INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2020
INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2020
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 />
VISIWIN GEPAART MIT LEISTUNGSFÄHIGEN PROGRAM-<br />
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 />
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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 />
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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 />
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Halle 4, Stand 320<br />
+49 721 931720<br />
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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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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(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 />
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weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />
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jedweder Art, wie z. B. die Darstellung im Rahmen von Internet-<br />
und Online-Dienstleistungen, CD-ROM, CD und DVD<br />
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werden. Grundsätzlich dürfen nur Werke eingesandt<br />
werden, über deren Nutzungsrechte der Einsender verfügt,<br />
und die nicht gleichzeitig an anderer Stelle zur Veröffentlichung<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 />
mit hoher Leistung<br />
industrial-grade Komponenten<br />
für höchste Zuverlässigkeit<br />
n Lifecycle-Managed<br />
und Langzeit-Verfügbar<br />
streng kontrolliertes<br />
Produkt-Change-Management<br />
für höchste Planungssicherheit<br />
RAUSCHER<br />
Telefon 0 8142/4 48 41-0 · Fax 0 8142/4 48 41-90<br />
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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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<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