Nieten zu automatisieren. Die Mehrachsroboter<br />

des spanischen Unternehmens stehen<br />

bei einem großen Flugzeugbauer in der<br />

Fertigung links und rechts neben dem aufgebockten<br />

Flugzeugrumpf. Die Roboter sind<br />

auf Plattformen montiert, die sich über<br />

Lineareinheiten in mehrere Meter Höhe<br />

fahren lassen – ähnlich wie ein Gabelstapler.<br />

Auf der richtigen Höhe angekommen, bewegt<br />

sich der tonnenschwere Roboter über sechs<br />

Achsen millimetergenau zum Arbeitspunkt.<br />

Er bohrt ein Loch ins Metall, fräst eine Senke<br />

für den Nietkopf, saugt den Staub ab, trägt<br />

ein Dichtmittel auf und setzt die Niete.<br />

Winkel und Durchmesser müssen die Roboter<br />

beim Bohren, Fräsen und Nieten dabei in<br />

Abhängigkeit vom Rumpfabschnitt ständig<br />

variieren. Doch dieses flexible Multitasking<br />

war nicht die einzige Hürde, die Loxin während<br />

der Entwicklung nehmen musste.<br />

Herausforderung Energieführung<br />

Die Ingenieure mussten die Roboter als<br />

wahre Bewegungskünstler konzipieren.<br />

Zum Einsatz kommen sechs Achsen, über<br />

die sich der Kopf an jede Stelle des Rumpfes<br />

bewegen kann. Entsprechend kompliziert<br />

ist das Thema Energieführung. Die Werkzeuge<br />

am Endeffektor der Roboter sind mit<br />

zahlreichen Energie-, Pneumatik- und Datenleitungen<br />

verbunden. Und diese Leitungen<br />

müssen den Verrenkungen des Arms<br />

auch in hohem Tempo perfekt folgen – ohne<br />

aneinander zu reiben oder gegen die empfindliche<br />

Oberfläche des Rumpfes zu schlagen.<br />

Ansonsten drohen lange Ausfallzeiten<br />

wegen Kabelbrüchen und Beschädigungen<br />

des Flugzeugs.<br />

Auf der Suche nach einer zuverlässigen<br />

Energieführung hat Loxin Systeme mehre­<br />

rer Hersteller verglichen. „Wir fanden jedoch<br />

lange Zeit keine widerstandsfähige<br />

und vertrauenswürdige Lösung“, erinnert<br />

sich Unai Martínez, leitender Ingenieur bei<br />

Loxin. „Die Anzahl der Leitungen und das<br />

Gewicht waren ein Problem.“ Das Unternehmen<br />

hatte z. B. mit Wellrohren experimentiert.<br />

Wegen der schnellen Abnutzung<br />

durch Reibung sind sie allerdings an vielen<br />

Stellen gebrochen. Im Alltag hätte das Materialversagen<br />

den Austausch des gesamten<br />

Rohres bedeutet, inklusive der Demontage<br />

der Leitungen an den Köpfen. Dies hätte<br />

schlimmstenfalls zu mehreren Tagen Stillstand<br />

geführt.<br />

3D-Bewegungen spielend und<br />

gekonnt meistern<br />

Fündig wurde Loxin schließlich in Deutschland.<br />

Bei Igus – dem Motion-plastics-Spezialisten<br />

aus Köln, der seit Jahrzehnten Leitungsführungen<br />

entwickelt. Zum Sortiment<br />

zählt unter anderem die Triflex-Serie. Das<br />

sind schlauchähnliche Schutzkäfige aus<br />

verschleißfestem Hochleistungskunststoff,<br />

welche selbst den wildesten dreidimensionalen<br />

Bewegungen von Industrierobotern<br />

folgen. Im Inneren liegen die Leitungen für<br />

Daten, Pneumatik und Energieversorgung –<br />

gut fixiert und geschützt vor Verschleiß.<br />

„Die Leitungen sind sicher vor mechanischem<br />

Stress durch Zuglast, Verdrehungen<br />

und Ausdehnung. Dieser Schutz ist besonders<br />

Jörg Ottersbach, Geschäftsbereichsleiter e-ketten<br />

bei der igus GmbH in Köln<br />

32 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


STEUERN UND ANTREIBEN<br />

01 Sicher geschützt: Die Leitungen für die<br />

Werkzeuge am Endeffektor des Roboterarms<br />

sind in schwarzen, dreidimensional beweglichen<br />

Triflex-Ketten untergerbracht<br />

02 Erfolgreiche Teamarbeit (v.l.): Francisco Martinez, Sales Manager E-Kettensysteme<br />

von Igus Spanien, Unai Martinez Diez, Senior Sales Engineer, David Jimenez Gorricho,<br />

Electrical Engineer, Joseba Arzoz Alzate, Automation Leader und Mikel Arrese Arregui,<br />

Service Manager (alle Loxin)<br />

dann wichtig, wenn die Roboterköpfe ihre<br />

Maximalposition einnehmen“, erklärt Unai<br />

Martínez.<br />

Damit die Triflex-Energieketten, die rechts<br />

und links am Arm montiert sind, sich<br />

möglichst dicht am Arm bewegen und nicht<br />

gegen das Flugzeug schlagen, nutzt Loxin<br />

das Rückzugsystem Triflex RSE. Gelangt der<br />

Roboterarm nach einer Bewegung in seine<br />

Ausgangsposition zurück, zieht das mechanische<br />

System die Kette zurück – für die<br />

sichere Führung sorgen runde, am Arm<br />

montierte Halterungen. Somit hat der Roboterarm<br />

volle Bewegungsfreiheit, ohne<br />

dass Teile der Kette aneinander reiben oder<br />

sich Schlaufen bilden. „Die Energiekette<br />

von Igus hat im Vergleich zum Wellrohr zudem<br />

ein viel besseres Verhalten bei Reibung<br />

und wird deshalb auch nicht brechen und<br />

einen Stillstand verursachen“, so Martínez.<br />

Und sollte einmal ein Kettenglied das Ende<br />

der Lebensdauer erreichen, lässt es sich mit<br />

„Wir sind mit der Lösung sehr zufrieden, da unsere<br />

Anlagen nun weniger Stillstandzeiten haben.“<br />

Unai Martinez, Senior Sales Engineer bei Loxin<br />

wenigen Handgriffen austauschen. Durch<br />

den Einsatz der Triflex-Ketten im Zusammenspiel<br />

mit dem Rückzugsystem Triflex<br />

RSE hat Loxin außerdem eine bessere Beweglichkeit<br />

der Roboter erreicht, die ihre<br />

Arbeitsschritte nun noch einfacher rund<br />

um den Flugzeugrumpf erledigen können,<br />

was wertvolle Montagezeit spart.<br />

540 Grad bei Geschwindigkeiten<br />

von bis zu 1 m/s<br />

Am Roboterarm kommt ein weiteres Produkt<br />

aus Köln zum Einsatz: Die Twisterchain,<br />

eine Energiekette, welche die Leitungen<br />

vom Fuß des Roboterarms bis zur ersten<br />

Achse schützt. Die Kette bewegt sich in einer<br />

Führungsrinne. Dreht sich der Roboterarm,<br />

faltet sich die Kette, indem sich der Obertrum<br />

der Kette auf den Untertrum legt. Die<br />

Kette ermöglicht auf diese Weise eine kreisförmige<br />

Bewegung von bis zu 540 Grad –<br />

bei Geschwindigkeiten von bis zu einem<br />

Meter pro Sekunde.<br />

Da sie ebenfalls aus Hochleistungskunststoffen<br />

besteht, ist sie sehr verschleißfest.<br />

Tests im Labor von Igus haben gezeigt: Die<br />

Lebensdauer der Energiekette liegt bei<br />

mehr als einer Million Zyklen.<br />

Bilder: igus GmbH<br />

www.igus.de


KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

Durchgängig modular<br />

So wird Kabeleinführung zum Hybridsystem<br />

Kabel und Leitungen sind heute<br />

in unterschiedlichsten Varianten<br />

und Größen verfügbar. Müssen<br />

verschiedenartige Systeme<br />

gemeinsam organisiert werden,<br />

bringt ein durchdachtes Kabel-<br />

Management Effizienz ins System.<br />

Wenn es um Kabeldurchführungen, Kabelverschraubungen<br />

und Lösungen<br />

zur EMV-Abschirmung geht, kommt Icotek<br />

ins Spiel. Das Unternehmen bietet durchdachte<br />

Konzepte für die sichere Verbindung<br />

von Maschinen und Anlagen. Auch für Anwendungsbereiche,<br />

bei denen Extrembelastungen<br />

durch Wasser, Staub, Vibrationen<br />

oder extreme Temperaturen auftreten, ist<br />

Icotek gerüstet. Hier kommen robuste und<br />

zuverlässige Lösungen zur Durchführung,<br />

Führung und Zugentlastung elektrischer,<br />

pneumatischer und hydrau lischer Leitungen<br />

zum Einsatz.<br />

Nun stellt Icotek ein neues Adapter-<br />

System vor. Imas-Connect ist ein durchgängig<br />

modular aufgebautes Tüllensystem zur<br />

Stephan Buchner, Marketing Manager bei der<br />

icotek GmbH in Eschach<br />

Aufnahme von metrischen Steckverbinden,<br />

Keystone-Modulen, Schlauchverschraubungen,<br />

Druckausgleichselementen unter anderem<br />

Durch den Einsatz des modularen<br />

Adapter- Systems wird die Kabeleinführung<br />

zum Hybridsystem. Konfektionierte sowie<br />

nicht konfektionierte Leitungen bzw. Schläuche<br />

können eingeführt werden und zeitgleich<br />

dient das System als Schnittstelle für<br />

Steckverbinder. Eine zusätzliche Lochung<br />

ist nicht erforderlich.<br />

Vielfalt der Keystone-Integration<br />

Die Adaptertüllen AT-KS basieren auf der<br />

KT Kabeltülle „groß“. Der integrierte Polyamidkorpus<br />

ermöglicht das Einrasten von<br />

allen Modulen, die auf dem Keystone-System<br />

basieren, zum Beispiel USB, RJ45, HDMI<br />

und ca. 70 weitere Keystone-Module. Per<br />

Snap-in-Montage können die Keystone-<br />

Module in die Adaptertülle eingerastet werden.<br />

Durch den Einsatz der Adaptertülle<br />

AT-KS kann die teilbare Kabeleinführung<br />

zum Durchführen vorkonfektionierter Leitungen<br />

und gleichzeitig auch als Schnittstelle<br />

für Steckverbinder dienen. So kann<br />

auf zusätzliche Ausbrüche verzichtet und<br />

Arbeitskosten gesenkt werden.<br />

Eine Schnittstelle – perfekt für<br />

Rundsteck verbinder & Co.<br />

Die Adaptertülle AT-K-M basiert auf der<br />

Kabeltülle KT „klein“. Es können z. B. Pneumatik-Schott-Steckverbindungen,<br />

zahlreiche<br />

Rundsteckverbinder und Druckausgleichselemente<br />

direkt mit in die Kabeleinführung<br />

integriert werden. Die Adaptertülle AT-M ist<br />

auf Basis der KT Kabeltülle „groß“ aufgebaut.<br />

Sie bietet sich hervorragend an, um eine<br />

Schnittstelle für Signal-, Daten-, Leistungsoder<br />

Hybridsteckverbinder zu schaffen, indem<br />

diese je nach Anforderung einfach<br />

in das Gewinde der AT-M eingeschraubt<br />

werden. An der AT-M können auch Druckausgleichselemente<br />

oder Schlauchverschraubungen<br />

bis M25 × 1,5 eingeschraubt<br />

werden. Die AT-B Blindtülle hat einen<br />

einseitig vollständig geschlossen Polyamidkorpus.<br />

Hier können Sonderbohrungen<br />

vorgenommen bzw. auch kleinere Flanschbuchsen<br />

(z. B. für Hybrid-Gerätesteckverbinder)<br />

angebracht werden.<br />

Die aus Elastomer gefertigten Tüllen des<br />

Adapter-Systems mit einem Korpus aus<br />

Polyamid bzw. aus Messing vernickelt fügen<br />

sich damit ideal in bestehende Icotek<br />

Kabel einführungsleisten, wie KEL-U, KEL-<br />

ER, KEL-FG ein und erfüllen die Schutzklasse<br />

IP54 bzw. IP65.<br />

Bilder: Icotek<br />

www.icotek.com<br />

Konfigurator für individuelle Anforderungen<br />

Mit dem neuen Online-Baugruppen-Konfigurator können Anwender und<br />

Inte ressierte jetzt ganz individuell die geteilten Kabeleinführungssysteme<br />

frei zu sammenstellen. Dazu klickt man sich durch<br />

verschiedene Abfragen, um zunächst den gewünschten<br />

Rahmen festzulegen. Danach bestückt<br />

man die gewählte Kabeleinführungsleiste, Kabelverschraubung<br />

oder EMV-Kabeleinführung mit den<br />

passenden Kabel- bzw. Adaptertüllen. Das fertig<br />

konfigurierte Produkt lässt sich dann komfortabel<br />

und einfach online beim Hersteller anfragen.<br />

34 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


escha.net<br />

ATEX-konformes Lichtleitkabel für<br />

die Prozessanalyse<br />

<br />

Mit einem optischen Kabel für die industrielle Spektroskopie<br />

adressiert die Leoni Fiber Optics GmbH Verantwortliche, die<br />

Anlagen in rauer Umgebung sowie explosionsfähiger Atmosphäre<br />

(ATEX) betreiben. Es ist mit einem Easy-Pull System<br />

ausgerüstet, das die Stecker während der Verlegung schützt<br />

und eine<br />

Zugschlaufe<br />

beinhaltet, an<br />

der das Kabel<br />

befestigt werden<br />

kann. Empfindliche<br />

Faserstecker<br />

sind während<br />

der Installation<br />

mechanisch<br />

abgesichert.<br />

Nach dem Einziehen<br />

wird die<br />

Einziehhilfe entfernt und die Stecker können am Zielort mit den<br />

Kupplungen verbunden werden. Auch lässt sich das optische<br />

Kabel direkt verlegen und erfordert keinen weiteren Schutz im<br />

Außenbereich. Angaben zufolge sollen aufgrund des reduzierten<br />

Installationsaufwands etwa ein Drittel der Gesamtkosten eingespart<br />

werden können. Dafür sorgt ein robuster, elektrisch<br />

ableitender Polyurethan (PUR)-Außenmantel, der zudem UVbeständig<br />

und resistent gegen Öle und aggressive Flüssigkeiten<br />

ist. Einen besonderen Stellenwert hat die Robustheit des Kabels<br />

während des Verlege-Prozesses. Dieser Schritt ist aufwendig und<br />

erfordert oft eine Stilllegung des Produktionsprozesses in einem<br />

möglichst kleinen Zeitfenster. Darüber hinaus wurden konventionelle<br />

Faserkabel beim Verlegen oftmals beschädigt.<br />

www.leoni.com<br />

Multitalentierter Gigabit-Steckverbinder<br />

Für anspruchsvolle automatisierte Aufgaben in den Bereichen<br />

Robotik, Montagetechnik und Bildverarbeitung hat Stäubli den<br />

GigaDock10 entwickelt. Der kompakt konzipierte Ethernet-<br />

Steckverbinder ist auf eine Datenübertragungsrate bis 10 Gbit/s<br />

sowie rund eine Million Steckzyklen ausgelegt und GigaDock10<br />

eignet sich speziell für Roboter-Werkzeugwechsler und automatische<br />

Multikupplungen in<br />

Anwendungen mit gedockten<br />

Kamerasystemen. Auf dem<br />

Automotive-Sektor dient er<br />

der Spaltmaßerkennung im<br />

Karosseriebau, der Risserkennung<br />

nach Verformung in<br />

Presswerken und der Qualitätskontrolle<br />

in der Lackiererei.<br />

Unterstützt wird zudem die<br />

Signal- und Datenübertragung<br />

über automatische und manuelle<br />

Andocksysteme in Prüfständen für Getriebe, Motoren und<br />

Triebwerke. Bei der digitalen Bildverarbeitung fungiert der<br />

Steckverbinder als GigE-Vision-Schnittstelle. Als Teil der<br />

DuraDock ready-Familie wird GigaDock10 gebrauchsfertig<br />

zur Montage in die Dockingplatten geliefert und lässt sich über<br />

Plug-and-play direkt nutzen.<br />

Mehr als ein neues Steckgesicht<br />

Das komplette Portfolio<br />

M8x1 Steckverbinder | P-codiert<br />

AWG22 + AWG24<br />

Designt nach HF-Aspekten für<br />

hochperformate Datenübertragung<br />

Zukunftssicherheit für<br />

hochverfügbare Netzwerke<br />

www.staubli.com


KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

Intelligentes Stromverteilungs- und<br />

Absicherungssystem<br />

Das Unternehmen E-T-A hat das intelligenten Stromverteilungsund<br />

Absicherungssystem ControlPlex CPC20 speziell für Anlagenbau<br />

und Prozessindustrie entwickelt. Die Komponente besteht<br />

aus einem elektronischen Überstromschutz, dem modularen<br />

Stromverteilungssystem<br />

18plus sowie dem intelligenten<br />

Buscontroller CPC20.<br />

Der Buscontroller CPC20<br />

sammelt alle wichtigen<br />

Messwerte sowie den<br />

Status der elektronischen<br />

Sicherungsautomaten und<br />

überträgt diese über Profinet<br />

an die übergeordneten Steuerungssysteme. Fehlentwicklungen<br />

lassen sich frühzeitig erkennen und durch vorbeugende Wartung<br />

noch vor dem Auftreten von Problemen abstellen. Das modulare<br />

Stromverteilungssystem 18plus ermöglicht den flexiblen Aufbau<br />

der Stromverteilung. An das Einspeisemodul lassen sich bis zu<br />

16 Anschlussmodule für die entsprechenden zweikanaligen<br />

Sicherungsautomaten anreihen. Der intelligente Sicherungsautomat<br />

mit aktiver Strombegrenzung ESX60D rundet das<br />

komplette System ab.<br />

www.e-t-a.de<br />

Touchdisplays für Embedded-Lösungen<br />

Die meisten industriellen Embedded-Lösungen verfügen heute<br />

über HMIs mit grafischer Benutzeroberfläche. Aus diesem Grund<br />

hat sich Bopla Gehäuse Systeme auf die Integration von Displays<br />

und Touchscreens spezialisiert. Dabei übernimmt das Unternehmen<br />

bei kapazitiven<br />

Touchdisplays auf<br />

Wunsch auch<br />

die Bedruckung der<br />

Glasscheibe sowie<br />

die Verbindung von<br />

Scheibe und Display<br />

mithilfe des Optical<br />

Bonding. Dies geschieht<br />

– wie auch<br />

die Einbettung in das<br />

Gehäuse und die Stabilisierung der Toucheinheit durch eine<br />

spezielle Vergusstechnologie – im Reinraum. Außerdem kann<br />

der Gehäusespezialist seine Kunden schon bei der Entwicklung<br />

einer Idee für ein Elektronikgehäuse unterstützen und sie bis hin<br />

zum fertigen, funktionstüchtigen und ESD-gerecht verpackten<br />

Gerät begleiten. Eine weitere Dienstleistung, die das Unternehmen<br />

anbietet, ist die applikationspezifische mechanische<br />

Bearbeitung der Gehäuse, die Bedruckung, Laserbeschriftung,<br />

Kabelkonfektionierung und Qualitätstests.<br />

www.bopla.de<br />

Switches mit höchster Portdichte<br />

Die Eco Line Unmanaged Switches von Weidmüller sind für<br />

kleinere Industrienetzwerke konzipiert. Sie ermöglichen eine<br />

sichere Kommunikation zwischen Ethernet-basierten Maschinen<br />

und Anlagen sowie die Anbindung von Ethernet-Geräten an ein<br />

übergeordnetes Netz.<br />

Mit den Plug-and-play-<br />

Switches können<br />

Netzwerkverbindungen<br />

direkt auf mehrere Geräte<br />

erweitert werden. Mit 5<br />

bis 24 Ports machen sie<br />

die Vorteile der standardisierten<br />

Ethernet-Kommunikation wie auch der industriellen<br />

Automatisierungstechnik nutzbar. Sie sind mit vielen kombinierbaren<br />

Schnittstellen – Kupfer oder LWL – versehen, sodass<br />

unterschiedliche Medien genutzt und damit auch große<br />

Ent fernungen überbrückt werden können. Alle Switches haben<br />

ein IP30-Metallgehäuse mit integriertem Rastfuß zur einfachen<br />

Montage auf die Tragschiene (TS35). SFP-Slots erlauben die<br />

Verbindung von Netzwerkkomponenten wie Switches mit<br />

optischen Leitungen: Sie wandeln elektrische Gigabit-Signale<br />

in optische Signale um und umgekehrt.<br />

www.weidmueller.de<br />

Mit hohen Dämpfungswerten gegen<br />

EMV-Lücken<br />

Die EMV-Kabelverschraubungen<br />

der Baureihe blueglobe<br />

TRI von Pflitsch können<br />

bei der Schirmung z. B. eines<br />

Schaltschranks eine entscheidende<br />

Rolle spielen.<br />

Sie schließen Schirmlücken,<br />

wo Signal- und Energiekabel durch eine Gehäusewand geführt<br />

werden. Die Verschraubung bietet zum einen eine prozesssichere,<br />

einfache Montage und gewährleistet zudem höchste Dämpfungswerte.<br />

Dies ermöglicht das Kernelement, die patentierte TRI-<br />

Feder. Mit ihrer Geometrie sorgt sie für eine großflächige, niederohmige<br />

und langlebige 360°-Kontaktierung zum Kabelschirm.<br />

Dies gilt sogar für unrunde als auch für außermittig liegende<br />

Leitungen. Diese Verschraubung bietet mit über 80 dB bei<br />

100 MHz und mit 65 dB bei 1 000 MHz höchste Signalsicherheit.<br />

In Tests erreicht sie außerdem eine höhere Stromtragfähigkeit als<br />

das geschirmte Kabel. Für hygienekritische Anwendungen gibt es<br />

das Modell blueglobe TRI Clean Plus in Edelstahl, gefertigt nach<br />

EHEDG-Standard und BGN-Vorgaben.<br />

www.pflitsch.de<br />

LED-Schaltschrankleuchten sorgen für hohe Arbeitssicherheit<br />

Die LED-Schaltschrankleuchten der Serie 7L von Finder ermöglichen<br />

eine optimale Sicht bei der Arbeit an Elektronikgehäusen. Die<br />

Leistungsaufnahme liegt bei 5 Watt und die Spannungsversorgung<br />

bei 12 - 48 V DC oder 110 - 240 V AC. Abhängig vom Produkttyp<br />

fließt ein Lichtstrom von 600 bzw. 1 200 Lumen, die Farbtemperatur<br />

beträgt 6 000 bis 7 000 Kelvin. Befestigen lassen sich die auf<br />

einen Betrieb bis 60 000 Stunden ausgelegten Leuchten magnetisch,<br />

mit Schrauben oder einem Clip-Montageset. Das Gros ist mit einem<br />

manuellen Ein-/Aus-Schalter ausgestattet, als optionale Variante<br />

aber auch mit integriertem Bewegungsmelder erhältlich.<br />

www.finder.de<br />

36 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


Bildverarbeitung, optische Messtechnik und Inspektion<br />

www.industrielle-automation.net<br />

Computer Vision in<br />

Wissenschaft, Kunst<br />

und Industrieie.<br />

Lichtblick: das<br />

Besondere an LED-<br />

Bi-Color-Leuchten<br />

Was nur Blue-Laser-<br />

Technologie leisten<br />

kann<br />

Temperatursensoren,<br />

die Wärme sichtbar<br />

machen<br />

Bestens geschützt<br />

Wie Industriekameras härtesten Reinigungsprozessen in der<br />

Nahrungsmittel- und Prozessindustrie standhalten


IM FOKUS<br />

Das sollten Sie nicht verpassen...<br />

www.messe-stuttgart.de<br />

Vom 10. bis 12. November <strong>2020</strong> findet in Stuttgart zum 29. Mal die Messe Vision statt. Die internationale<br />

Fachmesse informiert Besucher und Interessierte über aktuelle Trends und Neuheiten<br />

aus dem Bereich der Bildverarbeitung. Neben etablierten Vision-Ausstellern wie Basler, Cognex,<br />

IDS, MVTec, SVS-Vistek oder Stemmer Imaging, werden auch neue Namen die Fachmesse bereichern.<br />

Darüber hinaus habe sich die Branche auch technologisch weiterentwickelt. „Wesentliche<br />

Fortschritte konnten seitdem in den Bereichen Künstliche Intelligenz, Deep Learning, Embedded<br />

Vision, Polarisation und Hyperspectral Imaging erzielt werden“, erklärt Florian Niethammer, Vision-<br />

Projektleiter. Welche Anwendungen derartige Systeme in den verschiedensten industriellen und<br />

nicht-industriellen Einsatzfeldern inzwischen erlauben, zeigen u. a. die Aussteller Arrow, Inspekto,<br />

deepsense.ai, Lucid Vision Labs, LuxFlux oder The Imaging Source. Niethammer rechnet<br />

insgesamt mit rund 500 ausstellenden Unternehmen zu Veranstaltungsbeginn.<br />

Schnell und ganz kompakt:<br />

Folgen Sie uns bei Twitter<br />

twitter.com/inautomation<br />

Mehr News rund um die<br />

Automatisierung:<br />

industrielle-automation.net<br />

Wir sind Medienpartner des<br />

AMA Verband für Sensorik<br />

und Messtechnik e. V.<br />

Seien Sie dabei,<br />

wenn im Mai Experten<br />

und Anwender aus aller<br />

Welt in Graz auf der Conference<br />

on Hyperspectral Imaging in<br />

Industry zusammenkommen.<br />

Just follow the white rabbit<br />

and step into:<br />

www.chii<strong>2020</strong>.com<br />

Wissen ist Macht – nichts wissen macht nichts?<br />

Knapp zehn Jahre nach einer gleichlautenden Kolumne sind die Einsatzmöglichkeiten der Bildverarbeitung<br />

vielfältiger, der Übergang zu I4.0 wird vollzogen und die “digital Natives” sind im Berufsfeld der Bildverarbeitung<br />

angekommen. Fast alles ist bei ihnen nur einen Wisch weit entfernt. Netzzugang ist die unverhandelbare<br />

Grundlage allen Tuns und zudem Schnittstelle zur Wissensauslagerung. Ihre digitale Sozialisation lässt sie<br />

technische Herausforderungen ganz anders lösen als die Technikaffinen meiner Generation. Wollten wir alles<br />

ganz genau verstehen und wissen, gilt heute ein anderer Pragmatismus: Hauptsache es funktioniert irgendwie<br />

und das möglichst schnell. Trial & Error ist salonfähig. Und bei Fehlschlägen hat das Netz noch immer eine<br />

Lösung parat, natürlich auch für Bildverarbeitungsthemen. Unwohlsein macht sich breit und ich frage mich, ob<br />

wohl auch Brücken und Flugzeuge nach diesen Denkmustern entwickelt und konstruiert werden. Es hat sich<br />

grundlegend etwas geändert. Was früher undenkbar war ist Normalität geworden: Dinge funktionieren (oder<br />

auch nicht), keiner weiß wie und warum, und es interessiert keinen! Den Dingen auf den Grund gehen, technische<br />

Neugier entwickeln, Erkenntnisdrang nachgehen, sich auf unbekanntem Gebiet durchbeißen – all das ist in der<br />

Komfortzone verkümmert. Sich anstrengen und auch mal quälen müssen – unvorstellbar für viele young<br />

professionals. Hauptsache die Life-Work-Balance stimmt. Ein Wohlstandsproblem, Kapitulation vor der<br />

komplexen Welt, oder auch Schuld von uns “Alten”? Schwer auszumachen. Leidtragend sind auf jeden Fall<br />

wissensintensive Technologien wie Bildverarbeitung, bei denen man fachlich komplex unterwegs sein<br />

muss und eben nicht nur download, copy & paste tippen muss. Breites, grundlegendes naturwissenschaftlich-technisches<br />

Allgemeinwissen erfassen, be- und verarbeiten, kritisch bewerten, ana lysieren<br />

will richtig gelernt sein und setzt Eignung voraus. In Pisa-Studien rangieren Deutschlands Schüler noch<br />

immer nur im Mittelfeld. Doch wer permanent an Bildung spart und stattdessen mit staatlichen Vorgaben<br />

60 % aller jungen Menschen mit einem Abitur adeln will, wird nur mit gesenktem Niveau Erfolge<br />

vermelden können. Was dabei entsteht, ist vor allem Mittelmaß. Die akademische Berufslaufbahn<br />

“für alle” funktioniert nicht! Und die Einsicht macht sich breit: Den Fachkräftemangel produzieren wir<br />

uns selbst! Wir suchen und fördern keine Talente, wir erzeugen sie in einem Verwaltungsvorgang auf dem<br />

Papier. Typisch deutsch!<br />

Dipl.-Ing. Ingmar Jahr,<br />

Manager Training & Support<br />

Ihr Ingmar Jahr<br />

bei der evotron GmbH in Suhl<br />

38 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


EDITORIAL<br />

Moderne<br />

Kunst<br />

Künstliche Intelligenz, Deep Learning<br />

und Hyperspectral Imaging sind<br />

Verfahren, die in den letzten zwei Jahren<br />

ein Menge Dynamik in die Bildverarbeitung gebracht haben. Und das ist<br />

gut so. Denn in der zukünftigen Industrie 4.0 wird Bildverarbeitung eine<br />

wichtige Rolle spielen. Zwar ermöglichen heutige Vision-Systeme schon<br />

eine automatisierte 100%-Qualitätskontrolle von gefertigen Produkten.<br />

Neue Verfahren der hyperspektralen Bildgebung können jedoch noch viel<br />

mehr. Denn sie nutzt nicht nur drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu<br />

eintausend und spielt daher ihre Stärken in der Oberflächen- und Schichtinspektion<br />

von Lebensmitteln, in der Farbsortierung von Kunststoffen<br />

oder in der Bestimmung molekularer Strukturen aus. Neben industriellen<br />

Anwendungen ermöglichen uns moderne Vision-Systeme aber auch ganz<br />

andere Einblicke: Mit einer 5D-Technologie lassen sich Kunstwerke auf<br />

eine komplett neuartige Weise und in bislang ungekannter Detailgenauigkeit<br />

betrachten (ab Seite 42). Und was uns in Zukunft noch erwartet,<br />

darauf dürfen wir sicher sehr gespannt sein.<br />

Nicole Steinicke<br />

Update...<br />

Maschinelles Lernen für 3D-Bildgebung ist ungleich<br />

aufwendiger als für 2D. Denn die Datenmengen<br />

sind deutlich größer und Bildgewinnung<br />

und -auswertung sind unmittelbar miteinander<br />

gekoppelt. Während sich in medizinischen Anwendungen<br />

3D-bildgebende Verfahren etabliert<br />

haben, beginnt sich diese in der Industrie erst<br />

richtig zu entwickeln. Um hier den Wissenstransfer<br />

zwischen medizinischer und industrieller Bildverarbeitung<br />

zu fördern, können sich Interessierte<br />

auf dem 74. Heidel berger Bildverarbeitungsforum<br />

(3. März <strong>2020</strong>) informieren. Im Fokus steht das<br />

Thema „Maschinelles Lernen für die 3D-Bildgebung<br />

und -modellierung“. Veranstaltungsort ist<br />

Dentsply Sirona in Bensheim. Nähere Programmdetails<br />

finden Sie unter: http://bit.ly/31vwCa6.<br />

www.bv-forum.de <br />

Bild: Fotolia/jotily<br />

B I L D V E R A R B E I T U N G F Ü R T E C H N I S C H E , W I S S E N S C H A F T L I C H E U N D I N D U S T R I E L L E A N W E N D U N G E N<br />

Matrox<br />

Industrie PCs<br />

Vision & Automation<br />

n 19“ Rack, Box und<br />

lüfterlose Embedded IPCs<br />

drei unterschiedliche Plattformen<br />

in der neuesten Generation<br />

n robuste Technologie<br />

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industrial-grade Komponenten<br />

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streng kontrolliertes<br />

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Telefon 0 8142/4 48 41-0 · Fax 0 8142/4 48 41-90<br />

eMail info @ rauscher.de · www.rauscher.de


Bestens geschützt<br />

Wie Industriekameras härtesten<br />

Reinigungsprozessen standhalten<br />

In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie<br />

ist der Einsatz robuster<br />

Komponenten unerlässlich, denn<br />

diese müssen aggressiven<br />

Reinigungsmedien standhalten.<br />

Mit speziellen Gehäuselösungen<br />

erweitert ein Sensorspezialist das<br />

Einsatzfeld seiner Kameras um<br />

Applikationen, die hohe<br />

Anforderungen in der Spritz- oder<br />

Produktkontaktzone stellen.<br />

Fünf Salamischeiben soll die Pizza haben,<br />

eine in der Mitte und vier in gleichem<br />

Abstand außen. Damit der Kunde nicht<br />

enttäuscht ist, wenn er die Tiefkühlpizza in<br />

den Ofen schiebt, müssen die Anzahl und<br />

Platzierung der Scheiben bei der Herstellung<br />

genau überwacht werden. Um fehlerhafte<br />

Produkte automatisch auszusortieren,<br />

greifen die Hersteller dabei häufig auf bildbasierte<br />

Lösungen mit Industriekameras<br />

zurück. Aber nicht nur dort; auch in der<br />

Pharmaindustrie liefern Kameras hochaufgelöste<br />

Bilder, um z. B. auszuwerten, ob in<br />

der Blisterpackung auch wirklich 20 Tabletten<br />

eingeschweißt sind.<br />

Nicht jede Kamera eignet sich für solche<br />

Inspektionsaufgaben, denn nach der Schicht<br />

rücken in den Produktionsbereichen der<br />

Pharma-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie<br />

Reinigungsteams an und entfernen<br />

möglichen Schmutz und Bakte rien mit aggressiven<br />

Reinigungsmedien, Dampf und<br />

Hochdruckstrahl. Industrie kameras, die<br />

das jahrelang überstehen sollen, müssen<br />

besonders geschützt sein.<br />

Objektivschutz bietet hohe<br />

Kratz-, Schlag- & Bruchfestigkeit<br />

Für seine CX.I-Kameras baut der Sensorspezialist<br />

Baumer seine Produktpalette für die<br />

Produktion sicherer Lebensmittel weiter aus<br />

und bietet dazu ein umfangreiches Zubehörportfolio.<br />

So können die Kameras in anspruchsvollen<br />

Umgebungen individuell geschützt<br />

werden – und zwar genau abgestimmt<br />

auf deren Bauform und alles aus einer Hand.<br />

CX.I-Kameras, die Sensoren mit 1,3 bis<br />

12 MP und hohe Bildraten bieten, haben<br />

eine hartanodisierte Oberfläche, der selbst<br />

chemisch aggressive Reinigungsmedien<br />

nichts anhaben können. Kommen solche<br />

zum Einsatz, muss auch das Objektiv entsprechend<br />

geschützt sein. Baumer hat dafür<br />

einen patentierten, hartanodisierten Schutz<br />

entwickelt, der in zwei Durchmessern mit<br />

M47- oder M62-Gewinde für die meisten<br />

Objektive direkt verwendet werden kann.<br />

Der Objektivschutz wird mithilfe einer<br />

Adapterplatte an der Kamera befestigt, für<br />

längere Objektive stehen Erweiterungsringe<br />

zur Verfügung. Die Montage erfolgt mit<br />

zwei Schrauben – in wenigen Minuten ist<br />

die Kamera damit bereit für den Einsatz in<br />

der Nicht-Produktzone. Verfügbar ist der<br />

Objektivschutz mit Acrylglas sowie mit<br />

Verbundsicherheitsglas bestehend aus chemisch<br />

gehärtetem Aluminosilikatglas mit<br />

hoher Kratz-, Schlag- und Bruchfestigkeit,<br />

um auch täglichen mechanischen Reinigungen<br />

zu widerstehen.<br />

IP65/67- und IP69K-Gehäuse:<br />

sicher vor Staub und Wasser<br />

Einen weiteren Schritt geht Baumer mit den<br />

modularen IP65/67- und IP69K-Schutzgehäusen.<br />

Diese kombinieren den Objektivschutz<br />

mit einem kompakten Gehäuse<br />

für alle CX.I-Modelle. Das runde IP65/67-<br />

Gehäuse wurde unter Berücksichtigung der<br />

EHEDG-Richtlinien entwickelt. An seiner<br />

glatten Oberfläche finden Schmutz und<br />

Krankheitserreger keinen Halt; Reinigungs­<br />

Torsten Wehner, Produktmanager, Vision<br />

Competence Center, Baumer Optronic GmbH in<br />

Radeberg<br />

01 Dank des modularen Objektivschutzsystems lassen sich Kamera und Objektive mit einer variablen Anzahl an Zwischenringen<br />

schnell und flexibel schützen (li.); das runde Schutzgehäuse mit hartanodisierter Oberfläche bietet Schmutznestern keine Chance (re.)<br />

40 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


flüssigkeit kann ungehindert abfließen.<br />

Aufgrund der hartanodisierten Oberfläche<br />

widersteht es auch Reinigungszyklen mit<br />

höchst aggressiven Chemikalien wie Wasserstoffperoxid.<br />

Bei dem geschraubten<br />

M12-Anschluss und den Power-Ausgängen<br />

für die Beleuchtung stellt eine Dichtung die<br />

Schutzart sicher.<br />

Für Anwendungen in der Produktkontakt-<br />

und Spritzzone bietet der Hersteller<br />

darüber hinaus ein EHEDG-konformes Gehäuse<br />

aus rostfreiem Edelstahl im Washdown-Design<br />

an. Es ist gegen Staub und<br />

Wasser bei Hochdruck- sowie Dampfstrahlreinigung<br />

abgedichtet und erfüllt die<br />

Schutzart IP69K. Kombiniert mit einer<br />

Oberflächenrauheit von kleiner 0,8 µm,<br />

elektropolierter Oberfläche und lebensmittelgeeigneten,<br />

widerstandsfähigen Dichtungen<br />

eignet es sich für Applika tionen im<br />

Lebensmittelbereich, in denen auch Öle<br />

und Fette zum Einsatz kommen.<br />

Mit den modularen Schutzgehäusen<br />

sind die CX.I-Kameras nach außen gut<br />

geschützt. Aber auch der innere Schutz<br />

ist wichtig. So widerstehen die Kameras<br />

Vibrationen bis 10 g und Stößen bis 100 g.<br />

In der Standardvariante decken die Modelle<br />

einen Temperaturbereich von 0 bis 65 °C<br />

ab, ideal für die Verarbeitung gekühlter<br />

Lebensmittel, aber auch für die Montage in<br />

der Nähe eines Ofens. Für die Verarbeitung<br />

von Tiefkühlkost eignen sich die Geräte mit<br />

einem erweitertem Temperaturbereich von<br />

- 40 bis + 70 °C.<br />

Vorteile für Systemintegratoren<br />

Für Maschinenbauer oder Systemintegratoren,<br />

die Applikationen für die Lebensmitteloder<br />

Pharmaindustrie umsetzen, bieten<br />

CX.I-Kameras einen Vorteil: Sie benötigen<br />

nur einen Kameratyp, der sich durch das<br />

Zubehör für jede beliebige Anwendung umrüsten<br />

lässt. Darüber hinaus ermöglicht die<br />

Flexibilität der Serie und des Zubehörs die<br />

einfache Integration in bestehende Prozesse.<br />

Auch im Maschinen- und Anlagenbau<br />

oder in der Automobilbranche werden<br />

die CX.I-Kameras eingesetzt, weil sie den<br />

Installationsaufwand reduzieren. Eine Besonderheit<br />

sind die vier separat schaltbaren<br />

Power-Ausgänge zur direkten Ansteuerung<br />

der Beleuchtung. Diese bieten bis zu 120 W<br />

(max. 48 V/2,5 A) und damit ausreichend<br />

Leistung für den direkten Betrieb einer<br />

hellen Beleuchtung, deren Helligkeit sich<br />

über Pulsbreitenmodulation steuern lässt.<br />

Schaltet man die vier Ausgänge nacheinander,<br />

entstehen z. B. vier Bilder mit unterschiedlichem<br />

Schattenwurf, aus denen<br />

eine Software Informationen zur Neigung,<br />

02 Das flexible modulare Gehäuse-Zubehör<br />

ermöglicht einen individuellen Rundumschutz<br />

Krümmung und Beschaffenheit einer Oberfläche<br />

ermitteln kann. Mit diesem Verfahren,<br />

„Shape-from-Shading“ genannt, lassen<br />

sich z. B. feine Kratzer in Lackoberflächen<br />

entdecken.<br />

Bilder: Aufmacher: ag visuell/stock.adobe.com,<br />

sonstige Baumer<br />

www.baumer.com<br />

8 12 16 25 35 50<br />

Keine Lottozahlen, sondern<br />

die Brennweiten der neuen<br />

CF-ZA Serie für 1.1" Sensoren<br />

Immer sechs Richtige: Mit nur 39 mm Durchmesser und 2.5 µm Pixelgröße<br />

Speziell für 1.1" Sensoren entwickelt, bietet die neue CF-ZA Serie ein Auflösungsvermögen<br />

von 2.5 µm Pixelgröße und konstant helle Bilder von der Mitte bis zum<br />

Rand – ohne Vignettierung. Und das bei einem extrem kleinen Durchmesser von nur 39 mm.<br />

Mehr auf www.fujifilm.eu/fujinon. Fujinon. Mehr sehen. Mehr wissen.


Einblick in die<br />

Welt der Kunst<br />

Leistungsstarke Vision-Systeme lassen<br />

Werke in neuem Licht erstrahlen<br />

Bildverarbeitung ist eine effektive Methode zur Qualitätssicherung in der<br />

Produktion und zur schnellen Fehlererkennung. Doch sie lässt sich auch in<br />

einem anderen Gebiet sinnvoll nutzen: Das Schweizer Unternehmen<br />

Artmyn mit Sitz in Saint-Sulpice bei Lausanne hat das Anwendungsgebiet<br />

auf den Kunstsektor ausgedehnt. Mit Hilfe von 5D-Technologie lassen<br />

sich visuelle Werke auf neue Weise und in bislang ungekannter<br />

Detailgenauigkeit betrachten. Dazu setzt Artmyn Vision-Systeme auf<br />

Basis von Stemmer Imaging-Komponenten ein und erzielt mehr als<br />

beeindruckende Ergebnisse.<br />

Mit nur der Länge, Breite und Höhe<br />

eines Kunstwerks als Input erfasst Artmyn<br />

automatisch mit hoher Auflösung die<br />

3D-Oberflächentopographie sowie zwei<br />

zusätzliche Komponenten, die den Materialreflexionsgrad<br />

an jedem Pixel für die interaktive<br />

Beleuchtung beschreiben. Als Ergebnis<br />

erzeugt diese Technologie interaktive 5D-<br />

Bilder und -Filme, die eine besondere und<br />

emotionale Erfahrung bei der Betrachtung<br />

eines Kunstwerks am Bildschirm erlauben.<br />

„Unser Scanverfahren erfasst quasi die DNA<br />

eines Kunstobjekts, indem es seine einzigartigen<br />

Eigenschaften herausarbeitet und<br />

dem Betrachter auf innovative Weise aufzeigt“,<br />

so Loïc Baboulaz, einer der Gründer<br />

und CTO von Artmyn.<br />

Scanner erfasst individuelle<br />

Eigenschaften bis ins Detail<br />

Die Erfassung der Merkmale eines Gemäldes<br />

oder einer Plastik erfolgt durch einen<br />

speziellen Scanner, den Baboulaz und seine<br />

Kollegen 2016 entwickelt haben. Abhängig<br />

von der physischen Größe eines Kunstwerks<br />

werden dabei einige hundert bis<br />

hunderttausend Bilder aufgenommen und<br />

Peter Stiefenhöfer, Inhaber PS Marcom Services,<br />

für Stemmer Imaging, Puchheim<br />

an das Artmyn-Rechenzentrum gesendet.<br />

Zum Einsatz kommen während dieses<br />

Prozesses unterschiedliche Lichtquellen<br />

Konstruktiver<br />

Wissens-Austausch<br />

Das Artmyn-Team verfügt über jahrelange<br />

Erfahrungen in der Datenverarbeitung und<br />

im Bereich Computer Vision in Wissenschaft<br />

und Industrie. Weitere Unterstützung<br />

zu spezifischen Fragen rund um die Bildaufnahme<br />

holten sich die Schweizer laut<br />

Baboulaz bei einschlägigen Experten: „2016<br />

haben wir uns mit einer langen Liste hoher<br />

Anforderungen an Stemmer Imaging gewandt,<br />

um das richtige Kamera-Setup für<br />

unsere Scanner zu finden. Schlüsselelemente<br />

waren die Fähigkeit, Bilder mit hoher<br />

Auflösung und hoher Geschwindigkeit zu<br />

erfassen und die erfassten Daten vom RAM-<br />

Speicher auf die Festplatte zu übertragen.<br />

Seitdem hat uns Stemmer Imaging bei der<br />

Stemmer Imaging hat uns bei der korrekten Anpassung<br />

der Kameratechnik an unsere Scanner auf unschätzbare<br />

Weise unterstützt und beraten.“<br />

und -spektren einschließlich Ultraviolettund<br />

Infrarot-Beleuchtungen, um die individuellen<br />

Eigenschaften exakt zu erfassen<br />

zu können.<br />

In der anschließenden Datenverarbeitung<br />

führen die von Artmyn eigens entwickelten<br />

Algorithmen die oftmals mehr als<br />

zwei Terrabyte umfassenden Daten zusammen<br />

und kombinieren die Informationen<br />

aus der großen Anzahl der aufgenommenen<br />

Bilder, um die relevanten Merkmale<br />

des Kunstwerks zu extrahieren. „Auf diese<br />

Weise errechnet das System unter anderem<br />

die 3D-Topographie, die Oberflächenreflexion<br />

und Details zu den verwendeten<br />

Farben“, erläutert Baboulaz. „Das Ergebnis<br />

wird im Anschluss für die Online-Visualisierung<br />

formatiert und an unsere Webserver<br />

gesendet.“<br />

Loïc Baboulaz, Chief Technical Officer (CTO) von Artmyn<br />

korrekten Anpassung der Kameratechnik<br />

an unsere Scanner auf unschätzbare Weise<br />

unterstützt und beraten. Wir haben uns in<br />

technischen Fragen immer sehr konstruktiv<br />

ausgetauscht und konnten uns auch auf die<br />

kaufmännische Beratung unseres Partners<br />

verlassen,“ schildert Baboulaz.<br />

Während der ersten Entwicklungsphase<br />

des Systems arbeitete Artrmyn mit einer<br />

Spiegelreflex-Kamera aus dem Consumer-<br />

Bereich. „Die Qualität dieser Aufnahmen<br />

war zwar ausgezeichnet, doch die Lebenserwartung<br />

solcher Consumer-Kameras liegt<br />

nur bei rund 200 000 Bildern“, erinnert sich<br />

Baboulaz. „Da es für die Aufnahme eines<br />

einzigen großen Werkes erforderlich sein<br />

kann, bis zu 100 000 Bilder aufzunehmen,<br />

hätten wir also etwa nach jedem zweiten<br />

Kunstwerk eine neue Kamera benötigt.<br />

42 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


01 Dank Streaming-Technologie kann<br />

der digitale Zwilling eines Kunstwerks<br />

überall und von jedem mit dem Internet<br />

verbundenen Gerät online abgerufen<br />

und visualisiert werden<br />

Zudem kann die komplette Aufnahme aller<br />

erforderlichen Bilder pro Objekt mehrere<br />

Tage in Anspruch nehmen. Dank Stemmer<br />

Imaging sind wir nun in der Lage, alle erforderlichen<br />

Bilder in Abhängigkeit von der<br />

Bildgröße innerhalb von wenigen Sekunden<br />

bis hin zu weniger als vier Stunden zu<br />

erfassen. Für eine wirtschaftlich sinnvolle<br />

Lösung benötigten wir also schnelle und<br />

zuverlässige Bildverarbeitungstechnologien,<br />

die uns Stemmer Imaging bereits nach den<br />

ersten Gesprächen empfehlen konnte“,<br />

berichtet er.<br />

Kunstgenuss der besonderen Art<br />

Die Lösung von Artmyn eignet sich für viele<br />

unterschiedliche Anwendungsmöglichkeiten.<br />

Dank der einzigartigen Streaming-<br />

Technologie kann der digitale Zwilling<br />

eines Kunstwerks überall und von jedem<br />

mit dem Internet verbundenen Gerät online<br />

abgerufen und visualisiert werden. Insbesondere<br />

die interaktive Darstellung der<br />

5D-Bilder in Echtzeit ermöglicht einen<br />

Kunstgenuss der besonderen Art. Die Technologie<br />

vereinfacht darüber hinaus die<br />

Erstellung interaktiver, audiovisueller Führungen,<br />

ohne dass Kosten, Risiken oder<br />

Einschränkungen entstehen, wenn beispielsweise<br />

eine Kamera über einem fragilen<br />

Kunstwerk schwebt.<br />

Insbesondere für Museen, Galerien und<br />

Auktionshäuser interessant sei die Option,<br />

E-Kataloge zu generieren, betont Baboulaz:<br />

„Sowohl unser interaktiver Viewer als auch<br />

Videos mit geführten Touren lassen sich<br />

elegant in derartige elektronische Kataloge<br />

einbetten, die auf diese Weise wirklich<br />

interaktiv und ansprechend gestaltet werden<br />

können.“ Auch für die Themen Sicherheit<br />

und Verkauf bietet das Artmyn-System besondere<br />

Merkmale. So ermöglicht es Dank<br />

der hohen Detailgenauigkeit des aufgenommenen<br />

Abbilds und der 5D-Inhalte<br />

einen individuellen Fingerabdruck eines<br />

Kunstwerks: „Es ist praktisch unmöglich,<br />

ein Kunstwerk zu fälschen, nachdem es einmal<br />

von uns eingescannt wurde“, so Baboulaz.<br />

Diese Eigenschaft kann auch für eine automatisierte<br />

Schadenserkennung eingesetzt<br />

werden, indem ein Kunstwerk zum Beispiel<br />

vor und nach dem Verleihen an ein<br />

Mu seum je einmal gescannt wird, zeigt<br />

Baboulaz auf: „Unsere Algorithmen vergleichen<br />

den ersten und zweiten Datensatz<br />

objektiv miteinander und stellen eine Heatmap<br />

von potenziell beschädigten Bereichen<br />

bereit, die auch als Grundlage für einen<br />

Versicherungsfall dienen kann.“ Im Gegensatz<br />

zum menschlichen Auge erkennt das<br />

System dabei selbst kleinste Beschädigungen<br />

zuverlässig.<br />

Kompetente Unterstützung<br />

erhalten<br />

Das Interesse an dieser neuen Form der<br />

Kunstbetrachtung ist groß, freut sich<br />

Baboulaz: „Museen und Stiftungen, die ihre<br />

Sammlungen digitalisieren, wollen ihre<br />

Kunstschätze auch gerne einem breiteren<br />

und jüngeren Publikum vorstellen. Mit unserem<br />

System gelingt dies auf eine neuartige<br />

02 Die Scanner von Artmyn sind weltweit<br />

im Einsatz, um Bilder von Kunstwerken<br />

aufzunehmen und deren digitale Zwillinge<br />

zu berechnen<br />

und attraktive Weise: Für Besucher ist es<br />

besonders interessant, das eigentliche Artefakt<br />

hinter einem Schutzglas unter einer<br />

vorgegebenen Beleuchtung und gleichzeitig<br />

den digitalen Zwilling zu sehen, der nach<br />

Belieben manipuliert werden kann. Zudem<br />

bieten interaktive Führungen eine Möglichkeit,<br />

sowohl das Kunstwerk selbst als auch<br />

die Technik des Künstlers visuell leicht<br />

zugänglich zu erklären.“ Vor diesem Hintergrund<br />

ist es nicht verwunderlich, dass sich<br />

die Lösung von Artmyn innerhalb kurzer<br />

Zeit in der Kunstszene etablieren konnte.<br />

„Ohne die kompetente Unterstützung von<br />

Stemmer Imaging wäre das nicht so schnell<br />

gelungen“, unterstreicht Baboulaz.<br />

Bilder: Artmyn<br />

www.stemmer-imaging.com<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong> 43


Ein echter Lichtblick<br />

LED-Bi-Color-Leuchte kennzeichnet Rohmaterialbehälter<br />

bei Gewürzhersteller – exakt und zielgerichtet<br />

Signalleuchten sorgen an Maschinen<br />

und Anlagen für deutlich erkennbare<br />

Statusanzeigen. Doch nicht immer<br />

sind konventionelle Lösungen und<br />

damit teilweise aufwendige<br />

Installationen sinnvoll oder<br />

notwendig. Eine nahezu perfekte<br />

Lösung zeigt die Kennzeichnung<br />

von Rohmaterial behältern an<br />

automatisierten Abfüllanlagen<br />

bei einem Gewürzspezialisten.<br />

Thomas Wally ist Applikationsspezialist bei der<br />

ipf electronic gmbh in Österreich<br />

gen jährlich durchschnittlich rund 230 Millionen<br />

Produkte, wobei pro anno rund<br />

15 000 Tonnen Gewürze, Würzmischungen<br />

und Kräuter unser Werk verlassen“, erklärt<br />

Rudolf Kau, Teamleiter für Steuerungs- und<br />

Kennzeichnungstechnik bei Kotányi.<br />

Verpackt werden z. B. die Trockenprodukte<br />

über vollautomatische Anlagen, die<br />

jeweils über zwei Rohmaterialbehälter<br />

oberhalb der Abfüllstationen verfügen. Trotz<br />

der automatisierten Abfüllung befindet sich<br />

an jeder Anlage immer auch Bedienpersonal,<br />

z. B. für Rüstarbeiten, Produktkontrollen<br />

oder zur Beseitigung eventueller<br />

Störungen.<br />

Ungewollte Unterbrechung<br />

des Abfüllprozesses<br />

Wann immer ein Rohmaterialbehälter entleert<br />

ist, erhalten diese Mitarbeiter zudem<br />

eine entsprechende Meldung, um die Anlage<br />

zur weiteren Abfüllung auf einen anderen<br />

Rohmaterialbehälter umzuschalten.<br />

Gleichzeitig wird ein Staplerfahrer angefordert,<br />

der den leeren Rohmaterialbehälter<br />

durch einen vollen Behälter austauscht.<br />

„In der Vergangenheit hatten wir manchmal<br />

die Situation, dass ein Mitarbeiter einen<br />

Staplerfahrer anforderte, die Abfüllanlage<br />

aber beim Eintreffen des Fahrers aus irgendwelchen<br />

Gründen nicht besetzt war.<br />

Der Staplerfahrer wusste dann nicht immer<br />

genau, welcher Behälter ausgetauscht werden<br />

sollte“, so Kau. Mitunter wurde daher<br />

ein noch voller und daher in Betrieb befind­<br />

Die Kotányi GmbH in Österreich steht für<br />

die Vielfalt einer traditionsreichen Gewürzwelt.<br />

Gegründet wurde das Unternehmen<br />

1881. Der Hauptsitz befindet sich seit<br />

1989 in Wolkersdorf im Weinviertel,<br />

rund 20 Kilometer nördlich von Wien. „Von<br />

unserem Standort liefern wir vornehmlich<br />

Gewürze, Gewürzmischungen und Kräuter<br />

in rund 23 Länder rund um den Globus.<br />

Darüber hinaus produzieren wir verschiedenste<br />

Gastronomieartikel wie Öle, Essige<br />

oder Trennfette für Backformen. Wir fertilicher<br />

Rohmaterialbehälter angehoben und<br />

somit der Abfüllprozess unterbrochen. Die<br />

Maschine anschließend wieder in Betrieb<br />

zu nehmen, konnte mit entsprechendem<br />

Aufwand verbunden sein, zumal es vorkam,<br />

dass sie durch das Anheben des Behälters<br />

mit dem abzufüllenden Produkt verunreinigt<br />

wurde. „Wir haben aus diesem Grunde<br />

im Zuge unserer kontinuierlichen Verbesserungsprozesse<br />

nach einer Lösung gesucht,<br />

die dem Staplerfahrer zu jeder Zeit exakt signalisiert,<br />

welcher Behälter auszutauschen<br />

ist, also auch dann, wenn sich einmal kein<br />

Bedienpersonal vor Ort befindet.“<br />

Lösungssuche mit Erfolg<br />

Den Anstoß gab schließlich ein Staplerfahrer<br />

von Kotányi, der vorschlug, die Rohmaterialbehälter<br />

mit einer Signalleuchte auszustatten.<br />

Doch kam dafür von Beginn an keine<br />

herkömmliche Signalquelle als Lösung in<br />

Frage. Teamleiter Kau präzisiert warum:<br />

„Konventionelle Signalleuchten haben zumeist<br />

rundum gut wahrnehmbare Lichtquellen,<br />

um zum Beispiel den Status eines spezifischen<br />

Maschinenzustands zu visualisieren.<br />

Solche weithin erkennbaren Lichtsignale<br />

und die damit verbundenen Signalwechsel<br />

würden sich aber eher störend auf unsere<br />

Mitarbeiter im direkten Umfeld einer Abfüllanlage<br />

auswirken, da ja lediglich die Staplerfahrer<br />

darüber informiert sein müssen, welcher<br />

Rohma terialbehälter auszutauschen ist.“<br />

Die Lösung sollte daher ein sehr zielgerichtetes<br />

und nur für die Staplerfahrer<br />

44 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


01 Unterhalb der Rohmaterialbehälter<br />

befinden sich die LED-Bicolor-Leuchten: Ein<br />

grünes Licht signalisiert dem Staplerfahrer<br />

den auszutauschenden Rohmaterialbehälter<br />

02 Ein zusätzlicher Hinweis oberhalb<br />

der LED-Leuchten erklärt die Bedeutung<br />

der Lichtsignale<br />

03 Da die Leuchte mit 24-V-Signalen<br />

angesteuert werden kann, erwies sich die<br />

Einbindung in die Anlagensteuerung als<br />

unproblematisch<br />

relevantes Lichtsignal erzeugen. Darüber<br />

hinaus musste die Leuchte kompakt sein,<br />

da die Rohmaterialbehälter an der Frontseite<br />

der Abfüllanlage mit dem Stapler angehoben<br />

werden. Aus Sicht von Rudolf Kau<br />

hätte eine herkömmliche Signalleuchte in<br />

diesem Zusammenhang aufgrund ihrer<br />

Abmessungen das einfache Rangieren des<br />

Staplers behindert, wobei außerdem immer<br />

auch die Gefahr besteht, dass eine der<br />

Staplergabeln einmal versehentlich die<br />

Leuchte berührt und sie möglicherweise<br />

beschädigt.<br />

LED-Leuchte mit<br />

Farbwechsel-Funktion<br />

Auf der Suche nach einem Produkt, das alle<br />

genannten Anforderungen erfüllte, wurde<br />

der Teamleiter schließlich über die Recherche<br />

im Internet fündig: „Ich stand bereits<br />

mit Thomas Wally, dem Applikationsspezialisten<br />

von IPF Electronic für<br />

Österreich, in Kontakt, und wusste daher,<br />

dass der Sensorspezialist auch LED-<br />

Leuchten anbietet. Daher habe ich mich<br />

auf der Webseite des Unternehmens gezielt<br />

auf die Suche gemacht und wurde<br />

auf eine sogenannte LED ­Bicolor-Leuchte<br />

aufmerksam.“<br />

Eine Besonderheit dieser Leuchte mit der<br />

Bezeichnung AO000486 ist die Möglichkeit<br />

eines Farbwechsels aufgrund der Auswahl<br />

und Ansteuerung der jeweiligen Anschlusspins.<br />

Somit ist die Lösung in der Lage, ihr<br />

LED-Licht je nach Bedarf zwischen Rot und<br />

Grün umzuschalten. Die Leuchte im Edelstahlgehäuse<br />

(IP67) integriert eine Bicolor-<br />

LED, die bei einem Abstand von 1 m eine<br />

Beleuchtungsstärke von 0,6 Lux (rot) und<br />

0,8 Lux (grün) liefert. Mit einer Gesamtlänge<br />

von 47 mm ist die AO000486 zudem kompakt<br />

und benötigt daher nur wenig Platz für<br />

die Montage.<br />

„Diese LED-Leuchte hat mich im Grunde<br />

von Anfang an überzeugt. Dennoch haben<br />

wir für Vor-Ort-Tests Muster bestellt, wobei<br />

01<br />

02 03<br />

wir zunächst an einer Abfüllanlage mit<br />

den zugehörigen Montagewinkeln pro Rohmaterialbehälter<br />

jeweils eine Leuchte montierten.<br />

Die Einbindung in die Anlagensteuerung<br />

gestaltete sich denkbar einfach, da die<br />

Leuchte mit 24-V-Signalen angesteuert werden<br />

kann. Auch die Verdrahtung erwies<br />

sich als unproblematisch, da wir aufgrund<br />

des M12-Steckers vorkonfektio nierte Kabel<br />

für den elektrischen Anschluss und<br />

die Verlegung im Schaltschrank der Anlage<br />

verwenden konnten“, beschreibt Rudolf<br />

Kau die einfache Installation der Bicolor-<br />

LED-Leuchte.<br />

Exakte Erkennung aufgrund<br />

klarer Lichtsignale<br />

Ist nun einer der Rohmaterialbehälter oberhalb<br />

der Abfüllstation leer, fordert das Bedienpersonal<br />

per Knopfdruck einen Staplerfahrer<br />

an und schaltet das LED-Licht unterhalb<br />

des betreffenden Behälters auf Grün. Da<br />

der Staplerfahrer weiß, worauf er bei seiner<br />

Ankunft an der Abfüllanlage achten muss,<br />

erkennt er anhand des eindeutigen Lichtsignals<br />

somit sofort die Position des zu<br />

wechselnden Behälters, selbst dann, wenn<br />

kein Mitarbeiter für eventuelle Rückfragen<br />

an der Anlage anwesend sein sollte. Ein<br />

rotes LED-Licht unterhalb des zweiten Behälters<br />

signalisiert ihm stattdessen, dass<br />

dieser noch in Betrieb ist.<br />

Die ersten Erfahrungen mit dieser einfachen<br />

aber überaus effizienten Lösung<br />

waren nach Aussagen des Teamleiters für<br />

Steuerungs- und Kennzeichnungstechnik<br />

derart positiv, dass man sich bei Kotányi<br />

dazu entschloss, alle Abfüllanlagen mit den<br />

LED-Bicolor-Leuchten von IPF Electronic<br />

auszustatten. „Die Betriebssicherheit hat<br />

sich seither entscheidend erhöht, da nun<br />

Missverständnisse beim Austausch der<br />

Rohmaterialbehälter durch die gezielte<br />

Kennzeichnung der betreffenden Gebinde<br />

ausgeschlossen werden“, so das Fazit von<br />

Rudolf Kau.<br />

Bilder: Aufmacher: dmitr1ch/stock.adobe.com<br />

und ipf electronic; sonstige ipf electronic<br />

www.ipf.de<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong> 45


Kleiner Fehler, große Folgen<br />

KI-basierte Modelle zur Bildverarbeitung optimieren den gesamten Produktionsprozess<br />

Der Einsatz automatischer optischer Inspektionssysteme gewinnt in der<br />

Qualitätssicherung immer mehr an Bedeutung. Klassische, regelbasierte<br />

Vision-Systeme stoßen jedoch in manchen Anwendungen an ihre Grenzen,<br />

beispielsweise in der Solarindustrie. Moderne Bilderkennungssoftware<br />

und sogenannte Representation-Learning-Methoden schließen diese Lücke<br />

und ermöglichen die Fehlererkennung in anspruchsvollen Prozessen.<br />

Benjamin Ullrich ist Managing Partner bei der<br />

elunic AG in München<br />

In vielen Produktionsbetrieben wird der<br />

abschließende Schritt der Fertigungskette<br />

häufig noch manuell durch Mitarbeiter<br />

durchgeführt: die Qualitätskontrolle. Das<br />

bedeutet jedoch hohe Personalkosten und<br />

einen großen Planungsaufwand. Denn aufgrund<br />

der hohen Belastung der Mitarbeiter<br />

durch die dauerhafte Konzentration, können<br />

diese Aufgaben nur wenige Stunden am<br />

Stück durchgeführt werden. Das erfordert<br />

einen 3-Schicht-Betrieb, personelle Engpässe<br />

können so nur schwer ausgeglichen<br />

werden. Darüber hinaus sind die Ergebnisse<br />

der Kontrollen und damit die Qualität der<br />

Produkte stark von der Leistung einzelner<br />

Mitarbeiter abhängig, manche Anomalien<br />

sind zudem für das menschliche Auge<br />

schlicht nicht sichtbar. Verlangsamte Abläufe<br />

in der Fertigung, eine hohe Ausschussquote<br />

und schwankende Produktqualität<br />

können die Folge sein. Intelligente Systeme<br />

zur Fehlererkennung, Bildverarbeitung und<br />

Bildanalyse teilautomatisieren die Qualitätssicherung<br />

und optimieren so den kompletten<br />

Produktionsprozess.<br />

Wie die Erkennung unscheinbarer<br />

Anomalien möglich wird<br />

In manchen Bereichen, wie der Produktion<br />

von Photovoltaik-Panels, werden inzwischen<br />

zwar bereits Alternativen wie Automated<br />

Optical Inspection (AOI) angewendet. Allerdings<br />

setzen alternative AOI-Systeme oftmals<br />

auf klassische, regelbasierte und damit<br />

gering flexible Computer Vision Algorithmen.<br />

Das bedeutet, dass die Panels bzw. die<br />

Identifikation der Bilder auf Basis von statischen<br />

Regeln zur Erkennung von Form,<br />

Position und Anzahl von Objekten erfolgt.<br />

Bei seltenen und komplexen Fehlern bzw.<br />

suboptimalen Bedingungen wie Lichtveränderungen<br />

oder wechselnden Hintergründen,<br />

die sich in der Realität jedoch nicht<br />

vermeiden lassen, stoßen alternative, regelbasierte<br />

Systeme daher schnell an ihre<br />

Grenzen und können Unregelmäßigkeiten<br />

schlecht identifizieren. Der Unterschied bei<br />

Methoden des Representation Learning<br />

liegt darin, dass sich anhand der Repräsentation<br />

von Bildern und deren Klassen ­<br />

zu gehörigkeit automatisch die relevanten<br />

Unterscheidungsmerkmale extrahieren und<br />

zur Klassifikation von unbekannten Bildern<br />

verwenden lassen. Große Datenmengen<br />

können analysiert und trainiert werden und<br />

ermöglichen damit selbst die Erkennung<br />

von unscheinbaren Anomalien. Dadurch<br />

wird eine durch künstliche Intelligenz (KI)<br />

gestützte Bilderkennung für die Qualitätskontrolle<br />

interessant – elementarer Bestandteil<br />

bei Produktionsprozessen.<br />

Bildverarbeitung ohne<br />

Zeitaufwand implementieren<br />

Die rasche Weiterentwicklung der Hardware<br />

hat dazu geführt, dass Deep-Learning­<br />

Modelle (hierarchisch analysierendes Representation<br />

Learning) in der Bildverarbeitung<br />

mittlerweile ohne großen Zeit- oder<br />

Materialaufwand implementiert werden<br />

können. Bei der Suche nach der richtigen<br />

Hardware sind die ausschlaggebenden Faktoren<br />

die Auswahl der passenden Prozessoren<br />

und der richtigen Geschwindigkeit für<br />

die Datenerfassung. Am besten eignen sich<br />

Tensor Processing Units, also speziell für<br />

Matrixmultiplikationen konzipierte und optimierte<br />

Prozessoren, für komplexe neuronale<br />

Netze. Zur Implementierung der Architektur<br />

der neuronalen Netze kommt<br />

Tensorflow zum Einsatz. Die Anwendung<br />

koordiniert und steuert verschiedene Prozessoren<br />

und stellt so die notwendigen Re­<br />

46 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


Manche Unregelmäßigkeiten sind für<br />

das menschliche Auge nicht sichtbar<br />

chenleistungen bereit. Der Vorteil liegt auch<br />

in der Visualisierung der erfassten Daten:<br />

Datenflussgrafiken und die Darstellung der<br />

lokalisierten Fehler in Dashboards sind eine<br />

wichtige Hilfestellung für das Qualitätsmanagement.<br />

Trotz Simulation der Denkund<br />

Lernleistung des Menschen, kann aber<br />

auf Mitarbeiter dennoch nicht verzichtet<br />

werden. Diese nehmen die Funktion von<br />

menschlichen Tutoren ein, die Daten und<br />

Trainingsbilder einspeisen, Bilder bewerten<br />

und so den Deep-Learning-Prozess erst<br />

starten beziehungsweise fortdauernd weiterführen.<br />

Und auch die Ausbesserung von<br />

Anomalien liegt letztlich in der Verantwortung<br />

der Mitarbeiter.<br />

Solarindustrie: Schnellere<br />

Qualitätsprüfung möglich<br />

Die Solarindustrie ist eine der Branchen,<br />

bei denen die Inspektion von Solar-Panels<br />

häufig noch von Mitarbeitern durchgeführt<br />

wird: Zwei Operatoren führen auf einem<br />

Bild eine Sichtprüfung des Solarpanels<br />

durch und veranlassen bei entsprechenden<br />

Fehlern die Ausschließung des Panels. Das<br />

bedeutet einen hohen Ressourcenaufwand<br />

für das Unternehmen und ein enormes<br />

Stresslevel sowie dauerhaft hohe Konzentration<br />

für die Mitarbeiter. Oft kann so eine<br />

konstante Qualität der Produkte nicht gewährleistet<br />

werden. Zum Beispiel sind feine<br />

Risse möglicherweise gut erkennbar, aber<br />

durch unterschiedliche Belichtungen bei<br />

der Bilderstellung für das Erkennungssystem<br />

nicht gut zu detektieren. Teilweise<br />

bereits angewendete AOI-Verfahren ermöglichen<br />

zwar eine automatisierte Überwachung,<br />

können aber aufgrund fest programmierter<br />

Algorithmen keine umfassende<br />

Fehlersuche übernehmen und somit letztlich<br />

nicht für eine gleichbleibend hohe<br />

Qualität sorgen. Bei Deep-Learning-Modellen<br />

wird eine bessere Qualität und vor allem<br />

eine schnellere Qualitätsprüfung erreicht.<br />

So benötigt der Mitarbeiter, der zuvor 60 Sekunden<br />

für die Prüfung eines kompletten<br />

Solar-Panels aufgewendet hat, nun für die<br />

Fehlervalidierung nur noch fünf Sekunden.<br />

Wichtigste Voraussetzung für eine verlässliche<br />

Fehlererkennung in Solarpanelen ist<br />

auch hier eine relativ hohe Menge an Beispielsdaten:<br />

Zu Beginn stellen Mitarbeiter<br />

dem System Beispielbilder der jeweiligen<br />

Fehlerklasse zur Verfügung. In dieser Trainingsphase<br />

sind Experten mit jahrelanger<br />

Erfahrung unverzichtbar, denn grundsätzlich<br />

erkennt das System nur Fehler, die auch<br />

von einem Menschen identifiziert werden<br />

können. Großer Vorteil von Deep-Learning-<br />

Systemen ist, dass die Expertise und das<br />

geschulte Auge erfahrener Mitarbeiter dem<br />

System übermittelt und das Wissen konserviert<br />

werden kann.<br />

War die Einführung von Computer-Vision-<br />

Systemen in vielen Bereichen bislang nicht<br />

wirtschaftlich, eröffnet die Erweiterung bestehender<br />

AOI-Systeme durch selbstlernende<br />

Deep-Learning-Modelle neue Anwendungsgebiete.<br />

Diese sind besser an Bedingungen<br />

und Anforderungen in der modernen Fertigung<br />

angepasst und stellen eine umfassende,<br />

verlässliche Fehlererkennung sicher – davon<br />

profitiert vor allem das Qualitätsmanagement.<br />

Die Inspektion von Photovoltaik­<br />

Panels in der Solarindustrie ist nur ein Beispiel,<br />

in denen KI-basierte Modelle zur Bildverarbeitung<br />

die Qualitätskontrolle und<br />

damit den kompletten Produktionsprozess<br />

erfolgreich optimieren konnten.<br />

Bilder: Aufmacher: Fotolia - jameschipper & Elunic,<br />

Einklinker: rechts oben ©123F – sondem<br />

www.elunic.com<br />

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Produktionsverantwortliche, die sich<br />

mit der Konstruktion und Entwicklung<br />

eigener Maschinen und Anlagen<br />

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Entwicklungen, Trends und Veranstaltungen<br />

aus dem gesamten Bereich der Mess- und<br />

Automatisierungstechnik.<br />

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<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong> 47<br />

INA_EA_Newsletter_1-4-quer_<strong>2020</strong>_01.indd 1 11.02.<strong>2020</strong> 16:49:34


Lüfterloser Embedded Industriecomputer<br />

für raue Umgebungen<br />

Mit dem Industriecomputer vom Typ Matrox 4Sight EV6<br />

lassen sich Multi-Kamera- und Multi-Line-Inspektionen<br />

einfach und effizient durchführen. Ausgestattet mit einem<br />

integrierten Mobile-Class-Prozessor verfügt dieser Vision-<br />

Controller über vier Gigabit-Ethernet- und vier Super-Speed-<br />

USB-Ports, die Verbindungen zu allen verfügbaren GigE<br />

Vision- und USB3 Vision-Kameras ermöglichen. Die vier<br />

Gigabit-Ethernet-Ports unterstützen Power-over-Ethernet<br />

(PoE) und vereinfachen<br />

die Verkabelung.<br />

Dank der integrierten<br />

Konnektivität des<br />

Matrox 4Sight<br />

EV6 lässt sich die<br />

Anbindung an<br />

Indus trieanlagen<br />

problemlos durchführen.<br />

Darüber<br />

hinaus unterstützen RS-232 / RS-485-Ports Verbindungen<br />

zu herkömmlichen Automatisierungsgeräten, während<br />

zwei zusätzliche GigE-Ports unabhängige Verbindungen<br />

zu Work-Cell- und Unternehmensnetzwerken bieten und<br />

einen hardware-gestützten Mechanismus für die Profinet-<br />

Kommunikation enthalten. Integrierte digitale Echtzeit-I/Os<br />

mit Drehgeberunterstützung helfen bei der Synchronisierung<br />

mit anderen Geräten. Das robuste Gehäuse sorgt dafür,<br />

dass sich der Vision-Controller problemlos in rauen, platzbeschränkten<br />

Umgebungen einsetzen lässt. Des Weiteren<br />

ermöglicht das lüfterlose Design einen unterbrechungsfreien<br />

Betrieb ohne Wartung. Matrox 4Sight EV6 ist die sechste<br />

Version dieser PC-Reihe.<br />

www.rauscher.de<br />

Smarte Bildverarbeitung aus einer Hand<br />

Die Bildverarbeitungsspezialisten von Vision + Control konzipieren<br />

und produzieren alle wesentlichen Komponenten selbst. So<br />

können auch individuelle Machine-Vision-Systeme optimal<br />

abgestimmt gefertigt werden. An das Mehrkamerasystem<br />

Vicosys beispielsweise<br />

können bis zu 16 Geräte<br />

angeschlossen werden;<br />

mehr als 300 Kameratypen<br />

sind hier kombinierbar.<br />

Dazu kompatibel sind die<br />

intelligenten, robusten<br />

Pictor-Kameras. Bei<br />

diesen Modellen sind<br />

die Bildverarbeitungssoftware<br />

und diverse Prüfroutinen integriert. Gängige Aufgaben<br />

wie Abstände und Winkel messen, schnelle Objektsuche oder<br />

Anwesenheitsprüfung, sind in wenigen Minuten eingerichtet.<br />

Zum Präzisionsoptiken-Sortiment Vicotar zählen zum Beispiel<br />

telezentrische Objektive, die ohne perspektivische Verzerrung<br />

abbilden. Sie können in unmittelbarer Maschinen umgebung<br />

installiert werden. Die Hochleistungs-LED-Beleuchtungen<br />

Vicolux gibt es nicht nur als Flächen-, Linien , Ring- oder Spotbeleuchtungen,<br />

sondern auch als Dunkelfeldleuchten.<br />

www.vision-control.com<br />

Kompakte Kameras zur visuellen<br />

Temperaturüberwachung<br />

Die Wärmebildsensoren der Ax5-Serie von Flir eignen sich für<br />

eine umfassende visuelle Temperaturüberwachung in der<br />

Prozesskontrolle und Qualitätssicherung, Zustandsüberwachung<br />

und Brandschutz. Die Modelle A35 und die A65 fügen sich in<br />

bestehende Systeme ein und<br />

bieten über eine GenICamkonforme<br />

Schnittstelle einen<br />

linearen Temperaturausgang.<br />

Mit ihren kompakten<br />

Maßen von 106 × 40 × 43 mm<br />

erzeugen die Kameras Wärmebilder<br />

auf kleinstem Raum.<br />

Eingesetzt werden können<br />

die Geräte z. B. für die<br />

Heißleimkontrolle bei Pappverpackungen oder eine Produktzählung<br />

durch die Verpackung hindurch wie in der Produktion<br />

von Windeln. Auch die Inspektion von Siegeln, z. B. bei Medikamenten,<br />

kann eine Aufgabe sein. In der Speiseeis-Produktion<br />

können die Kameras durch die Plastikverpackung z. B. erkennen,<br />

ob das Eis die richtige Form besitzt und ob der Holzstiel präzise<br />

platziert ist. Dank GigE Vision- und GenICam-Konformität sind<br />

die Kameras per Plug-and-Play einzurichten.<br />

www.flir.de<br />

Kameraserie erweitert Embedded-<br />

Vision-Baukasten<br />

Die Board-Level-Kameraserie mvBlueFox3-5M von Matrix Vision<br />

erfüllt die Nachfrage nach modularen Lösungen für individuelle<br />

Anpassungen an unterschiedlichste Einbausituationen und<br />

Rechneranbindungen. Im Gegensatz zur Einplatinenkamera<br />

mvBlueFox3-3M mit 6,4 MP Rolling Shutter Sensor verfügt diese<br />

Version über ein modulares Platinenkonzept. Während die<br />

Sensorplatine mit<br />

verschiedenen<br />

Sony Pregius<br />

Global Shutter und<br />

Starvis Sensoren<br />

von 0,4 bis 12,4 MP<br />

bestückt werden<br />

kann, schafft<br />

die Anschlussplatine<br />

mit dem<br />

„BFembedded<br />

Interface“ den<br />

Zugang zum Embedded-Vision-Baukasten. Die Kamerafamilie<br />

besitzt einen integrierten 256 MB großen Bildspeicher für verlustfreie<br />

Bildübertragung. Das großzügige FPGA bietet viele Smart<br />

Features für die Bildverarbeitung, und die 4/4 digitalen Ein- und<br />

Ausgänge lassen bei der Prozess-Einbindung freie Hand. Die<br />

Kamera ist kompatibel zu den Standards GenICam und USB3<br />

Vision. Treiber gibt es für Windows und Linux.<br />

www.matrix-vision.de<br />

www.industrielle-automation.net<br />

48 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


Blauer Laser misst auch im Papierbrei<br />

Die Blue-Laser-Technologie von Micro-Epsilon wird eingesetzt,<br />

wenn optische Weg- und Abstandsmessungen auf glühende,<br />

organische oder (semi-)transparente Objekte erfolgen. Die Blue-<br />

Laser-Sensoren<br />

liefern hierfür stabile<br />

Signale und eine<br />

optimale Fokussierung.<br />

Der Laser-<br />

Triangulator Opto-<br />

NCDT 1750BL mit<br />

Blue-Laser-Technologie<br />

löst Messaufgaben,<br />

die mit herkömmlichen<br />

Lasersensoren<br />

bisher<br />

nicht lösbar waren,<br />

z. B. in der Papierindustrie. Das Papier befindet sich bei dieser<br />

Messaufgabe auf dem Weg vom noch feuchten Papierbrei hin<br />

zur festen Papierbahn. Da die Messung sehr früh im Produktionsprozess<br />

erfolgt, werden mögliche Parameterabweichungen<br />

rechtzeitig erkannt, was zu Material- und Kosteneinsparungen<br />

führt. Dank der patentierten Blue-Laser-Technologie misst der<br />

Sensor bei der Herstellung von Qualitätspapier Inline auf den<br />

nahezu transparenten Papierbrei. Ebenfalls nur mit der Blue-<br />

Laser-Technologie lösbar ist die diffuse Messung von durchsichtigen<br />

Messobjekten aus Kunststoff.<br />

www.micro-epsilon.de<br />

Zuverlässige Temperaturmessung an<br />

metallischen Oberflächen ab 250 °C<br />

Damit auch unter diesen widrigen Voraussetzungen eine<br />

zuverlässige Temperaturmessung an Schmelzen oder metallischen<br />

Oberflächen sichergestellt werden kann, hat Optris das<br />

Quotientenpyrometer CTratio 2M entwickelt. Es kommt in der<br />

Metallurgie zum Einsatz, wo ein hohes Aufkommen von Staub,<br />

Dämpfen und ähnlichen Störelementen, die eine berührungslose<br />

Temperaturmessung<br />

beeinträchtigen, oft<br />

nicht zu vermeiden<br />

sind. Das Konzept des<br />

Quotientenpyrometer<br />

basiert auf dem bisherigen<br />

CTratio<br />

mit Glasfaseroptik<br />

und separater<br />

Aus werteelektronik.<br />

Die Erweiterung um<br />

ein Modell mit spektraler Empfindlichkeit bei 1,45 bis 1,75 µm<br />

ermöglicht nun bereits Messungen ab 250 °C. Auch nach oben<br />

konnten die Modelle durch neue Kalibrierverfahren erweitert<br />

werden – maximal können nun 3 000 °C gemessen werden. Das<br />

Modell arbeitet genau: Der Messfehler beträgt lediglich 0,5 %.<br />

Aufgrund der kurzen Einstellzeit von 1 ms können zudem<br />

schnelle Prozesse überwacht werden.<br />

www.optris.de<br />

Hohe Leistungsdichte auf kleinem Raum<br />

125 JAHRE<br />

INNOVATIVE PRODUKTE<br />

Omron hat neue reflektierende<br />

fotoelektrische Sensoren auf den<br />

Markt gebracht. Angaben zufolge<br />

biete die E3AS-Serie mit 1 500 mm<br />

den weitesten Schaltabstand ihrer<br />

Klasse sowie das kleinste Gehäuse.<br />

Im Vergleich zum Vorgängermodell<br />

hat der Hersteller den Schaltabstand auf<br />

das Fünffache ausgeweitet. Dies geschah unter der Prämisse,<br />

Inbetriebnahmezeiten zu verkürzen und einen stabilen Anlagenbetrieb<br />

bei bestmöglicher Auslastung sicherzustellen. Das<br />

Erkennungsprinzip der E3AS-Reihe beruht auf dem TOF-Schema<br />

(Time of Flight), das eine Beeinflussung durch Schaltabstände<br />

oder verschiedene Farben, Materialien und Objektoberflächen<br />

ausschließt. Darüber hinaus verringert eine Antifouling-<br />

Beschichtung auf der Erfassungsfläche die Zahl fehlerhafter<br />

Erhebungen sowie Wartungsintervalle in Umgebungen, in<br />

denen Öl oder Staub verteilt oder Dampf erzeugt wird. Dank der<br />

geringen Gehäusegröße lassen sich die Sensoren auch bei<br />

beengten Platzverhältnissen installieren.<br />

www.omron.com<br />

• TELEZENTRISCHE<br />

OBJEKTIVE:<br />

• SWIR<br />

Objektive<br />

• Objektive<br />

mit<br />

variablem<br />

Arbeitsabstand<br />

• CCD OBJEKTIVE<br />

• TELEZENTRISCHE<br />

BELEUCHTUNGEN<br />

SILL OPTICS GmbH & Co. KG<br />

Johann-Höllfritsch-Straße 13<br />

90530 Wendelstein<br />

Tel. 09129 9023-0<br />

info@silloptics.de • silloptics.de<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong> 49<br />

Industrielle Automation 90x130_sill optics 01-20.indd 1 24.01.<strong>2020</strong> 10:55:53


Ein Unternehmen<br />

rüstet digital nach<br />

Die Digitalisierung schreitet nach wie vor mit großen<br />

Schritten voran: Vor allem im Maschinen- und Anlagen-<br />

bau spiegelt sich das Thema in vielen Produkten wider.<br />

Doch wie lassen sich davon Messwerte digital erfassen<br />

und darstellen? Alles zu erneuern erfordert einerseits<br />

einen hohen Budgetrahmen – andererseits viel Aufwand<br />

in der Anpassung oder Erneuerung bestehender<br />

Prozesse. Ein Berliner Start-up-Unternehmen hat sich<br />

auf die Entwicklung von Computer-Vision-Lösungen<br />

spezialisiert, mit denen sich Verbräuche und Bestände<br />

von Produkten digitalisieren und abbilden lassen.<br />

Eine Analog-Messwertanzeige wird mithilfe von Bildverarbeitung<br />

digitalisiert und bereitgestellt<br />

Das Team des Berliner Start-ups Havisys hat sich dem Nachdigitalisieren<br />

von bestehenden Maschinen, Anlagen und Messröhren<br />

gewidmet. Die Kerntechnologie des Unternehmens ist eine<br />

eingebettete Lösung für Computer-Vision-Systeme, genannt: “On<br />

The Fly Image Processing”, kurz: OTFIP. Diese ermöglichet mit geringen<br />

Kosten, Platz- und Ressourcenverbrauch Aufgaben zu erfüllen,<br />

die mit herkömmlichen Bildverarbeitungstechnologien nicht<br />

in Frage kämen. Mit der Produktreihe HaViMo-O2D hat Havisys<br />

eine nichtinvasive Nachdigitalisierung bestehender Messgeräte<br />

entwickelt. Dabei wird das Bild der analogen Messwertanzeige mithilfe<br />

eines CMOS-Bildsensors erfasst und per Computer-Vision-<br />

Algorithmen in einen numerischen Digitalwert umgewandelt. Die<br />

Messwerterkennung ist konfigurierbar; der Anwender kann zwischen<br />

verschiedenen Anzeigearten wählen und diese jeweils auf<br />

seine Bedürfnisse anpassen. Auch digitale Ausgänge wie 7-Segment<br />

oder LCD können von Anlagen ohne Kommunikationsschnittstellen<br />

gelesen und entsprechend konvertiert werden. Nun steht der<br />

Messwert in elektronischer Form zur Verfügung und wird je nach<br />

Kommunikationsschnittstelle übertragen; das Verfahren läuft automatisch<br />

und die Updaterate des Messwertes ist manuell einstellbar.<br />

Der Blick auf die Messgerätanzeige bleibt aufgrund der verwendeten<br />

optischen Methode bestehen. So lassen sich auch alle notwendigen<br />

Industrie-4.0-Prozessanpassungen sukzessive einführen.<br />

Bei der Frage nach der Aggregation und Analyse der Daten bietet<br />

Havisys den zentralen Dienst “HaViMo-View” an: Die webbasierte<br />

Anwendung kann die Daten über verschiedene Schnittstellen zusammenführen<br />

und neben der Aufzeichnung und Bereitstellung<br />

der Daten auch diverse Tools zu deren Analyse anbieten. Auf der<br />

Plattform lassen sich auch Alarmbedingungen definieren, die auch<br />

mobil z. B. auf dem Smartphone zur Verfügung gestellt werden<br />

können. Diese Anwendung ist auf verschiedenen Endgeräten mit<br />

Windows- oder Android-Betriebssystemen nutzbar.<br />

Das Unternehmen Havisys wurde im Jahr 2012 auf Basis einer Produktentwicklung<br />

aus der Doktorarbeit des Co-Founders Hamid<br />

Mobalegh (Bild) gegründet. Obwohl die initiale Anwendung der<br />

Technologie ursprünglich für humanoide Roboter konzipiert wurde,<br />

hat sich der Einsatzbereich in wenigen Jahren rasant erweitert.<br />

Aktuell bietet Havisys sieben Produktfamilien in den Bereichen<br />

Smart-City, Energie und Industrie an. Die enge Verbindung zu Berliner<br />

Universitäten zählt weiterhin zu einem wichtigen Element des<br />

Unternehmens. Durch den wissenschaftlichen Austausch mit den<br />

Hochschulen lassen sich Techniken auf den neuesten Stand bringen<br />

und zukunftstaugliche Produktideen erforschen.<br />

Fotos: HaViSys<br />

www.havisys.com<br />

50 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong>


VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 2/<strong>2020</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 06. 04. <strong>2020</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 20. 03. <strong>2020</strong><br />

01<br />

02<br />

03<br />

01 Die nächste Stufe der Visualisierung: bewährtes Engineering im<br />

Siemens TIA Portal, neueste Web-Technologie und Performance – so<br />

meistern Sie die Herausforderungen der Digitalisierung von morgen<br />

04<br />

02 Industrie 4.0: Zur Lokalisierung von Fehlerquellen setzt der Sondermaschinenhersteller<br />

eine Fernwartungslösung auf Basis Cloud Solutions ein<br />

03 Maschinen-Daten-Erfassungssystem gibt Aufschluss über Ursachen<br />

von Stillständen und bietet Ansatzpunkte zur Prozessoptimierung<br />

Der direkte Weg<br />

Internet:<br />

www.industrielle-automation.net<br />

E-Paper:<br />

digital.industrielle-automation.net<br />

Redaktion:<br />

Redaktion@industrielle-automation.net<br />

WORLD OF INDUSTRIES:<br />

www.world-of-industries.com<br />

04 Vom 20. bis 24. April <strong>2020</strong> können Besucher auf der Hannover Messe<br />

die Trends einer automatisierten Industrie live erleben<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> 1/<strong>2020</strong> 51

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