Der Betriebsleiter 7-8/2020

Der Betriebsleiter 7-8/2020 Der Betriebsleiter 7-8/2020

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29.06.2020 Aufrufe

19186 7-8 www.DerBetriebsleiter.de Juli/Aug. 2020 210 mm Breite x 207 mm Höhe: Raum für Logo, Bildgestaltung und Titelthema mit Text Gesamtbildgröße: 210 mm Breite x 297 mm Höhe + min. 3 mm Beschnittzugabe oben, unten und rechts TITELSTORY 11 I TITELTHEMA Titelthema: Größe variabel, je nach Textmenge, Titelthema-Text: feste Textgröße & Durchschuss, Farbe schwarz oder weiß Im oberen Bildbereich sollten sich, entsprechend der jeweiligen Höhe des Zeitschriftenlogos, keine wichtigen Bildelemente befinden Ausnahme F+H: Gesamtbildgröße: 210 mm Breite x 248,5 mm Höhe + min. 3 mm Beschnittzugabe rechts und unten TITELSTORY INTRALOGISTIK Antriebstechnik-Retrofit macht Förderstrecke zukunftsfähig 210 mm Breite x 90 mm Höhe: Hier darf kein Text stehen, auch keinerlei Beschriftungen, Logos ect. im Bildmaterial. Ausgenommen: Rechts unten 35 mm Breite x 20 mm Höhe, 15 mm vom Rand entfernt: Raum für Verlagslogo und Homepage text-homepage.de

19186

7-8

www.DerBetriebsleiter.de

Juli/Aug. 2020

210 mm Breite x 207 mm Höhe:

Raum für Logo, Bildgestaltung

und Titelthema mit Text

Gesamtbildgröße:

210 mm Breite x 297 mm Höhe

+ min. 3 mm Beschnittzugabe

oben, unten und rechts

TITELSTORY

11 I TITELTHEMA

Titelthema: Größe variabel, je nach Textmenge,

Titelthema-Text: feste Textgröße & Durchschuss,

Farbe schwarz oder weiß

Im oberen Bildbereich sollten sich,

entsprechend der jeweiligen Höhe

des Zeitschriftenlogos, keine

wichtigen Bildelemente befinden

Ausnahme F+H:

Gesamtbildgröße:

210 mm Breite x 248,5 mm Höhe

+ min. 3 mm Beschnittzugabe

rechts und unten

TITELSTORY

INTRALOGISTIK

Antriebstechnik-Retrofit macht

Förderstrecke zukunftsfähig

210 mm Breite x 90 mm Höhe:

Hier darf kein Text stehen,

auch keinerlei Beschriftungen, Logos

ect. im Bildmaterial.

Ausgenommen:

Rechts unten 35 mm Breite x 20 mm

Höhe, 15 mm vom Rand entfernt:

Raum für Verlagslogo und Homepage

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„Der Betriebsleiter“ ist eine Zeitschrift der Vereinigten Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz, HRB 2270, Amtsgericht Mainz,

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem, Umsatzsteuer-ID: DE 149063659, Gerichtsstand: Mainz

EDITORIAL

www.gfos.com/MES

Im Stillstand in

Bewegung bleiben

Die Covid-19-Pandemie hat uns die Schattenseiten und die Verletzlichkeit

unserer globalisierten, auf Effizienz und Wachstum

getrimmten Wirtschaft aufgezeigt. Aber Corona hat auch Positives

bewirkt: Massive Veränderungen waren plötzlich möglich, um den

Lockdown zu bewältigen. Flexibilität wurde und wird weiterhin gelebt.

Letztlich wirkt die Krise als Beschleuniger für viele Themen der Arbeitswelt:

etwa dafür, dass digitaler und mobiler gearbeitet wird.

Jetzt gilt es, aus den Erkenntnissen in der Krise die richtigen Lehren zu

ziehen und zukunftsfähige, nachhaltige und resiliente Strukturen zu

schaffen. Geht es nach der (Ideal-)Vorstellung von Strategieberatungsunternehmen,

sollte die Situation gleich für einen radikalen Neustart

genutzt werden. Das gilt für die Produktion und das Produktportfolio

ebenso wie für die interne Organisation und die Zusammenarbeit mit

Kunden und Lieferanten.

Solch eine umfassende Umstrukturierung ist für viele Unternehmen

– vor allem KMU – sicher blanke Theorie. Dennoch: Wer auch im

Stillstand in Bewegung geblieben ist und die Digitalisierung vorangetrieben

hat – wenn auch nur in kleinen Schritten, dürfte klar im Vorteil

sein. Denn bei der digitalen Transformation die Nase vorn zu haben,

wird im Wettbewerb in der Zeit, wenn die Krise überwunden ist, ein

noch stärkerer Erfolgsfaktor sein.

Informationen und Anregungen, wie man Produktion und Intralogistik

schrittweise auf Industrie-4.0-Kurs bringen kann, haben wir auch in

dieser Ausgabe von DER BETRIEBSLEITER für Sie zusammengetragen.

Sie finden sie u. a. auf den Seiten 5, 16, 20, 30 und 32.

Bleiben Sie weiterhin gesund, zuversichtlich – und agil!

Martina Laun

Redakteurin

m.laun@vfmz.de

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INHALT

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Betriebstechnik:

ESD-Schutzkonzept sichert

10Produktqualität

RUBRIKEN

03 Editorial

34 Impressum

35 Vorschau auf Der Betriebsleiter 9/2020

BETRIEBSFORUM

05 Aktuelle Informationen

TITELBILD

SEW-Eurodrive GmbH &

Co KG, Bruchsal

INNENTITELBILD

Leantechnik AG,

Oberhausen

BETRIEBSTECHNIK

06 Kartonagenentsorgung perfekt in bestehende Prozesse integriert

08 Überspannungsschutz in Energiehauptverteilungen

10 Risikofaktor ESD: Schutzkonzept sichert Produktqualität

12 Zukunfts- oder Nischentechnologie? – Wassereingespritzte Schraubenkompressoren

näher betrachtet

14 Produkte

Nachrüstung:

Dienstleistungen rund ums

22Wälzlager

Intralogistik:

Materialfluss in Corona-

28Zeiten

FERTIGUNGSTECHNIK

16 INTERVIEW Schaeffler im digitalen Wandel

18 Mathematisch optimierter Auftragsbestand bei MAN Truck & Bus

20 Digitales Assistenzsystem vernetzt Produktionsprozesse

22 Aus Schaden klug werden: Dienstleistungen rund ums Wälzlager

24 Zertifizierungsprogramm für Metallpulver für Sicherheitsbauteile

25 Produkte

INTRALOGISTIK

26 TITEL Retrofit der Antriebstechnik in einem Paketverteilzentrum

28 Mit passenden Handlingsystemen den Materialfluss auch in Corona-Zeiten

auf Trab halten

30 Materialflussrechner verbindet Distribution in Italien mit SAP-System in

Deutschland

32 Materialversorgung wird digital

34 Produkte

SUPPLEMENT: MONTAGE UND HANDHABUNG

S2 INNENTITEL Zahnstangengetriebe: Effizienz auf ganzer Linie

S6 KLARTEXT Bedeutende Entwicklungen in Montage und Handhabung

S8 Clinchen: Saubere Verbindung

S10 Greiftechnik: Eine griffige Geschichte

S14 Meilensteine der Robotik

Montage und Handhabung:

Clinchen – eine saubere

S8 Verbindung

BETRIEBSFORUM

40 Fraunhofer-Technologien für den

Modernisierungsschub

Mit 40 Lösungen zur Steigerung

der Wettbewerbsfähigkeit unterstützt

das Fraunhofer-Institut für

Werkzeugmaschinen und Umformtechnik

IWU produzierende

Unternehmen bei der Bewältigung

der Coronakrise. „Jetzt die eigene

Innovationskraft zu erhöhen, ist

die beste Antwort auf die aktuellen

Herausforderungen. Damit schafft sich die deutsche Wirtschaft die

besten Voraussetzungen, um optimal vom Konjunkturpaket zu profitieren.

Wir bieten mit unserer Aktion »Produktion jetzt!« anwendungsreife

Lösungen dafür. Sie sind schnell verfügbar und werden

den jetzt notwendigen Modernisierungsschub vorantreiben“, sagt

Prof. Dr.-Ing. Welf-Guntram Drossel, geschäftsführender Institutsleiter

des Fraunhofer IWU. Die Aktion zielt ab auf Innovationen im

gesamten Spektrum der Produktion, angefangen bei neuen Materialien

über effiziente Produktionstechnologien und Maschinen bis

hin zur Optimierung von Prozessketten und ganzer Fabriken.

„Als Forschungsinstitution sehen wir uns ganz besonders in der

Pflicht, den vor uns liegenden Modernisierungsschub zu unterstützen“,

so Professor Drossel. „Wir suchen bei all dem die direkte Zusammenarbeit

mit Unternehmen und sind offen für Anfragen z. B.

aus dem Maschinen- und Werkzeugbau, dem Automobilbau, der

Luftfahrt, der Medizintechnik sowie der Elektro-, Feinwerk- und

Mikrotechnik. Unsere Expertinnen und Experten unterstützen bei

der schnellen und bedarfsgerechten Implementierung unserer Forschungsergebnisse.

Wir vernetzen und begleiten auf dem Weg zu

neuen Wertschöpfungsketten. Unser Ziel: starke Unternehmen mit

robuster Wettbewerbsfähigkeit.“

Europäisches Blockchain-Institut am

Fraunhofer IML

Am „Europäischen Blockchain-Institut in NRW“ (Euro-Chain) wird

das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML künftig

gemeinsam mit Unternehmen und weiteren Forschungseinrichtungen

die Blockchain-Technologie entscheidend vorantreiben.

„Mit dem Projekt zum Aufbau des Blockchain-Instituts wird am

Fraunhofer IML ein europaweit einzigartiges Institut geschaffen,

das die Digitalisierung in Wissenschaft und Praxis vorantreiben

wird. Die Blockchain als Schlüsseltechnologie besitzt das Potenzial,

Datenaustausch manipulationssicher zu gestalten und eine Vielzahl

von Prozessen in der Wertschöpfungskette zu automatisieren

und zukünftig zu autonomisieren“, beschreibt Prof. Michael Henke,

Institutsleiter des Fraunhofer IML, die Bedeutung der Technologie.

Als transparente und dezentrale Register für Transaktionen kommt

Blockchains eine Schlüsselrolle in der Digitalisierung der Wirtschaft

zu. Sie machen den sinnvollen Einsatz zahlreicher weiterer

Technologien erst möglich.

Damit ergänzt die Forschung im Europäischen Blockchain-Institut

die Arbeit der Dortmunder Wissenschaftler und knüpft direkt an

die bereits bestehende Forschungsinfrastruktur des Wissenschaftsstandorts

an: „Die Blockchain-Technologie wird erst in den nächsten

Jahren ihre volle Wirkung entfalten und das wird in der Logistik

passieren. Im Zusammenspiel mit digitalen Plattformen, künstlicher

Intelligenz und dem Internet der Dinge entsteht eine neue und

sich selbst organisierende Silicon Economy“, erläutert Prof. Michael

ten Hompel, geschäftsführender Institutsleiter des Fraunhofer IML.

www.iml.fraunhofer.de

www.iwu.fraunhofer.de

www.produktion-jetzt.de

Sandvik Coromant und Microsoft bündeln

ihre Kräfte

Sandvik Coromant, der Spezialist für

Werkzeuge und Zerspanungslösungen,

hat ein Projekt mit Microsoft gestartet,

um die Entwicklung und Digitalisierung

der Fertigungswirtschaft voranzutreiben.

Durch die Verknüpfung des Zerspanungs-

Know-hows von Sandvik Coromant mit

technischen Lösungen von Microsoft sollen

Teile der Produktionskette vernetzt

werden und so Lösungen für die nächste

Generation der Fertigung entstehen. Die Vereinbarung schließt außerdem

eine Beschleunigung des internen Digitalisierungsnetzwerks

für Sandvik Coromant ein.

„Für uns ist die Zusammenarbeit mit Microsoft ein Schlüsselfaktor

für den Erfolg unserer digitalen Strategie. Wir sind eine historische

Beziehung eingegangen und freuen uns auf die Fortsetzung unserer

gemeinsamen Reise. Wir schaffen Mehrwert, indem wir zusammen

Lösungen für die Fertigungsindustrie entwickeln und umsetzen, die

Effizienz, Nachhaltigkeit und Wachstum garantieren. Mit dieser einzigartigen

Partnerschaft beschreiten wir einen neuen Weg, um bei

der Entwicklung unserer Kompetenzen enger zu kooperieren“, erläutert

Nadine Crauwels, Präsidentin von Sandvik Coromant (Bild).

www.sandvik.coromant.com

www.ruwac.de

www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 07-08/2020 5

BETRIEBSTECHNIK

Zeit- und kraftsparend

Kartonagenentsorgung perfekt in bestehende Prozesse integriert

Bei einem Hersteller von Systemen für die Energie- und Datenübertragung

war die Entsorgung der in Produktion und Lager anfallenden Kartonagen

nicht zufriedenstellend gelöst. Mit der Implementierung einer neuen

Ballenpresse und der Einbindung von Kartonagesammelwagen in die im

Werk verkehrenden Routenzüge wurden die Abläufe entscheidend

verbessert.

Conductix-Wampfler ist ein weltweit führender

Hersteller von Systemen für die

Energie- und Datenübertragung. Auf der

Suche nach neuen Technologien für den

Logistikbereich am Standort Weil am Rhein

stieß Ralf Steiner, Teamleiter Warehouse,

auf der LogiMAT 2018 auf den AutoLoad-

Baler von Strautmann Umwelttechnik.

„Die Funktion mit der Sammlung der Kartonage

in den Sammelwagen und der automatischen

Entleerung hat uns zum

Nachdenken angeregt“, so Steiner. Auch

bei Marcel Eichin, Manager Dispatching/

Warehousing fand der AutoLoadBaler

schnell Anklang. Die bisherige Entsorgungslösung

mittels Presscontainer wurde

daraufhin gemeinsam mit dem Außendienst

von Strautmann analysiert

und der AutoLoadBaler-Lösung

gegenübergestellt.

Entsorgung kostete

wertvolle Arbeitszeit

Bislang wurde die im Lager

und der Produktion anfallende

Kartonage in Müll-

„Der AutoLoadBaler spart

uns täglich Zeit und unsere

Mitarbeiter können

produktiver arbeiten“, freuen

sich Ralf Steiner (links) und

Marcel Eichin

behältern gesammelt. Damit diese nicht so

schnell überfüllt waren, wurden die Kartons

im Vorfeld zerkleinert. Die Verletzungsgefahr

hierbei war hoch und der Vorgang

raubte den Mitarbeitern wertvolle Arbeitszeit

und Kraft. Am Nachmittag machte sich

dann ein Produktionsmitarbeiter mit den

vollen Müllbehältern auf den Weg zum

Presscontainer. Um sie dort hinein zu werfen,

mussten die Kartonagen erneut in die

Hand genommen werden.

Dieser Befüllprozess nahm ca. fünf bis

15 Minuten, abhängig vom Füllstand des

Behälters und den Wetterbedingungen, in

Anspruch. Wenn der Presscontainer dann

auch noch voll war und nicht rechtzeitig

abgeholt wurde, musste der Mitarbeiter

weitere 150 m zum Ausweichcontainer

laufen, bis der Müllbehälter endlich entleert

werden konnte. „Das hat dann auch

mal 20 Minuten gedauert. Hier war gar keine

Produktivität und Wertschöpfung des

Mitarbeiters gegeben. Die Arbeitszeit eines

Produktionsmitarbeiters ist sehr wertvoll.

Daher war es uns wichtig, unsere Mitarbeiter

so wenig wie möglich in den Entsorgungsprozess

zu involvieren“, berichtet

Marcel Eichin.

Sammelwagensystem in

Routenzug integriert

Nachdem der AutoLoadBaler voll und ganz

überzeugte, war klar, dass die Entsorgung

angepasst werden sollte. Die Produktion,

der Wareneingang und die Logistik sollten

von Kartonagen befreit werden. Es entwickelte

sich somit die Idee, den AutoLoad-

Baler mit seinem Sammelwagensystem in

BETRIEBSTECHNIK

den Routenzug zu integrieren. Da mehrmals

täglich ein Routenzug die Produktion

mit Material versorgt, sollte dieser auch die

vollen Sammelwagen mit auf seinen Weg

nehmen.

Conductix-Wampfler passte den Routenzug

so an, dass der Mitarbeiter den

Sammelwagen ergonomisch und schnell

auf den Routenzug stellen kann. Der AutoLoadBaler

wurde dann entsprechend

an der Route platziert, wodurch die Entsorgung

von Kartonage komplett in die

bereits bestehenden Abläufe integriert

werden konnte. Marcel Eichin und Ralf

Steiner sind begeistert, dass die Entsorgung

nun integraler Bestandteil der laufenden

Prozesse ist. Aktuell entsorgt das

Unternehmen in Weil mit dem Strautmann

AutoLoadBaler und 15 Sammelwagen

insgesamt 40 Tonnen Kartonage und

Papier jährlich.

Fazit

Marcel Eichin fasst zusammen: „Der Auto-

LoadBaler spart uns täglich Zeit und unsere

Mitarbeiter können produktiver arbeiten.

Die Integration in unsere bereits bestehenden

Prozesse hat super funktioniert und wir

sind stolz auf unsere moderne Entsorgung.

Für unsere ROI-Berechnung haben wir lediglich

die Zeiteinsparung eingerechnet

und liegen hier bei dem AutoLoadBaler inklusive

15 Sammelwagen bei drei Jahren.

Hier sind wir vom geringsten Wert der Zeiteinsparung

ausgegangen und haben auch

keine Erlöse für Ballen eingerechnet. Außerdem

sind unsere Mitarbeiter mit der neuen

Entsorgungslösung absolut zufrieden. Der

AutoLoadBaler überzeugt uns alle.“

Bilder: Strautmann Umwelttechnik

www.strautmann-umwelt.de

Optimierte Abläufe

Der Routenzug nimmt einen mit

Kartonage befüllten Sammelwagen auf

seinen Routenzug und fährt diesen

analog zur Route zum AutoLoadBaler. Der

Mitarbeiter schiebt dann in Sekundenschnelle

den vollen Sammelwagen in die

Seite der Maschine und nimmt einen

leeren Sammelwagen wieder mit.

Währenddessen startet im AutoLoadBaler

schon der Entleerungsprozess. Der

Boden des Sammelwagens wird mittels

Scherenhubtisch hochgefahren. Rotorwalzen

ziehen das Material in die

Presskammer. Mit 53 t Presskraft wird das

Material in einen direktvermarktungsfähigen

400 kg schweren Ballen verdichtet.

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01

Richtig ableiten

Überspannungsschutz in Energiehauptverteilungen

Wenn die Anschlussleitungen zum

Überspannungsableiter zu lang

sind, ist ein sicherer Schutz nicht

gegeben. Auch um Haftungsrisiken

hier zu vermeiden, kommt es in

großen Hauptverteilungen auf

einen fachgerechten Einbau an.

Sinnvoll ist ein Ableiter mit

integrierter Vorsicherung.

Spätestens seit der Veröffentlichung der

überarbeiteten Normen DIN VDE 0100-

443 und DIN VDE 0100-534 im Oktober 2016

ist Überspannungsschutz in der Gebäudeeinspeisung

Pflicht. Für Wohn- und Gewerbegebäude

mit Zählerplatzsystemen in der

Einspeisung wird der Überspannungsschutz

in der Regel einfach auf das Sammelschienensystem

gerastet. Anschlussleitungen

sind dann nicht vorhanden, und eine eigene

Vorsicherung für den Überspannungsschutz

ist auch nicht erforderlich. Die vorgelagerte

Hauptsicherung – etwa im Hausanschlusskasten

– ist fast immer kleiner als die maximal

zulässige Vorsicherung des eingebauten

SPD (Surge Protective Device/Überspannungs-Schutzgerät).

In größeren Energiehauptverteilungen ist

das nicht ganz so einfach. Denn die hohen

Nennströme erfordern deutlich größere

Sammelschienensysteme und somit größere

Verteilungen. Platz für Überspannungsschutz

ist vorhanden – allerdings werden

die Räume und Entfernungen zwischen den

Anlagenteilen auch größer. Dadurch werden

die Anschlussleitungen zum SPD oft

deutlich länger als – wie normativ gefordert

– maximal 0,5 m. Dies wird oft unterschätzt,

der Überspannungsschutz ist dann nicht sichergestellt.

Weil die Leitungslänge sowie der Überspannungsableiter

selbst den wirksamen

Schutzpegel in der Schaltanlage beeinflussen,

fordert die DIN VDE 0100-534 die maximale

Leitungslänge von 0,5 m zwischen aktiven

Leitern und Schutzleiter. Dieser halbe

Meter gilt ab Abgriff der aktiven Leiter L1,

L2, L3 und N vom Sammelschienensystem

bis zur Anschlussschiene für den Schutzleiter

in Summe. Ist eine Vorsicherung vorhanden,

muss auch der Leitungsweg zur Vorsicherung

mitgerechnet werden.

Grund für die geforderte kurze Leitung ist

der Spannungsfall über die Anschlussleitungen

im Falle eines Ableitvorgangs. An einem

1 m langen, geradlinig verlegten Leiter wird

bei einem Impulsstoßstrom von 10 kA ein

Spannungsfall von ungefähr 1 kV erzeugt.

Leitungslänge beeinflusst

Schutzpegel

Dieser Spannungsfall ist zum Schutzpegel

des Überspannungsableiters hinzuzurechnen.

Wird ein SPD mit einem Schutzpegel

von 1,5 kV mit einer 1 m langen Leitung an-

geschlossen, beträgt der wirksame Schutzpegel

in der elektrischen Anlage 2,5 kV. Das

gilt bei einem Impulsstoßstrom von 10 kA –

ein Wert, der bei einem SPD Typ 2 in etwa

der Hälfte des Nennableitvermögens pro Pol

entspricht. In größeren elektrischen Anlagen

wird in der Regel ein SPD Typ 1 eingesetzt –

der verfügt über ein Nennableitvermögen

von 25 kA pro Pol und 100 kA in Summe.

Bei einem Impulsstoßstrom von 25 kA

beträgt der Spannungsfall über eine 1-m-

Leitung bereits 2,5 kV – und bei 100 kA sind

es schon 10 kV. Der Spannungsfall über die

Anschlussleitungen muss zum Schutzpegel

des SPD addiert werden. Diese Gesamtspannung

übersteigt dann schnell die

Spannungsfestigkeit der zu schützenden

Geräte, die dann beschädigt werden können.

Gefährliche Funkenbildung und im

schlimmsten Fall ein Brand sind die Folge.

Überspannungsableiter am

richtigen Ort einbauen

Ein Überspannungsableiter sollte immer so

nah wie möglich am Schutzleiter der Anlage

installiert werden, damit die Anschlussleitungen

vom SPD zum Schutzleiter so

kurz wie möglich sind. Die Rechnung ist

einfach: Bei einem SPD Typ 1 für die Blitzschutzklasse

I ist mit 25 kA Impulsstoß-

Autor: Dipl.-Ing. (FH) Moris Krings, Projektleiter,

Business Unit Trabtech, Phoenix Contact GmbH

& Co. KG, Blomberg

8 Der Betriebsleiter 07-08/2020 www.derbetriebsleiter.de

BETRIEBSTECHNIK

02

Wer haftet denn nun?

Kommt es in einer elektrischen Anlage zu einem Schaden,

lassen gegenseitige Schuldzuweisungen nicht lange auf sich

warten. Liegt der Fehler in der Planung? Oder in der Ausführung?

Oder liegt die Schuld beim Betreiber selbst? Sobald es

um größere Schäden und höhere Kosten geht, ist eine

Einigung schwierig – und der Fall landet nicht selten vor

Gericht. Aufwand und Kosten schießen dabei schnell in die

Höhe. Gut ist, wenn sich das Haftungsrisiko vermeiden lässt.

Jeder Planer, Installateur und Betreiber sollte sich gut über die

richtige Auswahl und Installation von Überspannungsschutz

informieren.

01 Überspannungsschutz für Energiehauptverteilungen:

Mit dem steckbaren Kombiableiter

FLT-SEC-H mit integrierter Vorsicherung

ist der Anlagenbetreiber auf der sicheren Seite

02 Leitungslänge beeinflusst den Schutzpegel:

Daher ist eine maximale Leitungslänge

von 0,5 m gefordert, was in großen Verteilungen

kaum einzuhalten ist

03 Der Kombiableiter FLT-SEC-H kann auch

in besonders großen Energieverteilungen vor

dem Leistungsschalter eingebaut werden

strom pro Pol zu rechnen. Bei vier Polen beträgt

der Summenstrom dann 100 kA, die

zum Schutzleiter fließen. Der Strom zum

Schutzleiter verursacht also einen vierfach

höheren Spannungsfall als auf den Anschlussleitungen

der aktiven Leiter.

Nennströme unter 315 A sind in größeren

Energiehauptverteilungen selten. Der SPD

benötigt also eine Vorsicherung. Eine externe

Vorsicherung für den Überspannungsableiter

kostet Platz und Leitungslänge und

verursacht Kosten. Diese Leitung, die zur

Anschlussleitung des SPD gehört, erhöht

den Schutzpegel zusätzlich.

Auch die richtige Größe der Sicherung

spielt eine Rolle. Gängig ist eine NH00-Sicherung

mit 125 A, die jedoch bereits bei

kleinen Impulsstoßströmen auslöst, die

ebenfalls über die vorgelagerte Sicherung

fließen. Um den Nennableitstrom von 25 kA

pro Pol sicher ohne Auslösen ableiten zu

können, muss eine Vorsicherung mit 315 A

eingesetzt werden. Dazu ist mindestens eine

NH2-Sicherung notwendig, die nicht nur

deutlich größer, sondern auch teurer als eine

NH00-Sicherung ist.

Integrierte Vorsicherung

Eine Lösung ist ein SPD mit integrierter Sicherung.

Weil die Vorsicherung entfällt, werden

Platz und Kosten gespart. Und weil der

Überspannungsableiter nicht über den „Umweg“

der Vorsicherung angeschlossen wird,

spart man deutlich an Leitungslänge. Entfällt

die separate Vorsicherung, ergeben sich

zudem ganz neue Möglichkeiten zum Einbau

des SPD. Ein Überspannungsableiter

muss nicht bedient oder gewartet werden –

er soll im Hintergrund für Sicherheit sorgen.

Und genau dort sollte er eingebaut werden.

Der Überspannungsableiter FLT-SEC-H

von Phoenix Contact ist eine Kombination

aus netzfolgestromfreier Funkenstrecke und

stoßstromfester Sicherung – einsetzbar ohne

separate Vorsicherung. Mit einer Kurzschlussfestigkeit

bis 100 kA kann der Ableiter

selbst in große Energieverteilungen auch vor

dem Leistungsschalter eingebaut werden.

Ein Überspannungsableiter ist nicht nur

wartungsfrei, er muss auch nicht bedient

werden. Der FLT-SEC-H ist zudem robust,

die einzelnen Schutzstecker müssen nur

selten ausgetauscht werden. Hilfreich ist

die Steckbarkeit allerdings bei der regelmäßigen

Isolationsprüfung. Vor einer Isolationsprüfung

müssen die Schutzstecker gezogen

werden. Ist das nicht möglich, müssen

die Anschlussleitungen vom gesamten

Überspannungsableiter abgeklemmt werden.

Nach der Prüfung werden die Leitungen

mit einem definierten Drehmoment

angeschlossen. Das ist nicht nur deutlich

mehr Aufwand, sondern stellt auch eine

Fehlerquelle dar.

Bequeme Überprüfung per

Statusanzeige

Regelmäßig überprüft wird der FLT-SEC-H

über die Statusanzeige. Grün bedeutet, dass

der Überspannungsableiter und die integrierte

Sicherung in Ordnung und einsatzbereit

sind. Dieser Status lässt sich auch über

den Fernmeldekontakt auswerten, der Ausfall

eines SPD wird sofort erkannt. Vorteilhaft

ist auch, dass die integrierte Vorsicherung

beim FLT-SEC-H mit überwacht wird.

Bei einer externen Vorsicherung – etwa bei

einer NH-Sicherung – ist eine Überwachung

nicht die Regel. Bei einer ausgelösten Vorsicherung

bietet aber auch der beste Überspannungsableiter

keinen Schutz.

Bei elektrischen Anlagen mit hohen Anforderungen

an die Verfügbarkeit kann die

tatsächliche Belastung der Schutzstecker

geprüft werden. Mit dem Prüfgerät Checkmaster

2 ist die Funktionsprüfung von

Schutzgeräten von Phoenix Contact auf einfache

Weise möglich: Der Schutzstecker

wird in das Prüfgerät gesteckt, und die elektrische

Prüfung liefert ein klares Bild der

bisherigen Belastung der Schutzstecker. So

können Schutzstecker noch vor dem Ausfall

ausgetauscht werden – ein entscheidendes

Kriterium bei Anlagen, die außerhalb einer

geplanten Revision nicht abgeschaltet werden

können.

Fazit: Haftungsrisiken vermeiden

Die richtige Auswahl, die regelmäßige Prüfung,

und vor allem der richtige Einbau von

Überspannungsableitern ist entscheidend

für einen wirkungsvollen und sicheren

Schutz. Der steckbare Kombiableiter FLT-

SEC-H mit integrierter Vorsicherung bietet

hierfür alle Möglichkeiten – und hilft so,

Haftungsrisiken zu vermeiden.

Bilder: Phoenix Contact

www.phoenixcontact.de

03

www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 07-08/2020 9

Auf

den Punkt

gebracht

Risikofaktor ESD

Schutzkonzept sichert Produktqualität

Da ein ESD von unterschiedlichsten Faktoren

innerhalb einer Produktionsumgebung

ausgelöst werden kann, muss ein wirksamer

Schutz aktiv im gesamten Unternehmen etabliert

und regelmäßig überprüft werden. Die DIN EN

61340-5-1 sieht hierzu ein ESD-Kontrollprogramm

vor, in dem die wesentlichen

Bestandteile eines individuellen

Konzepts für alle Mitarbeiter

verbindlich dokumentiert

sind.

Elektrostatische Entladungen sind ein Risikofaktor für die Produktion oder

Weiterverarbeitung elektronischer Bauteile: Bereits eine Entladung von

100 Volt führt zur Vorschädigung der Bauteile; von Mitarbeitern bemerkt

wird ein solcher Vorfall jedoch selten. Nicht identifizierte ESD bedrohen

nicht nur die Produktqualität, sondern langfristig auch den Unternehmenserfolg.

Wichtig ist also die konsequente Umsetzung eines

ESD-Schutzkonzepts.

Wie der Blitzschlag während eines Gewitters,

nur in einem extrem verkleinerten

Maßstab – damit sind die Auswirkungen

von ESD (engl. electrostatic discharge)

auf elektronische Bauteile vergleichbar. Das

Problem: Die Entladungen werden in der

Industrie entweder aufgrund des mangelnden

Wissens um die Problematik nicht erkannt

oder ihre Auswirkungen einfach unterschätzt.

Sie können jedoch bei fehlenden

Schutzvorkehrungen schon bei der Annahme

gefährdeter elektronischer Bauteile im

Wareneingang eines Unternehmens über

die gesamte Produktionskette bis zur Auslieferung

an den Kunden auftreten.

Damit eine elektrostatische Entladung

überhaupt zustande kommt, muss zunächst

eine Aufladung erfolgen. Diese entsteht

durch Reibung, Trennung oder den einfachen

Kontakt von zwei beliebigen Materialien

mit unterschiedlichen elektrostatischen

Potenzialen. Bei zwei gleichen Materialien

können Feuchtigkeit oder Verunreinigungen

die Ursache für vorhandene

Potenzialunterschiede sein. Begünstigende

Faktoren sind synthetische Kleidung und

isolierende Schuhe, ungeeignete Werkzeuge

und Betriebsmittel, Teppichböden und

normale Bürostühle. Die Ladungsübertragung

auf ein elektrisches Bauteil kann aber

auch über bereits aufgeladenes Material in

der direkten Umgebung geschehen. Beim

Menschen reicht für eine Aufladung oft

schon das bloße Laufen über einen Fußbo-

den. Beim späteren Kontakt zweier unterschiedlich

aufgeladener Materialien kommt

es zum unkontrollierten Ladungsausgleich.

Von ESD geschädigte elektronische Bauteile

zeigen bei nachträglichen Überprüfungen

mit Elektronenmikroskopen sichtbare

Aufschmelzungen und Krater auf der Siliziumoberfläche.

Je feiner die einzelnen

Strukturen eines Teils sind, desto empfindlicher

sind sie gegenüber ESD. Eine Besonderheit

von ESD ist die Tatsache, dass es das

betroffene Bauteil oft nicht sofort unbrauchbar

macht. Stattdessen zeigt es bei

der Qualitätssicherung zunächst keine fehlerhaften

Funktionen, wird mit beschädigten

Transistoren und Leiterbahnen für

nachfolgende Schritte in der Wertschöpfungskette

weiterverwendet oder direkt an

einen Kunden ausgeliefert.

Folgen der Beschädigungen

Wird das beschädigte Bauteil an den Kunden

ausgeliefert, kann der dortige Ausfall etliche

Folgen nach sich ziehen. Zu den Konsequenzen

von ESD-Schäden gehören Reklamationen,

Garantieleistung sowie Ausschuss- und

Reparaturkosten. Es kann aber auch passieren,

dass Kunden Zahlungen aussetzen, bis

die einwandfreie Funktion der gelieferten

10 Der Betriebsleiter 07-08/2020 www.derbetriebsleiter.de

BETRIEBSTECHNIK

01 Eine ESD-Schutzzone, auch EPA genannt,

darf nur von geschultem Personal und

unterwiesenen Besuchern mit entsprechender

Schutzausrüstung betreten werden

Bauteile nachgewiesen ist. Aufwendiger als

die Umsetzung eines ESD-Schutzkonzeptes

sind dabei oft die notwendige Entwicklungsverifizierung

und die nachträgliche Fehlersuche

bei ESD-Schäden.

Zudem erschüttern beschädigte elektronische

Bauteile aus der eigenen Produktion

mittelfristig das Vertrauen der Kunden in

das Unternehmen. Kommt es zu Ausfällen

in produktionskritischen Bereichen, führt

dies im schlimmsten Fall zu Produkthaftungsschäden

oder sogar zum Verlust des

Lieferantenstatus. Für die Mitarbeiter in der

Produktion ist das frustrierend, da sie ohne

sichtbares Schadensereignis und aufgrund

fehlenden ESD-Wissens den Fehler nicht

identifizieren können. Diese Vielzahl unterschiedlicher

Risikofaktoren stellt entsprechende

Anforderungen an den ESD-Schutz,

die im Rahmen eines Schutzkonzepts auch

dauerhaft zu 100 Prozent umgesetzt werden

müssen.

ESD-Schutzkonzept benötigt

ausgebildetes Personal

Da ein ESD von unterschiedlichsten Faktoren

innerhalb einer Produktionsumgebung

ausgelöst werden kann, muss ein wirksamer

Schutz aktiv im gesamten Unternehmen

etabliert und regelmäßig überprüft

werden. Die DIN EN 61340-5-1 sieht hierzu

ein ESD-Kontrollprogramm vor, in dem die

wesentlichen Bestandteile eines individuellen

Konzepts für alle Mitarbeiter verbindlich

dokumentiert sind. Dazu gehört ein

Schutzverfahren für die gesamte Prozesskette,

inklusive Zulieferern und Kunden.

Die ESD-Koordinatoren und Mitarbeiter

müssen gut ausgebildet sein und normgerechte

Schutzkleidung tragen. In den ebenfalls

normgerecht eingerichteten Schutzzonen

müssen alle relevanten Punkte täglich

kontrolliert werden. Außerdem zählen die

Einhaltung des Personenschutzes und regelmäßige

interne Audits zu den Vorgaben.

Integraler Bestandteil für die Umsetzung

ist entsprechend ausgebildetes Personal

mit Verständnis für die ESD-Problematik.

Für diesen Zweck hat die item Industrietechnik

GmbH beispielsweise einen kostenfreien

E-Learning-Kurs für ihre Lernplattform

item Academy entwickelt. In vier

Lektionen erhält man einen kompakten

und verständlichen Überblick über das

Thema. Ausgehend von den Hintergründen

von ESD wird die damit verbundene Problematik

in den folgenden Lektionen multimedial

und interaktiv aufbereitet. Dabei

wird auch deutlich, welchen Anteil jeder

Mitarbeiter an der verlässlichen Umsetzung

eines ESD-Schutzkonzepts hat.

Bestandteile des Kurses sind zudem der

Umgang mit ESD-sensitiven Bauteilen,

praktische Tipps zur Vermeidung von ESD-

Schäden und das richtige Verhalten von

Mitarbeitern innerhalb der Electrostatic

Protected Area (EPA). Die beiden Whitepaper

„ESD-Schutz-Grundlagen“ und „10 goldene

Regeln im ESD-Schutz“ ergänzen das

E-Learning-Angebot von item und bieten

alle Daten und Fakten rund um das Thema

ESD auf einen Blick.

Arbeiten innerhalb der EPA

Bei der sogenannten EPA handelt es sich

um eine ESD-Schutzzone. Dabei kann es

sich um einen einzelnen Arbeitsplatz, eine

definierte Fläche oder ein ganzes Gebäude

handeln. Grundlage ist, dass elektronische

Bauteile nur in diesen Bereichen gehandhabt

oder montiert werden dürfen. Zu diesem

Zweck müssen alle verwendeten Materialien

ableitfähig und auf gleichem Potenzial

geerdet sein. Elektrostatische Aufladungen

und Potenzialunterschiede werden

dadurch sicher vermieden. Im Gegensatz

zu ungeschützten Bereichen (UPA) darf eine

EPA nur von geschultem Personal und

unterwiesenen Besuchern mit entsprechender

Schutzausrüstung betreten werden.

Die Handhabung ESD-sensitiver Bauteile

darf darüber hinaus ausschließlich

durch geschulte Mitarbeiter erfolgen.

Es gibt zahlreiche Bestandteile, die in jeder

EPA integral sind. Mit einem speziellen,

leitfähigen ESD-Boden beispielsweise werden

elektrische Aufladungen, wie sie etwa

beim Gehen eines Mitarbeiters entstehen

02 Von ESD geschädigte Bauteile zeigen bei

nachträglichen Überprüfungen mit Elektronenmikroskopen

sichtbare Aufschmelzungen

und Krater auf der Siliziumoberfläche

können, sicher abgeleitet. Allerdings nutzt

er wenig, wenn Personen in diesem Bereich

keinen elektrischen Kontakt zum Boden haben.

Normale Schuhe wirken oft wie Isolatoren.

Leitfähige Schuhe oder Schuherdungsbänder

verbinden den Körper hingegen leitfähig

mit dem ESD-Boden. Eine niedrige

Luftfeuchtigkeit wirkt zudem als Multiplikator

bei der Entstehung elektrostatischer Aufladungen.

Falls baubedingt machbar, sollte

die relative Luftfeuchtigkeit in den zu schützenden

Bereichen auf einem Wert von mindestens

30 Prozent gehalten werden.

Soweit möglich, dürfen generell keine

aufladbaren Materialien im Handhabungsbereich

verwendet werden. Insbesondere

bei Transport und Lagerung ist auf einen

ausreichenden Schutz der Elektronikteile

zum Beispiel durch entsprechende Behälter

und Wagen zu achten. Die Profil- und Verbindungstechnik

von item kann beispielsweise

grundsätzlich ableitfähig ausgelegt

werden. Insgesamt sollten alle verwendeten

Bauteile als ESD-sensitiv betrachtet

werden, auch wenn das tatsächliche Risiko

je nach Material und Bauweise schwankt.

Bilder: item

www.item24.com

03 Als Träger und Überträger von

Aufladungen muss der Mitarbeiter beim

Handling von ESD-sensitiven Bauteilen ein

ESD-Armband tragen

www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 07-08/2020 11

BETRIEBSTECHNIK

Zukunfts- oder Nischentechnologie?

Wassereingespritzte Schraubenkompressoren näher betrachtet

Die effiziente Erzeugung ölfreier

Druckluft ist sowohl mit wasser-

als auch mit öleingespritzten

Kompressoren möglich. Mit

Wassereinspritzung arbeitende

Verdichter scheinen auf den ersten

Blick besser dafür geeignet. Doch ist

das wirklich so? Nachfolgend geht

es um Argumente pro und contra

dieser Technik.

Um bei wassereingespritzten Kompressoren

die Frage zur „Technik von Morgen

oder Nischentechnologie?“ zu beantworten,

ist es notwendig kurz den Stand der

Technik zu betrachten.

Atmosphärische Luft, die einen variablen

Wasserdampfanteil besitzt, wird vom

Kompressor angesaugt und im Schraubenelement

auf den benötigten Druck komprimiert.

Bei der Kompression von Gasen entsteht

viel Wärme, und die Hauptaufgabe einer

Öleinspritzung bei Kompressoren ist

die Kühlung im Verdichtungsprozess. Ne-

Autor: Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Dirk Gros,

Geschäftsführer, Flex-Air GmbH, Steinen

benfunktion des Öls ist Schmierung und

Abdichtung gegen Rückströmungen in der

Verdichterstufe. Die ölige und mit hohem

Wasserdampfanteil kontaminierte Druckluft

verlässt das Schraubenelement mit ca.

80 °C. Diese angestrebte Temperatur ist

nicht willkürlich von Hersteller gewählt,

schließlich kann die Druckluft bei dieser

Temperatur nahezu 293 g/m³ Wasserdampf

aufnehmen. Bei einem Druckluftstrom von

1 m³/min mit 7 bar Überdruck gelangen im

Sommer bei 35 °C Ansaugtemperatur und

80 % relativer Feuchte in der Stunde 15 l

Wasser in das System. Würde die Temperatur

durch bessere Kühlung auf Dauer niedriger

gewählt, würde im Verdichtungsprozess

flüssiges Wasser ausfallen, was der

Technik schadet. Nach dem Verdichten

wird die Druckluft im weiteren Verlauf gekühlt,

es fällt aus der Druckluft sehr viel

Kondensat aus, ein Gemisch aus Wasser,

Partikeln und Öl.

Mit einer Temperatur am Druckluftaustrittsstutzen

von ca. 10 °C über Umgebungstemperatur

hat die Druckluft 100 %

relative Feuchte und im günstigsten Fall weniger

als 3 mg/m³ [1] Restölgehalt. Bei jeder

weiteren Abkühlung tritt wieder Kondensation

auf, daher wird im üblichen ein Kältetrockner

zur weiteren Trocknung eingesetzt.

Schlussendlich verlässt die Druckluft das

System mit geringen Restölanteilen, einer

absoluten Restfeuchte von etwa 6 g/m³ und

ist für den Einsatz im Betrieb vorbereitet.

Um für besondere Anwendungen in der

Pharma-, Lebensmittel- und Chemieindustrie

weiteres Öl und Wasser aus der Druckluft

zu separieren, ist umfangreiche Aufbereitungstechnik

im Einsatz. Das Produkt

nach dieser Druckluftaufbereitung ist technisch

ölfreie und sehr trockene Druckluft.

Eine Druckluftaufbereitung produziert

Druckabfall und kostet zusätzlichen Energieeinsatz

für die Drucklufterzeugung, und

zudem erzeugen notwendige Wartungen

am Kompressor Altöl und ölige Filter – eine

andere Lösung wäre wünschenswert. Die

01 Wasser hat eine günstigere Wärmekapazität

als Öl und kann somit die Wärme aus

dem Verdichtungsprozess effektiver abführen

12 Der Betriebsleiter 07-08/2020 www.derbetriebsleiter.de

BETRIEBSTECHNIK

päische Arzneibuch oder die Norm für

Atemschutzgeräte DIN EN 12021 fordern.

Fazit

02 Um bei wassereingespritzten Kompressoren eine Verdichtungsendtemperatur unter

60 °C zu realisieren, setzen Hersteller auf aufwändige Wasseraufbereitung

trockene Verdichtung ölfrei mit zwei Verdichterstufen

und Zwischenkühlung ist

technisch aufwendig, und die Investitionskosten

sind hoch.

Wasser statt Öl – und dann?

Warum also nicht Öl durch Wasser ersetzen

und die Mechanik des Kompressors auf eine

Wasserkühlung auslegen? Wasser hat eine

günstigere Wärmekapazität als Öl und

kann somit die Wärme aus dem Verdichtungsprozess

effektiver abführen. Zudem

kann durch die bessere Kühlung eine hohe

Energieeinsparung im Vergleich zur einstufigen

adiabatischen Verdichtung argumentiert

werden.

Die Darstellung und Argumentation zur

Energieeinsparung ist aber gewagt, denn

auch trockenlaufende zweistufige und einstufige

öleingespritzte Kompressoren bewegen

sich mit der realen polytropen Verdichtung

von p0 auf p1 in Richtung der optimierten

isothermen Verdichtungsarbeit Wt. Der

wassereingespritzte Schraubenkompressor

ist mit seiner Verdichtungstemperatur deutlich

näher dran, was die Energetik fördert.

Um Kavitation und Kalkbildung zu verhindern,

soll die Temperatur zudem möglichst

niedrig sein, was allerdings das Bakterienwachstum

begünstigt [2].

Die Verdichtungsendtemperatur möglichst

weit unter 60 °C zu realisieren, darauf

setzen Hersteller unter Verwendung von raffinierter

Wasseraufbereitung. Denn auf jeden

Fall muss vermieden werden, dass sich Legionellen

bilden, dies wäre ein „Supergau“.

Theoretisch bessere Energiebilanz

– aber sicher höherer Preis

Analysiert man die „Wasserschraube“ intensiver,

relativiert sich die Energieeinsparung

durch die niedrige Verdichtungsendtemperatur

teilweise deutlich. Die bisher

verwendeten polymerkeramischen Werkstoffe

für die Schraubenrotoren sind nicht

formstabil, es ergeben sich größere Spaltmaße,

der Wirkungsgrad der Verdichterstufe

ist nicht optimal [3]. Um entgegenzuwirken,

besitzen größere Verdichter gänzlich

Edelstahlschraubenrotoren, was die Herstellungskosten

steigen lässt. Leider bleiben

Verluste durch größere Rückströmungen

beim Verdichtungsprozess gegeben, begründet

durch fehlende Öldichtwirkung für

die Spalte in der Stufe.

Die detaillierte Betrachtung der Produktlebenszyklen

und Investitionskosten ist

im Vergleich zur „Ölschraube“ ebenfalls kritisch

zu bewerten. Ein Kompressor mit

nicht deutlich besserer Energiebilanz, der

gegenüber einer Standardlösung viel teurer

ist und bei dem die Haltbarkeit der Verdichterstufe

geringer ist – da wird es für den Verkauf

einer „Wasserschraube“ schwierig.

Auch der kontinuierliche Wasserverbrauch

muss in der Kalkulation noch berücksichtigt

werden, außer ein Kältetrockner ist in

der Anlage integriert, der diesen Wasserverbrauch

durch nutzbare Kondensatproduktion

kompensiert.

Nun geht es in der Druckluft schließlich

auch um Druckverluste der Druckluftaufbereitung,

die durch eine Wasserschraube

wegfallen. Mit zusätzlicher Argumentation

zur Energetik über die bei allen Kompressoren

erhältliche Drehzahlregelung werden

oftmals Energieeinsparpotenziale gefunden,

auch bei wassereingespritzten Kompressoren.

Aber es bleibt der Aspekt Umwelt

und Einhaltung der Druckluftqualitätsnorm

ISO 8573, die mit der Druckluftqualitätsklasse

1 extrem hohe Ölfreiheit für

Druckluft fordert. Für den Verkauf von ölfreien

Verdichtern wird die Druckluftqualitätsklasse

besser 1 gleich Klasse 0 angegeben,

dies ist deutlich besser als es das euro-

Damit der wassereingespritzte Schraubenkompressor

kein „Ladenhüter“ wird, hilft es,

dass die Druckluftqualität mit der ISO 8573

hoch angesetzt ist. Wenn absolut ölfreie

Druckluft notwendig ist, sollte genau über

die spezifische Leistungsaufnahme der verschiedenen

Technologien zur ölfreien

Drucklufterzeugung gerechnet werden.

Aber selbst wenn die öleingespritzte Schraube

diesen Vergleich gewinnt, das Risiko eines

defekten Ölabscheideelementes sowie

nicht funktionierender Druckluftaufbereitungstechnik

ist potentiell vorhanden und

sollte nicht außer Acht gelassen werden.

Abschließend kann festgehalten werden,

dass der wassereingespritzte Kompressor

leider eine Nischentechnologie für besonders

anspruchsvolle Branchen darstellt, die

eine Alternative zum preisintensiven zweistufigen

ölfreien Kompressor suchen. Das

Privileg, als „Technik von Morgen“ bezeichnet

zu werden, gilt derzeit sicher nur im

Sinne der Umwelt.

[1] Vgl. Atlas Copco GmbH (Hrsg.): Handbuch der

Drucklufttechnik. 7. Ausgabe. o.O: Firmenschrift,

2009

[2] Vgl. Hollederer, A.; Liberei S.: Ölfreie, wassergeschmierte

Kompressoren. Abschlußbericht. München:

Rotorcomp GmbH, 1997

[3] Vgl. Brand, S.: Wasser statt Öl. Firmenschrift:

Aerzener Maschinenfabrik GmbH, o.J.

Bilder: Aufmacher peterschreiber.media/Adobe

Stock; 01+02 Atlas Copco; 03 Flex-Air

www.flex-air.com

03 Die gute Kühlwirkung von Wasser

verspricht Energieeinsparung, denn die

polytrope nähert sich der isothermen

Verdichtungskurve

www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 07-08/2020 13

BETRIEBSTECHNIK

Mobile Hygienestation

Als Antwort auf die aktuelle Situation

bietet bott einen neuen Arbeitsschutzstandard:

den bott Care Point.

Der mobile Waschtisch hilft bei der

Einhaltung hoher Hygieneanforderungen,

indem er in der Nähe der

Mitarbeiter positioniert wird. Der

bott Care Point lässt sich in

Betrieben aller Art flexibel einsetzen.

Die Minimierung der Ansteckungsgefahr

durch Keime und Krankheitserreger

ist in wirtschaftlichen

Betrieben unverzichtbar. Der bott

Care Point ist eine mobile Hygienestation für die Mitarbeiter und

somit eine ideale Lösung für den neuen Standard bei der Hygiene

im Betrieb. Ohne aufwendige bauliche Maßnahmen lässt sich

hiermit das neue Arbeitsschutzgesetz der Bundesregierung

schnell und sicher umsetzen.

Der bott Care Point stellt sicher, dass das Infektionsrisiko

minimiert wird. Mit ihm haben die Mitarbeiter eine schnell

zugängliche Möglichkeit, sich regelmäßig die Hände zu waschen.

Somit bekommt der Mitarbeiter ein großes Plus an Sicherheit

sowie ein gutes Gefühl am Arbeitsplatz.

Für verschiedene Einsatzorte gibt es den bott Care Point in

unterschiedlichen Ausführungen. Das Basispaket besteht aus der

Station in 1 500 mm Breite. Es verfügt über ein Waschbecken mit

Armatur und Anschlüssen an die Wasserleitungen. Die Aufbereitung

des Warmwassers übernimmt ein Kleinspeicher. Darüber

hinaus integriert bott Ablagen, Dokumentenhalter sowie ein

hygienisches Abfallmanagement. Die beschichtete Arbeitsplatte

ist leicht zu reinigen, robust und langlebig. Als optionales

Zubehör sorgt eine LED-Beleuchtung bei Bedarf für gute

Übersicht. Auf Wunsch gibt es den bott Care Point als mobile

Version auf Rollen.

www.bott.de

Kompakte Wärmebildkamera mit

Cloud-Konnektivität

Flir Systems stellt die C5

Wärmebildkamera mit der

neuen, integrierten Ignite

Cloud-Konnektivität und

WLAN-Funktionen vor. Sie

wurde speziell für Experten

in den Branchen

Gebäudeinstandhaltung,

Fertigung und Versorgung entwickelt. Das kompakte Gerät passt

mühelos in eine Hosentasche, bietet einfache Übermittlungstools

und verkürzt die Inspektionsdauer beim Überprüfen von elektrischen

Anlagen in Gewerbegebäuden, in der mechanischen

Fertigung, beim Überprüfen von Gebäuden, bei Energieaudits

und bei allgemeinen Aufträgen.

Mit der cloudbasierten Flir-Ignite-Lösung lassen sich bei

bestehender WLAN-Verbindung Bilder und Videos direkt auf Flir

Ignite hochladen, speichern und sichern. Außerdem können die

Daten verwaltet und per E-Mail von einem mobilen Gerät oder

Desktop-Computer versendet werden. Da alle Bilder und Videos

an einem zentralen Ort gespeichert sind, ist es jederzeit bequem

und einfach möglich, Daten an Teammitglieder zu übermitteln

und Berichte zu erstellen.

Die Flir C5 ist mit dem Lepton-Wärmebildsensor und der

patentierten MSX-Bildoptimierung ausgestattet. Das Ergebnis ist

ein gestochen scharfes Wärmebild, auf dem Prüfer verborgene

Probleme sofort erkennen und genau lokalisieren können.

„Die Flir C5 hilft Experten dabei, Probleme schneller und sicherer

zu erkennen, indem sie sie gezielt zu deren Ursprung führt. Dazu

gehören unter anderem Elektrikdefekte, heiß gewordene

Sicherungen, Luftlecks, beschädigte Rohrleitungen und Feuchtigkeit“,

sagt Rickard Lindvall, General Manager, Solutions Line of

Business bei Flir.

www.flir.de

Effiziente Drucklufttrocknung

Zusätzlich zu der innovativen Latentwärmespeichertechnik,

dem zukunftssicheren

Einsatz des Kältemittels R-513A

und dem relativ geringen Platzbedarf,

punkten die leistungsstarken Kältetrockner

der Serie Secotec TG mit einer

neuen Ablufttechnik. Das macht sie zu

wirtschaftlichen Spitzenleistern in der

Druckluftaufbereitung. Mit einem

Volumenströmen von bis zu 98 m³/min

für die Großindustrie gemacht, sorgen

die kompakten Riesen auch bei härtesten

Bedingungen für stabile Drucktaupunkte – bei gleichzeitig

maximaler Zuverlässigkeit und minimalen Lebenszykluskosten.

Die neuen Trockner haben einen frequenzgeregelten Radiallüfter,

der so intelligent eingebaut ist, dass der Trockner direkt an den

generellen Abluftkanal für Kompressoren angeschlossen werden

kann. Ein durch einen ungünstigen Aufstellort verursachter

Wärmestau im Inneren des Trockners und damit verbunden ein

erhöhter Energiebedarf gehören damit der Vergangenheit an. Dank

einer optimierten Komponentenanordnung sind die Trockner

kleiner als zuvor. Betreiber haben so deutlich geringere Betriebskosten

und weniger Platzbedarf.

www.kaeser.com

Hygiene-Haken – einfache Lösung für

einen kontaktfreien Alltag

Türklinken drücken, Aufzugknöpfe

betätigen, Touch-Screens bedienen

– was vor wenigen Wochen noch völlig

normal und harmlos erschien, wird

nun hinterfragt. Denn Oberflächen, die

oft und von verschiedenen Menschen

berührt werden, sind ein Sammelort

für Viren und Bakterien. Mit dem

neuen Hook Hygiene-Haken von

Wanzl lässt sich dieses Infektionsrisiko reduzieren.

Aus PP-Kunststoff hergestellt, ist der Haken extrem robust und

langlebig. Zudem besitzt der Hook Hygiene-Haken eine weiche

Grip-Innenfläche, sodass er an glatten Oberflächen hält. Dank

eines weichen Gummi-Fingers auf dem Bedienhaken ist das

Bedienen von Knöpfen und Touch-Screens reibungs- und vor

allem kontaktlos möglich. Besonders alltagstauglich macht den

Haken der serienmäßig mitgelieferte Jojo-Clip. Mit diesem lässt

sich der Haken an Jacken, Taschen oder am Gürtel befestigen.

Immer dabei, immer griffbereit. Damit die Schutzwirkung effektiv

greift, sollte der Haken nach Gebrauch am besten jeden Abend mit

heißem Wasser gereinigt und anschließend desinfiziert werden.

www.wanzl.com

14 Der Betriebsleiter 07-08/2020 www.derbetriebsleiter.de

BETRIEBSTECHNIK

Kosten sparen mit temporären Systemhallen

zur Miete

Gerade in

wirtschaftlich

unsicheren Zeiten

ist es häufig

unmöglich

langfristige

Entscheidungen

zu treffen. Vor

allem wenn diese

eine größere finanzielle Tragweite haben, wie z. B. der Bau von

Immobilien. Der wegen Covid-19 vollzogene Shutdown sorgt

dafür, dass viele Unternehmen kurz- und mittelfristig auf Sicht

fahren, um ihre Liquidität zu schonen. Wie schafft man es jedoch,

gleichzeitig dringend benötigte, witterungsgeschützte Lagerflächen

zu schaffen?

Eine investitionsgünstige Alternative zum klassischen Hallenbau

bietet der deutsche Hallenhersteller Haltec. Dessen Lagerzelte

und Leichtbauhallen aus dem Produktsegment Basic sind ideal

für den temporären Einsatz. In Verbindung mit dem Haltec-

Mietkonzept können Unternehmen sehr schnell, liquiditätsschonend

und vor allem bedarfsgerecht neuen Raumgewinn schaffen.

Ob kleine Lagerzelte oder große wärmegedämmte Leichtbauhallen:

Mit kostengünstigen und planbaren Monatsmieten wird

kein Kapital gebunden und Unternehmen bleiben finanziell

flexibel.

Je nach Nutzung kann aus fünf Schutzklassen gewählt werden:

Von der einfachen Überdachung zum Schutz vor Regen, bis hin zu

wärmegedämmten Ausführungen für temperaturempfindliche

Waren können Haltec-Hallen verschiedenste Lageranforderungen

erfüllen. Die Systembauweise besteht aus einem Aluminium-

Tragwerk mit feuerverzinkten Stahlverbindungen sowie verschiedenen

Verkleidungsarten. Dieses Baukastenprinzip macht es

möglich, genau die Halle zu konfigurieren, die gebraucht wird.

Oder umgekehrt: Man erhält und bezahlt nur so viel Halle wie

wirklich benötigt wird.

www.haltec.de

Reinigen und desinfizieren: Lösungen für

steigende Hygieneansprüche

Mit dem Coronavirus hat das Thema Hygiene auch in Gewerbeund

Industriebetrieben stark an Bedeutung gewonnen. Um die in

Zukunft noch strengeren Hygienauflagen bei der Flächen- und

Oberflächenreinigung zu erfüllen, können Scheuersaugmaschinen

von Hako neben der Reinigung auch zur Desinfektion

eingesetzt werden.

Eine gründliche Reinigung bildet immer die Basis für wirksame

Desinfektionsmaßnahmen: Oberflächen werden von Schmutz

befreit und Mikroorganismen bereits deutlich reduziert.

Scrubmaster Scheuersaugmaschinen von Hako erzielen bei der

Nassreinigung ausgezeichnete Reinigungsergebnisse – mit großer

Flächenleistung und hoher Wirtschaftlichkeit. Mit Sonderausstattung

können die

Maschinen zusätzlich

zur Desinfektion

eingesetzt

werden.

Ob Böden, Wände,

Türklinken oder

Griffe: Hako bietet

die passende

Lösung – maschinell

über das serienmäßige

Bürstendeck

und den Sprühbalken

oder manuell

über die Handsprühlanze. Für kleine bis mittlere Flächen bieten

sich kompakte, handgeführte Scheuersaugmaschinen wie der

Scrubmaster B45 CL an. Für den Einsatz auf mittleren bis großen

Flächen sind Aufsitzmaschinen wie der Scrubmaster B75 R,

B120 R, B175 R oder B260 R die richtige Wahl.

Zum Schutz des Bedieners kann auch die Hygiene der Maschine

verbessert werden: mit der antibakteriellen Tankausstattung

Hako-AntiBac und der Möglichkeit, die Maschine selbst mit der

Handsprühlanze zu desinfizieren.

www.hako.com

Effizient und agil bleiben trotz Hygieneregeln

Der Arbeitsalltag in Produktion und Verwaltung muss auch unter den

Bedingungen der Corona-spezifischen Hygiene- und Abstandsregeln effizient

organisiert werden. Der Visualisierungs- und Planungsmittel-Spezialist Weigang

hat deshalb eine große Auswahl an sofort einsetzbaren Hinweis- und Schutzprodukten

zusammengestellt. Damit ist es möglich, in der Fertigung und in den

Büros trotz der widrigen Umstände agile und flexible Prozesse zu realisieren.

Beim neuen Schutzscheiben-System von Weigang handelt es sich um eine

praktische und variable Baukasten-Lösung zur Abwehr von Tröpfcheninfektionen,

die sich an verschiedene Arbeitsplatz-Situationen anpassen lässt. Dazu

stehen neben unterschiedlich großen Polycarbonat-Sichtscheiben mit

integrierten Tragegriffen – mit oder ohne Durchreiche-Öffnung – auch

Klemmfüße und Stecksockel aus weiß beschichteten Birken-Multiplex zur

Verfügung. Mit diesen Komponenten lassen sich einfache Face-to-Face-Aufstellungen realisieren, 90-Grad-Ecklösungen oder komplexe

Geometrien in U-, Z- und X-Form für mehrere Arbeitsplätze.

Die zweite große Produktgruppe im Corona-Portfolio von Weigang sind Schutzwände. Sie verfügen über alugerahmte transparente

Kunststoffscheiben und werden in verschiedenen Varianten und Größen angeboten. Feststellbare Rollen verleihen ihnen Mobilität und

festen Stand gleichermaßen. In der Praxis erweisen sie sich als ideale Lösung zur räumlichen Trennung verschiedener Arbeitsbereiche,

bei denen die Mitarbeiter zwar Blickkontakt halten sollen, sich aber nicht zu nahe kommen dürfen.

Im dritten Produktbereich des Corona-Programms ist eine Vielzahl von Hinweis-, Info- und Kennzeichnungsprodukten zusammengefasst,

die dafür sorgen, dass die Mitarbeiter die Hygiene- und Verhaltensregeln zum Infektionsschutz immer vor Augen haben.

www.weigang.de

www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 07-08/2020 15

FERTIGUNGSTECHNIK I INTERVIEW

Schaeffler im digitalen Wandel

„Unsere Komponenten und Systemlösungen spielen eine entscheidende Rolle für Industrie 4.0“ –

im Gespräch mit Rauli Hantikainen

Mit Präzisionskomponenten und

Systemen für die Automobilindustrie

und Wälz- und Gleitlagerlösungen

für zahlreiche Industrieanwendungen

zählt die Schaeffler Gruppe zur

technologischen Spitze in ihrem

Segment. Um auch weiterhin

ganz vorne mit dabei zu sein,

baut der Konzern das Zukunftsfeld

Industrie 4.0 weiter aus.

Das Ziel bis 2023 ist mehr

als ambitioniert.

01 Rauli Hantikainen leitet das strategische Geschäftsfeld Industrie 4.0,

hier im Gespräch mit Chefredakteurin Nicole Steinicke

Wälz- und Gleitlager, Linear- und Direktantriebstechnik

sowie Serviceleistungen

wie Instandhaltungsprodukte und

Monitoringsysteme – Schaeffler bietet ein

breites Spektrum an Lösungen. Zum Einsatz

kommen sie in Werkzeugmaschinen und

Schienenfahrzeugen, in der Windkraft, in

Montage und Handhabung sowie in der Industrierobotik.

Einen immer größeren Stellenwert

nehmen hierbei Sensorik und Softwarelösungen

ein. Sie ermöglichen die Messung

und Analyse u. a. von Temperatur,

Schwingungen, Schmierstoffzustand, Verschleiß

und Drehmoment. Schaeffler folgt

damit der Forderung des Anlagen- und Maschinenbaus

nach einem „intelligenten“ Betrieb

von Maschinen und Anlagen.

Zur konsequenten Weiterentwicklung

von derart smarten und digitalen Lösungen

hat Schaeffler Anfang 2018 das Geschäftsfeld

‚Industrie 4.0‘ geschaffen, das seither

konsequent ausgebaut wird. Wir sprachen

dazu mit Rauli Hantikainen, der seit 2018

das Geschäftsfeld Industrie 4.0 leitet und

ein ambitioniertes Ziel verfolgt.

Herr Hantikainen, Sie leiten bei Schaeffler

das Industriefeld 4.0, das sukzessive

ausgebaut werden soll. Welche Themen

stehen im Mittelpunkt und wo sehen Sie

das größte Potenzial?

Unser Hauptaugenmerk gilt hier der

Entwicklung von mechatronischen

Rotativ- und Linear-Produkten, digitalen

Services und branchenspezifischen

Lösungspaketen. Wir haben schon viele

mechatronische Lösungen im Markt

eingeführt und sehen weiterhin

Potenziale. Hier haben wir bereits im

letzten Jahr unser Portfolio erweitert,

unter anderem mit der Linearführung

DuraSense mit integrierter Sensorik

und mit unserem Überwachungssystem

für Spindellager SpindleSense. Sie sind

hervorragend angelaufen und das

positive Feedback unserer Kunden hat

uns gezeigt, dass wir als Lösungsanbieter

auf dem richtigen Weg sind.

Im Bereich Service-Solutions haben wir im

letzten Jahr ebenfalls unser Portfolio

erweitert: um eine neue State-of-the-artund

kosteneffiziente Wireless-Condition-

Monitoring-Lösung mit Analytics und

mobilen Applikationen, neue intelligente

Single- und Multipoint-Schmiersysteme

sowie mit dem weiteren Ausbau von Expert

Services. Mit diesen Entwicklungen

sprechen wir ganz konkret die Bedürfnisse

unserer Kunden und des Marktes an.

Viele Unternehmen wird in Zukunft

das Thema datenbasierte Geschäftsmodelle

beschäftigen. Wie begegnen

Sie bei Schaeffler dieser Herausforderung?

Datenbasierte Geschäftsmodelle sind auch

für uns ein wichtiges Thema, das nahezu

Das Interview führte Nicole Steinicke,

Chefredakteurin Der Betriebsleiter

INTERVIEW I FERTIGUNGSTECHNIK

alle Divisionen betrifft. Nehmen wir ein

Beispiel aus unserer Entwicklung für

Lager. Auf Basis analysierter Daten einer

kontinuierlichen Zustandsüberwachung

können unsere Experten neue Analyse-

Modelle und datenbasierte Services

entwickeln, die reale Umgebungsbedingungen

berücksichtigen. Somit können wir

unseren Kunden genau das Lagersystem

empfehlen, das für einen ganz bestimmten

Einsatzbereich geeignet ist.

Mit Ihren gesammelten Erfahrungen

planen Sie, das Angebot plattformbasierter

Produkte weiter auszubauen.

Welche Lösungen bieten Sie hier an?

Ja, wir erweitern kontinuierlich unser

Service-Solutions-Portfolio. Dafür haben

wir eine technologische Plattform

geschaffen, die es uns ermöglicht, applikationsspezifisch

Mehrwerte zu generieren.

Dazu zählen unsere Condition-Monitoring-Systeme

(CMS), die Anwender

unterstützen, ungeplante Stillstände von

Maschinen zu vermeiden. Eine neue

Entwicklung ist unsere Zustandsüberwachungslösung

Optime, die wir eigentlich

auf der diesjährigen Hannover Messe

„Schon heute profitieren Anwender aus unterschiedlichen

Branchen von unseren 4.0-Lösungen und Services“

präsentieren wollten. Optime ist ein

System, das insbesondere die Zustandsüberwachung

indirekt prozesskritischer

Aggregate in Produktionsanlagen automatisiert

und wirtschaftlich macht. Schon seit

mehreren Jahren ist der SmartCheck als

einkanaliges System am Markt, seit kurzem

auch das Mehrkanal-System ProLink. Für

alle drei Systeme benötigen Instandhalter

keinerlei Kenntnisse auf dem Gebiet der

Schwingungs-Zustandsüberwachung –

weder für die Installation, noch für die

Auswertung der Daten. Die Datenanalyse

erfolgt durch Schaeffler-Algorithmen. Mit

diesen drei Systemen bieten wir Schwingungs-Zustandsüberwachung

für jede

betriebliche Anforderung.

Welche Vorteile bietet Ihre Zustandsüberwachung

Optime für den Instandhalter

und Produktionsverantwortlichen?

Die kabellosen, batteriebetriebenen

Schwingungssensoren kommunizieren

Vibrations- und Temperatur-Rohdaten

aller Aggregate einer Produktionsanlage

über ein eigenständiges Mesh-Netzwerk

an den Schaeffler-IoT-Hub. Schaeffler

Algorithmen analysieren die Daten

automatisiert und die Ergebnisse werden

in der zugehörigen App übersichtlich

dargestellt. Optime bietet gegenüber

Offline-Messungen Einsparpotenziale

von ca. 50 % und im Vergleich zu anderen

Wireless-CMS eine qualitativ deutlich

höherwertige Zustandsüberwachung.

Vorwarnzeiten von mehreren Wochen bis

Monaten und konkrete Handlungsempfehlungen

machen es betriebsinternen

Instand haltern leicht,

Wartungsmaßnahmen,

Personaleinsatz und

Ersatzteilbeschaffung

rechtzeitig und kosten effizient

zu planen.

Welche Rolle spielt die Automatisierung

in Ihren neuen Produkten? Wo sehen

Sie Potenzial, z. B. um die Ausfallzeiten

von Maschinen zu reduzieren?

Auch in unseren neuen Lösungen nimmt

die Automatisierung einen immer

höheren Stellenwert ein. Betrachten wir

zum Beispiel den Prozess der Schmierung

eines Lagers. Erfolgt diese manuell, so

wird sie je nach Mitarbeiter unterschiedlich

ausfallen. Unzureichende oder falsche

Schmierung ist die häufigste Ausfallursache

von Wälzlagern. Werden sie

jedoch von Schmierstoffgebern oder

Schmiersystemen automatisch mit der

richtigen Menge und in den passenden

Intervallen versorgt, wird die Standzeit

der Wälzlager deutlich verlängert. Unsere

Vision ist ein smartes Schmiersystem, das

in ein Netzwerk eingebunden ist und über

einen direkt im Lager integrierten Sensor

gesteuert wird. Daran arbeiten wir.

Schaeffler hat sich zum Ziel gesetzt,

bis zum Jahr 2023 zehn Prozent des

Umsatzanteils (Sparte Industrie) über

Industrie-4.0-Produkte zu erreichen.

Wie Innovationen entstehen

02 Mit Optime, SmartCheck und ProLink

stehen dem Instandhalter und Produktionsverantwortlichen

komfortable Lösungen der

Zustandsüberwachung zur Verfügung

Mit welchen Maßnahmen wollen Sie dies

realisieren?

Natürlich ist das ein sehr ambitioniertes

Ziel, das ich mir vorgenommen habe. Um

dieses Ziel zu erreichen, haben wir ein sog.

Partner-Ecosystem und digitale Infrastruktur

aufgebaut, die uns ermöglichen,

neue Geschäftmodelle auf Basis digitaler

Services anzubieten, die die Verfügbarkeit,

Zuverlässigkeit und Prozessqualität der

Maschinen und Anlagen erhöhen. Wir

können uns im Rahmen dessen auf unsere

Kernkompetenzen konzentrieren,

Know-how von Partnern und Kunden

integrieren und sehr effizient und schnell

neue Lösungen auf den Markt bringen.

Auch sehen wir uns mit unserem Service-

Gedanken auf dem absolut richtigen Weg.

Es ist ambitioniert, und es heißt hart

arbeiten. Wir sind am Anfang unserer

Reise, und es ist eine spannende Reise.

Bilder: 01 Vereinigte Fachverlage/Holger Seybold,

02 Schaeffler, Aufmacher/Infokasten adobe.stock.com

www.schaeffler.de

Der digitale Wandel ist unaufhaltsam. Ihn zu

meistern, gelingt jedoch nur, wenn Systeme und

Komponenten in der Lage sind, Daten zu erfassen

und weiterzuleiten. Der Schlüssel liegt hier in

intelligenten Sensoren. Doch wie entstehen

heute die Lösungen für die Anforderungen von morgen? Schaeffler nutzt dabei sein

Global Technology Network. Hier wird lokale Kompetenz in den Regionen mit dem

Wissen und der Innovationskraft seiner Experten weltweit unter einem Dach

gebündelt. So unterstützt Schaeffler Anlagenhersteller genauso wie Anlagenbetreiber

bei den Herausforderungen der Zukunft, kennt die Fragen und Aufgaben aus der

Praxis und bietet innovative, maßgeschneiderte Lösungen.

www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 07-08/2020 17

FERTIGUNGSTECHNIK

So rollt die Produktion

Mathematisch optimierter Auftragsbestand bei MAN Truck & Bus

Die hohe Nachfrage bei Nutzfahrzeugen

in den vergangenen Jahren

nahm die MAN Truck & Bus AG

zum Anlass, ihren Auftragseinplanungsprozess

und die Auftragsoptimierung

auf den Prüfstand zu

stellen. Das Ziel: konkurrenzfähig

bleiben, der hohen Nachfrage

standhalten und den Auftragsbestand

nochmals verbessern.

Das bisherige heuristische System von

MAN zur Einplanung von Einzel- und

Großaufträgen hatte fachlich und technisch

vor einiger Zeit seine Grenzen erreicht. Es

sollte durch eine zukunftssichere Lösung

ersetzt werden, die den spezifischen Anforderungen

der Nutzfahrzeugbranche gerecht

wird. MAN wollte eine hohe Variantenvielfalt

bei gleichzeitig kurzer Reaktionsund

Lieferzeit gewährleisten und auch die

Kundenzufriedenheit durch Erhöhung der

Liefertreue noch steigern.

Dafür überprüfte der Hersteller mit Hilfe

der X-Integrate Software & Consulting

GmbH aus Köln zunächst seine Auftragsplanung

und die Optimierung des Auftragsbestands.

Auf Basis eines eigenentwickelten

Lösungsbausteins zur Produktionsoptimie-

Autor: Frank Zscheile, IT-Journalist, München

rung setzte der IBM-Premium-Partner die

MAN-individuellen Anforderungen in einer

neuen Lösung um. Diese basiert auf linearer

Optimierung, ist modular aufgebaut und

kann ein bestehendes Produktionsnetzwerk

vollständig und mehrstufig abbilden.

Einzelne Aufträge werden mit Hilfe der

Software priorisiert berücksichtigt. Durch

eine grafische Oberfläche, das Produktionscockpit,

lassen sich Planungsszenarien und

Simulationen intuitiv durchführen.

Grundlage für die Umsetzung der Lösung

ist das IBM Decision Optimization Center

(DOC), das Komponenten für die Anbindung

an weitere IT-Systeme sowie eine grafische

Oberfläche für die Fachbereiche mitbringt.

Kapazitäten optimal ausnutzen

Mit dem neuen System sind vielfältige

Kombinationen von Aufträgen möglich, um

die vorhandenen Kapazitäten besser auszulasten.

So kann MAN seinen Auftragsbestand

je nach Kapazitäten und Auftragslage

gleichmäßig verteilen.

Den einzelnen Werksstandorten werden

dazu ihre individuellen Parameter zugeordnet.

So lässt sich direkt erkennen, wo welche

Baureihe produziert werden kann. Verfügbare

Kapazitäten, Restriktionen, individuelle

Zeitschienen und die mit Produktion

und Transport verbundenen Kosten werden

dabei berücksichtigt. Das System vergleicht

automatisch Millionen von Möglichkeiten,

die sich durch die zuvor definierten

fachlichen Bedingungen ergeben. Anhand

der frei wählbaren Gewichtungsfaktoren

entsteht schließlich ein Auftragsbestand,

der die Kapazitäten und Unternehmensziele

entsprechend der Unternehmensstrategie

optimal ausnutzt.

Anhand des mehrstufigen Netzwerks in

der Supply Chain werden bei der Einplanung

der Aufträge nicht nur die am Standort

benötigten Kapazitäten betrachtet, sondern

ebenfalls die vorgelagerten Zulieferer

berücksichtigt – beispielsweise im Falle von

benötigten Aggregaten und Baugruppen.

Die Ergebnisse werden per Dashboards

und Diagrammen im Produktionscockpit

dargestellt. Der Auftragsbestand je Band,

KPIs oder Metriken können dort detailliert

analysiert werden.

Die Montagesteuerung erhält jetzt konkrete

Tagesscheiben, welche kritischen Kapazitäten

bereits gleichmäßig ausgelastet

sind und so die Produktion harmonisieren.

Die aktuelle Auftragslage ist nun übersichtlicher

und der aktuelle Status auf einen

Blick erkennbar. Der Auftragsbestand wird

darüber hinaus auf besondere Faktoren hin

geglättet, sodass eine möglichst gleichmäßige

Auslastung der Fertigungsbänder gegeben

ist. Eine individuell steuerbare

Werksverlagerung kann zusätzlich automatisiert

den bestmöglichen Produktionsstandort

auswählen.

„Das auf Basis des DOC entstandene Produkt

befähigt den Auftragsabwicklungsprozess

der MTB für die Herausforderungen

der Zukunft“, konstatiert Axel Ebert, Teamleiter

Auftragsabwicklung Lkw Schwere Reihe

CBU bei MAN Truck & Bus.

Bild: MAN Truck & Bus AG

www.x-integrate.com

Intelligente Produktionsoptimierung

Eine intelligente und einfach verwendbare Lösung zur Produktionsoptimierung muss

heute eine Vielzahl an Fragestellungen für das operative Geschäft und die langfristige

Planung beantworten. Dabei gilt es, neben den eigentlichen Produktionsstandorten

insbesondere auch die Zulieferstrukturen, die Themen der Intralogistik sowie die

Logistik und Planung der Transporte zum Endkunden zu berücksichtigen. Für diese

komplexen Anforderungen hat X-Integrate XPO entwickelt. Das „Out of the box“-Asset

ist sofort einsatzbereit und passt sich individuellen Anforderungen flexibel an.

18 Der Betriebsleiter 07-08/2020 www.derbetriebsleiter.de

FERTIGUNGSTECHNIK

Schneller, präziser und dicker schneiden

mit Wasserstrahl

In vielen Branchen entwickelt die Materialforschung

regelmäßig neue Werkstoffe, für

die geeignete Bearbeitungsverfahren

gefunden werden müssen. Dabei reicht die

Bandbreite von neuen Keramik- und

Glasarten über leistungsfähige Metalllegierungen

bis hin zu modernen Composite-

Werkstoffen und Kunststoffen. Bei einer

Vielzahl dieser Materialien ist das

Schneiden mittels Wasser-Abrasiv-

Suspension(WAS)- Schneidstrahl ein

technisch überlegenes und wirtschaftlich

lohnendes Bearbeitungsverfahren.

Beim Schneiden mit WAS entsteht keine

Hitze. Dementsprechend bleiben die

Materialeigenschaften des Werkstoffs nach der Bearbeitung

erhalten. Ebenso wenig kommt es beim Schneiden mit

WAS-Strahl zu Aufhärtungen, Spannungen oder Materialverformungen.

Auch Composite-Werkstoffe können problemlos

bearbeitet werden. Probleme wie Ausfransungen an den Schnittkanten

oder Delamination können durch die Feinjustierung des

Schneidstrahls und die Anpassung des Wasserdrucks einfach

vermieden werden.

Ähnlich leistungsstark zeigt sich das WAS-Verfahren auch bei der

Materialdicke. Dank luftfreiem Wasserstrahl sind große Schnitttiefen

möglich. So sind Dicken bis zu 1 000 mm möglich und das

bei einer sehr guten Oberflächenstruktur. Selbst bei enormen

Materialstärken arbeitet das Schneidsystem lediglich mit einem

Druck von maximal 1 500 bar, was u. a. einen geringeren

Verschleiß und Energieverbrauch bedingt.

www.ant-ag.com

Leichte Sicherheitssandale für den

Sommer

Zum Sommer hat Sicherheitsschuhhersteller

Baak seine

Schuhserie „Baak Ultralight“ um

die Sandale „Captain Jens“

erweitert. Das Modell der

Sicherheitsschuhklasse S1P ist

unter anderem für die Auto-,

Elektro-, Druck- oder

Verpackungsindustrie, die Energie- und Versorgungsindustrie

sowie den Logistikbereich und den Flugzeugbau geeignet. Es ist

mit dem knie- und rückenfreundlichen „Baak go&relax System“

ausgestattet. Charakteristisch dafür sind eine einseitig verlängerte,

fußgerechte Zehenschutzkappe und eine Laufsohle mit

Flexzone und H-Kopplungselement. Dadurch kann sich der Fuß

im Schuh natürlicher bewegen, die Belastung wird optimal

verteilt und der gesamte Bewegungsapparat entlastet. Die

Wirkung von go&relax wurde wissenschaftlich als knie- und

rückenfreundlich evaluiert, Arthrosen kann vorgebeugt werden.

Der Hersteller meldete das System zum Patent an. „Captain Jens“

kann nicht zuletzt dank dieses Systems eine sinnvolle Ergänzung

zur betrieblichen Gesundheitsförderung darstellen. Die neue

Sicherheitssandale trägt zudem mit ihrem geringen Gewicht - bei

Größe 42 nur 460 Gramm – zu einem geringeren Energieverbrauch

und einem entspannten Gang des Schuhträgers bei. Das

lässt die Füße über den Arbeitstag weniger schnell ermüden. So

können sich Beschäftigte leichter konzentrieren, und das Risiko

von Unfällen durch Unachtsamkeit sinkt. Der Clou beim Captain-

Trio ist das Boa Fit System. Damit lässt sich die Sandale bei

optimaler Justierung der Passform öffnen und schließen – ganz

einfach und mit nur einer Hand an dem bekannten Boa-Rädchen.

www.baak.de

Kopierfräser-Portfolio erweitert

Beim Bearbeiten von Bauteilen

aus schwer zerspanbaren

Werkstoffen sind Rundplattenfräser

oftmals die erste

Wahl. Bisher kommen hier

vorwiegend einseitige Wendeschneidplatten

zum Einsatz.

Mit der Wendeschneidplattengröße RNMX1005M0 für kleinere

Schnitttiefen bringt Walter eine Erweiterung des Kopierfräsers

M2471 auf den Markt, die über eine doppelseitige Rundplatte mit

acht nutzbaren Schneidkanten verfügt. Das System für Fräser ab

Ø 25 mm mit ScrewFit, Zylinderschaft oder Bohrungsaufnahme

eignet sich zur Bearbeitung von Stahl, nichtrostenden Stählen

sowie schwer zerspanbaren Werkstoffen. Der Kopierfräser M2471

überträgt die Vorteile von einseitigen Rundplatten auf beidseitige,

insbesondere was deren positives Schnittverhalten angeht. Damit

dies nicht zu Lasten der Prozesssicherheit geht, sind Platte und

Körper so gestaltet, dass die volle Stabilität beim sicheren Einsatz

aller acht Schneidkanten gewährleistet bleibt. Die technischen

Merkmale sowie die acht nutzbaren Schneidkanten senken die

Schneidstoffkosten um bis zu 20 %. Walter bietet die neue

Wendeschneidplatte in den Geometrien G57 – die Universelle

sowie K67 – die Leichtschneidende, für mittlere bzw. gute Einsatzbedingungen

an und ebenso in den Tiger·tec Silver PVD-Sorten

WSM35S und WSP45S.

www.walter-tools.de

Schwingungsgedämpfte Verlängerungen

für Aufsteckfräser

Das bewährte modulare

Ingersoll-Aufnahmesystem

Innofit wird durch die neu

vorgestellten I-Absorber

schwingungsgedämpften

Verlängerungen für Aufsteckfräser

in der Länge 200 mm

erweitert. Sie sind vor allem

dann einzusetzen, wenn

extrem lange Auskraglängen bei radialer Belastung (Fräsen)

realisiert werden müssen. Bei Auskraglängen über 4xD sollen die

neuen schwingungsgedämpften Verlängerungen enorme Vorteile

durch höhere Standzeiten, gesteigerte Produktivität (größere

Schnitttiefen und Vorschübe) und bessere Oberflächen bieten.

Die I-Absorber Verlängerungen können modular mit allen

standardisierten Grundaufnahmen kombiniert werden.

Angeboten werden gedämpfte Verlängerungen der modularen Z5

Abmessung (Außendurchmesser 78 mm) mit Zentrierdurchmessern

von 27, 32 und 40 mm. Die Größe Z4 mit Außendurchmesser

61 mm folgt in Kürze. Die neuen I-Absorber Verlängerungen von

Ingersoll bieten eine deutlich bessere Dämpfung bei Fräsbearbeitungen

mit ungünstigem Längen-Durchmesser-Verhältnis als

Standardverlängerungen.

www.ingersoll-imc.de

www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 07-08/2020 19

FERTIGUNGSTECHNIK

Schnittstellen im Griff

Digitales Assistenzsystem vernetzt Produktionsprozesse

Im Maschinenbau sind Kugelgewindetriebe

ein wichtiges Antriebselement

für dynamische und gleichzeitig

präzise Positionieraufgaben.

Zum Einsatz kommen sie in Werkzeugmaschinen,

Pressen, Spritzgießmaschinen

u.v.a. Für jede Anwendung

wird ein eigener, spezieller

Kugelgewindetrieb benötigt. Um

diesem hohen Maß an Spezialisierung

gerecht zu werden und

auch kleine Stückzahlen kostengünstig

fertigen zu können, setzt

Kammerer Gewindetechnik jetzt

ein digitales Assistenzsystem ein.

Bisher wurden bei Kammerer in Hornberg

im Schwarzwald die Dreh-Fräszentren,

also CNC-gesteuerten Drehmaschinen,

für die einzelnen Fertigungsschritte

der Kugelgewindetriebe von den Mitarbeitern

jeweils selbst programmiert. Die erstellten

Programme konnten für Wiederholteile

auch wiederverwendet werden. Bei

Aufträgen mit kleinen Stückzahlen und

Neuteilen standen jedoch die Maschinen

öfter still, weil die Neuprogrammierung,

Vermessung und Neubestückung der Maschinen

mit den jeweiligen Werkzeugen viel

Zeit in Anspruch nahm.

„Als Lösung stand die Einführung eines

CAM-Systems, einer Werkzeugdatenbank

und eines Voreinstellgeräts an“, sagt Martin

Huber, bei Kammerer verantwortlich für

Lean Management und Auftragssteuerung.

„Bei der Vernetzung der unterschiedlichen

Systeme werden entsprechende Schnittstellen

benötigt. Aus unserer Erfahrung wussten

wir, dass bei einer Vielzahl an Schnittstellen

immer wieder Probleme auftauchen,

beispielsweise bei Softwareupdates,

die dann das ganze System ins Stocken

bringen.“

Software als Webserver

integriert

Diese Probleme umgeht Kammerer durch

den Einsatz der Software „ValueFacturing“

der MR Maschinenfabrik Reinhausen

GmbH. Mit Hilfe dieses digitalen Assistenzsystems

werden alle am Produktionsprozess

beteiligten Anlagen und Akteure vernetzt.

Die Software wird als Webserver in

die Fertigung und Montage integriert und

an alle vorhandenen Systeme direkt angebunden.

Die Steuerungen aller am Produktionsprozess

beteiligten Systeme können

direkt online kommunizieren. Die Software

hat Zugriff auf Echtzeitdaten; ein Statistik-

01 Blick in die Produktion

von Schwerlast-Kugelgewindetrieben

bei

Kammerer in Hornberg

20 Der Betriebsleiter 07-08/2020

FERTIGUNGSTECHNIK

02 Mit Hilfe des digitalen

Assistenzsystems ValueFacturing

werden bei Kammerer alle am

Produktionsprozess beteiligten

Anlagen und Akteure vernetzt

portal ermöglicht auf einen Blick die Auslastung

der Maschinen. Um mit der neuen

Software erste Erfahrungen zu gewinnen,

erfolgte der Start bei Kammerer in einem

kleinen Bereich mit sechs Maschinen. Die

weiteren Bereiche sowie die Statistiken sollen

zu einem späteren Zeitpunkt folgen.

Vor Inbetriebnahme des digitalen Assistenzsystems

erstellte MR bei Kammerer eine

detaillierte Prozessanalyse, um die verschiedenen

Systeme (CAM, PPS, EPR etc.),

Maschinen, Werkzeuge und Fertigungsprozesse

zu analysieren. „Von dem ersten Kontakt

über die Entscheidungsfindung bis zur

Umstellung der ersten Maschine vergingen

über drei Jahre, was bei solchen Projekten

nicht ungewöhnlich ist“, sagt Martin Huber.

Kompetenz in intelligenter Vernetzung

„Nachdem wir von MR ein Angebot eingeholt

hatten, analysierten die Experten aus

Reinhausen erst einmal unsere Fertigung.

Gemeinsam wählten wir das CAM-System

und die Werkzeugdatenbank aus. Von MR

kam dabei viel Beratungsleistung. Losgelegt

haben wir dann im Herbst 2019 mit ersten

NC-Programmen zum Test und der Befüllung

der Werkzeugdatenbank. Die erste

Maschine haben wir im März 2020 umgestellt.“

Vier Systeme vernetzt

Die MR Maschinenfabrik Reinhausen ist Spezialist in der Regelung von Leistungstransformatoren.

Um am Standort Deutschland mit hoher Fertigungstiefe und

konkurrenzfähig zu produzieren, setzt der Mittelständler bereits seit vielen Jahren

auf die Vernetzung seiner Produktionsdaten. Mit dem Geschäftsbereich ValueFacturing

stellt das Unternehmen Kunden und anderen produzierenden Unternehmen

seine Kompetenz in der intelligenten Vernetzung von Fertigungs- und Montageprozessen

zur Verfügung.

Martin Huber freut sich über die Vorteile

des neuen Systems: „Die NC-Programme

werden nun extern an einem Programmierplatz

und nicht mehr von jedem Werker

selbst erstellt, was zu erheblicher Zeitersparnis

führt. Dies garantiert auch eine

standardisierte Programmierweise sowie

optimierte Verfahrwege und Schnittdaten.

Der Werkzeugbestand an der jeweiligen

Maschine wird deutlich reduziert werden.

Die Werkzeuge werden an einem zentralen

Ort aufbewahrt, was insgesamt zu einer Bestands-

und Verbrauchsverringerung führen

soll. Die Schnittstellen-Problematik

zwischen den einzelnen Systemen gehört

der Vergangenheit an.“

ValueFacturing vernetzt nun vier Systeme:

das CAM-System TopSolid zur Programmierung

der Dreh- und Fräsmaschinen,

die Werkzeugdatenbank Wintool zur

Verwaltung der Werkzeuge, das Voreinstellgerät

von Zoller zur Vermessung der Werkzeuge

und die Maschinen, an denen die Kugelgewindetriebe

und andere Bauteile gefertigt

werden. „Letztlich können wir unseren

Kunden nun eine größere Vielfalt an

Teilen anbieten, die wir schneller und kostengünstiger

produzieren können“, fasst

Huber zusammen.

Bilder: Kammerer, MR Maschinenfabrik Reinhausen

www.kammerer-gewinde.com

www.reinhausen.com

www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 07-08/2020 21

FERTIGUNGSTECHNIK

Aus Schaden klug werden

Dienstleistungen rund ums Wälzlager

Die Schadensanalyse gehört ebenfalls zum

Dienstleistungs-Portfolio. Findling Wälzlazeigt

sich an folgendem Praxisbeispiel: Ein

auf Antriebstechnik spezialisiertes Unternehmen

hatte Rillenkugellager eines Markenherstellers

bezogen. Beim Dauertest der

Vorserie beim Endkunden ereignete sich

dann in zwei Fällen bereits nach ca. 5 000

Betriebsstunden ein Wälzlagerschaden.

Das Unternehmen beauftragte Findling

Wälzlager mit einem Schadensgutachten

inklusive Verbesserungsvorschlägen. Das

Ergebnis der Untersuchung und detaillierten

Fettanalyse: Im vorliegenden Fall wurde

die Passung falsch gewählt; zudem lag eine

konstruktionsbedingte Kontamination des

Schmierfetts vor. Mit der Beseitigung dieser

Mängel konnten die Tests erfolgreich abgeschlossen

werden.

Das erklärte Ziel von Findling

Wälzlager ist es, die Kundenanforderungen

nicht allein mit einem

umfangreichen Produkt-Sortiment,

sondern zusätzlich auch mit einem

breiten Angebot an Dienstleistun-

gen auf ganzer Linie zu erfüllen. So

sorgt etwa das hauseigene Quali-

tätslabor nicht nur für stets

einwandfreie Produkte, sondern

ermöglicht auch die Schadensanalyse

von Wälzlagern.

Im Dienste der Kunden setzt Findling Wälzlager

auf eine kompromisslose Null-Fehler-Strategie

– das setzt eine lückenlose Qualitätskontrolle

von der Fertigung bis zum

Warenausgang voraus. Aus diesem Grund

unterhält das Unternehmen ein Qualitätslabor,

das einen Wälzlager-Prüfstand und weiteres

hochmodernes Mess-Equipment umfasst.

Zudem kooperiert Findling mit Prüfinstituten

weltweit. So sind lückenlose Qualitätskontrollen

von der Fertigung bis zum

Warenausgang möglich.

Erst im Jahr 2018 hat Findling Wälzlager

in ein neues Digitalmikroskop investiert.

Das Mikroskop kann Oberflächen von

Wälzlagern in 3D visualisieren, um das

2 000-fache vergrößern und auf diese Weise

Oberflächenrauheiten sogar in den Laufbahnen

messen. Das Digitalmikroskop ergänzt

das Qualitätslabor, wird aber auch für

die Schadensanalyse eingesetzt.

Unabhängige Schadensanalyse

ger fungiert dabei als unabhängiger Partner,

der die Ursachen der Kugellagerdefekte erforscht

und bei der Behebung der Probleme

hilft. Hierfür wurden konkrete Prozesse definiert,

die anhand von Checklisten Schritt

für Schritt abgearbeitet werden.

Am Anfang steht dabei immer die visuelle

Beurteilung des Kugellagerdefekts und die

genaue, unter anderem fotografische Dokumentation

der Konstruktion – im Wesentlichen

der Anschlussteile, bis hin zum theoretischen,

konstruktiven Aufbau. Daraus

lassen sich über eine ISHIKAWA und FMEA

(Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse)

erste Indizien ermitteln.

Im Folgenden entnehmen die Experten –

falls nötig – eine Fettprobe und demontieren

die betroffenen Wälzlager vorsichtig.

Für jedes einzelne beschädigte Wälzlager

werden anschließend anhand einer weiteren

Checkliste die Schadensmerkmale dokumentiert.

Dazu gehören zum Beispiel Abblätterungen,

Riefenbildungen, Brüche,

Risse, Käfigschäden oder Passungsrost.

Ursachen erforschen, Probleme

beheben

Die Beurteilung der so dokumentierten

Merkmale erfolgt im Anschluss. Findling

Wälzlager unterscheidet dabei drei Leistungsbereiche:

Die konstruktive Schadensanalyse

untersucht, ob die Lagerstelle des

Wälzlagers falsch konstruiert worden ist, die

Produktmangelanalyse, ob das Wälzlager einen

fertigungstechnischen Mangel aufwies.

Die tribologische Beurteilung hingegen beschäftigt

sich mit Wälzlagerschäden, die auf

erhöhte Reibung, Verschleiß und mangelhafte

Schmiermittel zurückzuführen sind.

Auf Basis der Analyse erhalten die Kunden

im Anschluss eine Empfehlung, mit welchen

Maßnahmen sich die Schadensursachen

dauerhaft beseitigen lassen.

Wie wichtig bei der Schadensanalyse Profiwissen

aus der Anwendungstechnik ist,

Maßgeschneiderte Wälzlager

In manchen Fällen ergibt die Schadensanalyse,

dass ein Standardlager den individuellen

Anforderungen nicht gewachsen ist.

Entsprechend müssen Wälzlager anwendungsspezifisch

angepasst oder auch komplett

neu entwickelt werden. Das war zum

Beispiel der Fall bei Robotern eines renommierten

Herstellers, bei denen im Rahmen

einer Schadensanalyse die Diagnose Käfigbruch

gestellt wurde.

Der Hintergrund: In den Robotern waren

trotz extrem hoher Beschleunigungen Rillenkugellager

mit Standard-Käfigen aus

Stahlblech verbaut worden, die aus zwei

miteinander vernieteten Hälften bestehen.

Diese sind für die meisten Anwendungen

völlig ausreichend. Je extremer jedoch die

Einsatzbedingungen werden, desto stärker

müssen die einzelnen Komponenten eines

Wälzlagers an diese Betriebsumgebung angepasst

werden. In Ermangelung eines passenden

Standardlagers konzipierte Findling

ein anwendungsspezifisches Wälzlager, bei

dem Käfig und Nieten robuster und massiver

ausgelegt sind, was die Probleme im

Einsatz nachhaltig beseitigte.

Bilder: Findling

www.findling.com

Erst im Jahr 2018 hat Findling in ein neues

Digitalmikroskop investiert, das optische

2D- und 3D-Messungen mit hoher Auflösung

ermöglicht

22 Der Betriebsleiter 07-08/2020 www.derbetriebsleiter.de

Automationslösung für bis zu 1 200 kg schwere

Werkstücke

NEW SLETTER

Mit dem Handlingsystem

HS flex heavy setzt die Hermle AG

ihr fast 20-jähriges Engagement in

der Automatisierung ihrer Bearbeitungszentren

fort und bringt ein

leistungsfähiges, kompaktes und

auch im Preis äußerst attraktives

Automationstool auf den Markt.

Das Handlingsysten HS flex heavy

wurde so konzipiert, dass es an 5-Achs-Bearbeitungszentren der Performance Line

(C 400 und C 650), aber auch an Modelle der High-Performance-Line (C 32 und C 42)

adaptiert werden kann. Erstmalig ist somit auch die C 650 automatisiert lieferbar.

Das Handlingsystem basiert auf mehreren Komponenten, die als komplette Einheit

geliefert und adaptiert werden. Lediglich die Werkstückspeichermodule werden vor

Ort montiert und justiert. Somit ist die Gesamtinstallation in sehr kurzer Zeit möglich.

Das flache Mineralgussbett, auf dem die drei Achsen der Handlingeinheit geführt

werden, bietet einen ergonomisch sehr guten Zugang für den Bediener. Die beiden

Flügeltüren sind mit einer Doppelfunktion belegt. Bei einem Werkstückwechselvorgang

versperren sie den Zugang für den Bediener, während der Bearbeitung des

Werkstückes geben sie den Zugang zum Arbeitsblickfeld und Arbeitsraum frei und

versperren gleichzeitig den Zugang zur Handlingeinheit.

Die Dreh-, Hub- und Linearachsen der Handlingeinheit ermöglichen eine präzise

Bewegung der bis zu 1 200 kg schweren Werkstücke inklusive Palette zwischen

Rüstplatz, Speichermodulen und Arbeitsraum des Bearbeitungszentrums. Bei einer

Kranbeladung der Bearbeitungszentren können auch Werkstücke mit einem noch

höheren Gewicht und Dimensionen in den Maschinenarbeitsraum eingebracht

werden. Paletten bis zu 800 x 630 werden präzise gehandelt. Die maximal handhabbare

Werkstückgröße beträgt 800 x 630 x 700 mm (B x T x H).

Gesteuert und verwaltet wird das HS flex heavy wie auch die Palettenwechsler und

das Robotersysten RS 05-2 über das komfortable Hermle-Automation-Control-System,

kurz HACS.

Der E-Mail-Service für

Produktionsverantwortliche

und technische

Führungskräfte in der

produzierenden Industrie.

Aktuelle und anwendungsorientierte

Informationen

rund um die Themen

Fertigungs technik,

Montage- und

Handhabungstechnik,

Betriebs technik

und Intralogistik.

www.hermle.de

XL-Schneideinsätze für größere Aufgaben

Für die Fälle, in denen die Bearbeitungstiefe

der Swisscut-Innoval-Linie nicht ausreicht, hat

Iscar seine neue Swisscut-XL-Linie auf den

Markt gebracht, die eine Einstechtiefe von bis

zu 10 mm erlaubt. Mit den extralangen Einsätzen

lassen sich im Vergleich zu herkömmlichen

Werkzeugen dieser Linie Werkstücke mit

deutlich größeren Durchmessern abstechen

und mit einer Schnitttiefe von maximal 5 mm

zerspanen. Das kompakte Werkzeug erlaubt

eine problemlose Spanevakuierung und lässt

sich leicht in das Werkzeugmagazin eines Langdrehers integrieren.

Hier kommt der zweite große Vorteil der XL-Einsätze zum Tragen: das Klemmsystem

zur Befestigung der Schneideinsätze. Zwei Spezialschrauben im Werkzeugträger halten

die Schneideinsätze fest an ihrem Platz. Das stellt präzise Bearbeitungsprozesse sicher.

Die Schrauben sind von beiden Seiten leicht erreichbar und erlauben den Schneidenwechsel

in der Maschine. Da es nicht notwendig ist, die Schrauben komplett herauszudrehen,

besteht auch keine Gefahr, dass Kleinteile in die Maschine fallen könnten.

So ist der Einsatzwechsel einfach, schnell und problemlos machbar – ohne lange

Rüstzeiten.

Die Werkzeuge sind mit 12 oder 16 mm Vierkantschäften erhältlich und können

unterschiedliche Schneideinsätze zum Abstechen, Rück- und Vorwärtsdrehen, Einstechen

und Gewindeschneiden aufnehmen. Dazu sind acht unterschiedliche Schneideinsätze

verfügbar, ausgeführt in der verschleißfesten Schneidstoffsorte IC1008.

www.iscar.de

Jetzt

kostenlos

anmelden!

ERSCHEINT

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FERTIGUNGSTECHNIK

Additive Fertigung – aber sicher

Zertifizierungsprogramm für Metallpulver für Sicherheitsbauteile

Additive Fertigungsverfahren kom-

men zunehmend auch für sicherheitsrelevante,

drucktragende Me-

tallteile zum Einsatz. Betriebsleiter

tragen mitunter die Verantwortung,

wenn die hohen regulatorischen

Anforderungen nicht erfüllt werden.

TÜV SÜD und Rosswag Engineering

zeigen, wie Qualitätsmängeln „der

Prozess gemacht wird“.

Die additive Fertigung mit Metall mittels

selektiven Laserschmelzen (SLM) ermöglicht

eine hohe Geometriefreiheit bei

guten Materialeigenschaften, weshalb auch

hoch beanspruchte Komponenten mit Sicherheitsrelevanz

in das Anwendungsspektrum

fallen. Dazu gehören bspw. Druckgeräte

wie Armaturen. Für eine Zulassung müssen

die Zuverlässigkeit und eine definierte,

gleichbleibende Qualität gewährleistet sein.

Unternehmen mangelt es mitunter an

Betriebserfahrung oder Kenntnissen über

den Zusammenhang zwischen Ausgangswerkstoff

(dem Metallpulver), den Prozessparametern

und resultierender Produktqualität.

Nur wenige Prozesse sind

schon standardisiert. Und selbst bei typgleichen

und gleich kalibrierten Maschinen

lassen sich teils Qualitätsabweichungen

feststellen. Trotzdem müssen die fertigen

Bauteile die bei der Auslegung vorgesehenen

mechanisch-technologischen Eigenschaften

aufweisen.

Autoren: Gunther Kuhn, Leiter Produktmanagement,

TÜV SÜD Industrie Service, München,

Gregor Graf, Leiter Engineering, Rosswag, Pfinztal

Maßgeschneiderte Zertifizierung

TÜV SÜD Industrie Service bietet ein neues

Zertifizierungsprogramm für Bauteile mit

Sicherheitsbezug, das auf dem AD 2000-Regelwerk

für Druckgeräte und der europäischen

Druckgeräterichtlinie DGRL basiert.

Es dokumentiert das Qualitätsbewusstsein

von Unternehmen und gibt zugleich Betriebsleitern

additiver Fertigungsstätten Sicherheit

bei der Auswahl ihrer Lieferanten.

Beim SLM ist die Evaluierung des angelieferten

Metallpulvers grundlegend. Die zu beachtenden

Parameter sind z. B. die chemische

Zusammensetzung und die physikalische

Beschaffenheit. Auch welche Restfeuchte

das Pulver durch Lagerung und

Transport hat, spielt eine Rolle. Viele Anwender

greifen auf individuelle Erfahrungswerte

zurück. TÜV SÜD prüft mikro- und

makroskopisch u. a. mit Rasterelektronenmikroskopen,

ob die gewünschten Pulvereigenschaften

vorliegen und den Anforderungen

und Spezifikationen entsprechen. Eine

Herausforderung ist dabei, geeignete Verfahren

zu finden, um Messunsicherheiten zu ermitteln

oder Grenzwerte festzulegen. Inwieweit

ist z. B. der prozentuale Anteil an Hohl-

Erarbeitung einheitlicher Standards

räumen genügend klein? Entspricht auf

kleinster Ebene die Partikelverteilung dem

gewünschten Verlauf? Weist die Oberflächenbeschaffenheit

die geforderten Kristallstrukturen

auf? Sind keine zu großen Abweichungen

bzw. Auffälligkeiten festzustellen?

Um zudem die Einsatzfähigkeit des Pulvers

einzuordnen, werden technologische Eigenschaften

wie Feststoff-, Schütt- und Stampfdichte

sowie Schüttwinkel gemessen.

Erfolgreiches Pilot-Audit

Als erster Metallpulver-Hersteller wurde

Rosswag Engineering von TÜV SÜD Industrie

Service in einem Pilot-Audit erfolgreich

zertifiziert. Die TÜV SÜD-Experten betrachteten

und bewerteten alle qualitätsrelevanten

Unternehmensbereiche wie die

Anlagen, Prozesse und Materialien. Rosswag

Engineering bietet zudem eine ganzheitliche

Prozesskette rund um additive

Fertigungsverfahren mit Fokus auf die Herstellung

qualitativ hochwertiger Bauteile

und die Qualifizierung neuer Werkstoffe.

www.tuvsud.com/de-is

www.rosswag-engineering.de

Verschiedene DIN-Gremien erarbeiten derzeit Normen zur additiven Fertigung

metallischer Bauteile. Dazu gehören in der Gemeinschaftsarbeit die Normenausschüsse

für Werkstofftechnologie sowie Schweißen und verwandte Verfahren

(NA 145-04-02 GA NWT/NAS). Im Besonderen beschäftigt sich der Gemeinschaftsarbeitskreis

NA 145-04-02-01 GAK mit additiv gefertigten Bauteilen unter der Druckgeräterichtlinie.

Hierzu werden z. B. zusätzliche Anforderungen an drucktragende Teile

oder Grundsätze zur Qualifizierung von Maschinenbedienern definiert. Zudem

bearbeitet das ISO-Komitee TC 261 „Additive Manufacturing“ viele der noch fehlenden

Standards, die sich in Zukunft auf die Ausbildung von Mitarbeitern und die Validierung

von Prozessen auswirken dürften.

24 Der Betriebsleiter 07-08/2020 www.derbetriebsleiter.de

FERTIGUNGSTECHNIK

Überlastungsschäden an Werkzeug,

Werkstück und Fräsmaschine verhindern

Die vom Maschinenbauer

Kunzmann neu entwickelte

Funktion AFR verhindert sicher

und zuverlässig Überlastungsschäden

an Werkzeug, Werkstück

und Fräsmaschine bereits ab dem

ersten Teil. Mit Hilfe eines kontinuierlichen

Monitorings kontrolliert

die „Automatic Feed Reduction“

die Maschine und das vom Werkzeug benötigte Antriebsmoment.

Wird eine Überlastung erkannt, vermindert AFR automatisch den

Vorschub um einen voreingestellten Prozentwert. Diese

Vorschubreduzierung kann bis zu viermal wiederholt werden

bevor eine definierte Abschaltschwelle erreicht wird. Dann wird

die Bearbeitung kontrolliert unterbrochen. Da die AFR-Funktion

keinen Lernschnitt benötigt, ist ihr Einsatz insbesondere in der

Prototypen-, Einzelteil- und Kleinserienfertigung sowie bei

Rohteilen mit schwankendem Aufmaß sinnvoll. Kosten werden

außerdem dadurch eingespart, dass Werkzeuge bis zum Erreichen

Ihrer Verschleißgrenze genutzt werden können und nicht verfrüht

ausgetauscht werden.

AFR ist zukünftig für alle Heidenhain CNC-Fräsmaschinen von

Kunzmann verfügbar. Für bereits gelieferte Modelle mit den

Steuerungen Heidenhain TNC 620 und TNC 640 kann AFR

problemlos nachgerüstet werden.

www.kunzmann-fraesmaschinen.de

Reinraumbedingungen in der Fertigung

geschaffen

Der Dienstleister für Oberflächenveredelung

von Elastomeren OVE Plasmatec

hat die Luftqualität in seinen Produktionsräumen

verbessert. Drei mobile Umluftgeräte

Ecomax 30 von Aeropur filtern im

Umluftbetrieb Staub, Feinstaub, Keime

und Bakterien aus der Umgebungsluft

und schaffen Reinraumqualität der ISO

Klasse 8. Die Geräte mit einer Filterleistung

von jeweils 3 500 m³/h stehen

in der Warenannahme, in der Reinigungsabteilung und im

Beschichtungszentrum.

Im Herz der Produktion, im Beschichtungszentrum, hat OVE die

Reinraumklassifizierung bereits nach zwei Wochen erreicht und

seither gehalten. Für OVE-Geschäftsführer Martin Böhmler ein

ganz wichtiger Aspekt, denn die Anforderungen der Industrie an

technische Sauberkeit stiegen immer mehr. Dies betrifft auch die

Staubbelastung in der Umgebungsluft. Mit der verbesserten

Umgebungsluft in der Produktion kann OVE Plasmatec diesbezüglich

Kundenanforderungen größtenteils erfüllen. Und auch die

Mitarbeiter spüren den Effekt der besseren Luft und sind begeistert.

Hinzu kommt eine große Erleichterung, denn in Zeiten der

Corona-Pandemie sind alle beruhigt, dass die Entstaubungsgeräte

auch Viren und Bakterien aus der Luft filtern können.

www.ove-plasmatec.de

www.aeropur.de

Produktivität von CNC-Maschinenparks

steigern

Arbeitsprozesse optimieren, den

Maschineneinsatz exakt identifizieren

und jederzeit passgenau

steuern – dank des Systems

smartblick können Anwender die

Produktivität ihres CNC-Maschinenparks

steigern. smartblick

ermöglicht die optimale Gestaltung

komplexer Fertigungsabläufe für

Maschinen sämtlicher Baujahre, Hersteller und Steuerungen,

unabhängig vom Standort der Maschinen und der Produktionsleitung.

Die handliche smartblick-Box kann in nur 20 Minuten im

laufenden Betrieb ohne Stillstandzeiten und ohne Eingriff in die

Maschinensteuerung installiert werden.

Auf jedem Gerät mit Internetzugang kann das smartblick-

Dashboard aufgerufen und somit der eigene CNC-Maschinenpark

jederzeit von allen Mitarbeitern mittels PC, Smartphone oder

Tablet genau beobachtet, analysiert und optimiert werden.

Im All-inclusive-Service ist neben der Bereitstellung der

Hardware, Wartung und regelmäßigen Updates der Software auch

die komplette smartblick-Infrastruktur enthalten. Darüber hinaus

profitieren Nutzer von neuen Features, die stets in engem

Austausch mit den Kunden entwickelt werden. Auch Standard-

Updates sind im Paketpreis inkludiert. Abgerundet wird das Paket

zudem mit interaktiven Webinaren und Tutorials.

Entwickelt wurde das smarte System von der F&M Werkzeug- und

Maschinenbau GmbH mit Sitz in Berlin, deren Mehrheitseigentümer

seit Anfang 2018 die Perschmann Gruppe ist.

www.perschmann.de

Vereinfachtes Korrosionsschutzverfahren:

Anlagen jetzt in zwei Standardgrößen

Mit dem Betenio-Verfahren

steht ein Verfahren für die

Korrosionsschutzbehandlung

zur Verfügung, das im Vergleich

zu den marktüblichen

Verfahren des Strahlens und

der Säurebehandlung wesentliche

Vorteile aufweist. Bisher

wurden die Anlagen individuell projektiert. Jetzt bietet die RIO

GmbH die Anlagentechnik auch in zwei Standardversionen mit

definierten Beckengrößen an.

Das Betenio-Verfahren basiert auf den Wirkprinzipien des Phosphatierens

bzw. Entzunderns. Im Unterschied zu den bisherigen

Verfahren erfolgen Entfetten, Beizen und Phosphatieren in einem

Arbeitsschritt. Das erlaubt den Aufbau von sehr kompakten Anlagen,

und die Investitionen reduzieren sich auf 25 bis 30 % im Vergleich

zu konventionellen Säureanlagen. Außerdem werden Energie

und Kosten für die Spülwasseraufbereitung gespart. Die Badflüssigkeit

muss nur ein- bis zweimal pro Jahr gewechselt werden.

Der Anwender profitiert darüber hinaus von kurzen Behandlungszeiten

(1 bis 60 Min.). Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die

Umweltverträglichkeit der eigens für dieses Verfahren entwickelten

Säure. Der Betreiber muss keine Genehmigung für den Anlagenbetrieb

einholen und kann auf eine Absaugung verzichten, da keine

korrosiven Dämpfe entstehen. So schonend das Verfahren

gegenüber der Umwelt ist, so wirksam ist der Korrosionsschutz: Im

Salzsprühtest nach DIN EN ISO 9227 werden Standzeiten von über

1 000 Stunden ohne Korrosion der Bauteile erreicht.

www.betenio.de

www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 07-08/2020 25

INTRALOGISTIK I TITEL

01

Gepusht für die Zukunft

Retrofit der Antriebstechnik in einem Paketverteilzentrum

Im Rahmen eines Retrofitprojekts

im DPD-Paketverteilzentrum

Worms installierte SEW-Eurodrive

neue Antriebstechnik. Die Bruch-

saler Automatisierungsexperten

schafften den Umbau reibungslos

in kürzester Zeit.

Nachmittags gegen halb vier, kommt

Leben in die riesige Halle der DPD

Deutschland GmbH im rheinlandpfälzischen

Worms. An 19 Toren des Verteilzentrums

docken Abholfahrzeuge an und

bringen Pakete jeglicher Formen und Größen

aus Mannheim, Mainz, Heidelberg,

Autorin: Andrea Balser, Referentin Fachpresse,

SEW-Eurodrive, Bruchsal

Bad Kreuznach, Monsheim, Gau-Odernheim

und Bürstadt ins Zentraldepot. Der

Paketeingang im Nahverkehr beträgt

durchschnittlich 30 000 Pakete pro Tag. Je

nach Saison steigt diese Zahl auf bis zu

38 000. Im Fernverkehr werden in Spitzenzeiten

42 000 bis 48 000 Pakete bearbeitet.

„Unser Ziel ist es, dass bis 21 Uhr hier wieder

Ruhe einkehrt. Dann sollte sämtliche

Ware verteilt und verladen sein“, sagt Michael

Meitzler, Umschlagsleiter bei DPD

Worms. Damit das gelingt, muss die Technik

stimmen.

„Wir sind darauf angewiesen, dass die

Pusher funktionieren“, konstatiert Michael

Feneis, technischer Leiter Depot 167 DPD

Worms. „Deshalb setzen wir auf SEW-

Eurodrive.“ Antriebs- und Steuerungstechnik

des Bruchsaler Automatisierungsspezialisten

war schon von Anfang an in der Anlage,

die 1994 in Betrieb genommen wurde,

verbaut. Die Antriebe der Pusher (Abweiser),

die die Pakete vom Stahlförderband

in die richtige Richtung zur

Ausgangswechselbrücke lenken, waren in

die Jahre gekommen und mussten erneuert

werden. Im Rahmen eines Retrofitprojekts

wurde entlang der Sorterlinie B die

Antriebs- und Steuerungstechnik 2019

komplett erneuert: 28 Pusher, die in Material

und Mechanik wie bisher verblieben

sind, erhielten neue Antriebe.

Neben den Synchronmotoren installierte

SEW-Eurodrive sechs Schaltschränke mit jeweils

einem Controller, einem Versorgungsmodul

und bis zu fünf Achsmodulen. Jedes

Einzel-Achsmodul steuert den Synchronmotor

eines Pushers und sorgt dafür, dass

die Pakete zur richtigen Zeit an der richtigen

Stelle einen ordentlichen Schubs bekommen.

Dadurch werden sie auf die korrekte

Förderstrecke zur Wechselbrücke und somit

zur richtigen Destination gelenkt.

Umbau in kürzester Zeit

Das Retrofitprojekt war für ein Wochenende

ausgelegt. Freitags nach Schichtende in der

DPD-Halle rückte Gabriel Currle, Service

Elektronik SEW-Eurodrive und Projektleiter

26 Der Betriebsleiter 07-08/2020 www.derbetriebsleiter.de

TITEL I INTRALOGISTIK

02 03

01 Neue synchrone Servomotoren der

Baureihe CMP(Z)80L (schwarz) von SEW-

Eurodrive wurden entlang der Sorterlinie B

an den Pushern installiert

02 Blick in einen neuen Schaltschrank mit

Steuerung

03 Die reibungslosen Abläufe im Paketverteilzentrum

hängen von der korrekten

Funktion der Pusher ab

des Wormser Vorhabens, mit seinem Team

zu den ersten vorbereitenden Arbeiten an

der Sorter-Linie B an. Zwei Elektroinstallateure

sowie zwei Monteure des Service Mechanik

nutzten den Samstag für die Demontage

der bisherigen Schaltschränke, die

Montage der neuen Schaltschränke, die Demontage

der alten Antriebe, die Montage

der neuen Antriebe sowie die komplette

Leitungsverlegung. Die Konfiguration der

Antriebsfunktionen, die Datensicherung

sowie Tests und die Inbetriebnahme übernahmen

zwei Serviceingenieure des Elektronikservice.

Am Abend war alles erledigt –

der Sonntag blieb frei.

„Ich hätte nie gedacht, dass das alles an

einem Tag geht“, zeigt sich Michael Feneis

beeindruckt. Der Technikleiter lobt ausdrücklich

den reibungslosen Ablauf des

Umbaus und den SEW-Service: „Darauf

kann man sich wirklich verlassen!“

Die Pusher der Sorterline A sind teilweise

mit über 25 Jahre alter Technik ausgestattet.

„Die tut noch das, was sie soll“, bestätigt der

Technikleiter und betont, dass dies für die

Zuverlässigkeit und Qualität der SEW-Produkte

spricht. Auch sonst läuft im Wormser

Verteilzentrum von Anfang bis Ende alles

rund: Die Paketdaten werden an den Eingangstoren

in der Entladestation an zwei

zentralen Scanstationen erfasst: Abmaße,

Volumen, Gewicht. Samt Zieladresse sind

alle Paketdaten von nun an im Rechner hinterlegt.

Von der Scanstation aus werden die

Pakete zu den beiden Stahlbandsortern A

und B transportiert und durchlaufen die Lesestation,

an der die Zieladresse am Label

detektiert wird. Mittels Drehgeber wird nun

genau derjenige Pusher angesteuert, der

das Paket zur korrekten Wechselbrücke

bugsiert – vollflächig und punktgenau, damit

das Paket sauber den plötzlichen, sehr

schnellen Richtungswechsel vollzieht.

„Die Herausforderung besteht darin, dass

bei der Vielfalt der unterschiedlichen Pakete

der Pusher exakt den richtigen Punkt trifft. Sowohl

Beschädigungen als auch Stau sind unbedingt

zu vermeiden“, gibt Michael Meitzler

zu bedenken. Lichtschranken würden einen

Stau erkennen und das Band stoppen.

Für die Zukunft gewappnet

Die Paketverteilung funktioniert aktuell ohne

Bildverarbeitung und weitere Sensorik

einwandfrei. Sie ließe sich aber aufrüsten:

Sollte zum Beispiel an den Abweisstationen

eine Kraft- und Lageregelung des Pusherausschlags

erfolgen, um die Pakete individuell

und schonend zu behandeln, wäre

das mit Movi-C-Komponenten schon heute

möglich: „Darauf sind wir vorbereitet. Das

jetzt installierte Automatisierungssystem

könnte eine Regelung mit neuer Sensorik

sofort umsetzen“, bekräftigt Gabriel Currle.

Auch Michael Feneis sieht die Anlage für

die Zukunft gerüstet: „Bei einem eventuellen

Ausfall eines Moduls können wir es einfach

per Plug and Play austauschen, ohne

neue Parametrierung. Denn der Movi-C-

Controller übernimmt die komplette Datenhaltung

des Achsverbundes in der Anlage.

Hinsichtlich der Wartung müssen wir lediglich

ab und zu die Filter am Klimagerät

des Schaltschranks wechseln. Ansonsten

bleibt für uns nur ein minimaler Wartungsaufwand“,

bestätigt Michael Feneis.

Bilder: SEW-Eurodrive

www.sew-eurodrive.de

04

Michael Feneis, DPD Worms, Gabriel Currle,

SEW-Eurodrive sowie Michael Meitzler, DPD

Worms (v. li.) sind sehr zufrieden mit dem

Ergebnis des Retrofitprojekts

Punktgenaue Bewegung

Das Projekt im Detail

Im Zuge des Retrofits hat SEW-Eurodrive bei DPD in Worms neue Pusher-Antriebe

und sechs Schaltschränke auf Basis des Movidrive Movi-C-Mehrachs-Servoverstärkersystems

installiert. Vier Schaltschränke sind jeweils mit einem Movi-C-Controller und

einem Versorgungsmodul MDP mit fünf Einachsmodulen MDA ausgestattet, zwei

Schaltschränke jeweils mit einem Movi-C-Controller und vier Achsmodulen. Jedes

Achsmodul (Frequenzumrichter) steuert den Synchronmotor eines Pushers. Im

Schaltschrank ist außerdem ein Pilz-Sicherheitsschaltgerät verbaut, das auf die

STO-Kontakte der Achsmodule wirkt. SEW-Eurodrive übernahm die Demontage der

bisherigen und Montage der neuen Schaltschränke, die Demontage der alten und

Montage der neuen Antriebe, die komplette Leitungsverlegung, Konfiguration der

Antriebsfunktionen, Datensicherung, Tests, Inbetriebnahme sowie die Einweisung

des Bedienpersonals in die neue Produktfamilie.

www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 07-08/2020 27

INTRALOGISTIK

Immer schön Abstand halten

Mit passenden Handlingsystemen den Materialfluss auch in Corona-Zeiten auf Trab halten

Der innerbetriebliche Materialfluss

muss auch unter den Coronabedingten

Hygieneauflagen rei-

bungsarm ablaufen. Der Intralogistik-Spezialist

Expresso hat

passende Lösungen dafür im

Portfolio. Beim richtigen Einsatz

der mobilen und hochflexiblen

Handhabungssysteme des Her-

stellers können Mitarbeiter agieren

und interagieren, ohne sich dabei

zu nahe zu kommen.

Autor: Julius Moselweiß, Freier Fachjournalist,

Darmstadt

Auf Abstand bleiben und möglichst wenig

Gegenstände berühren – das ist

leicht gesagt. Je nach Branche und Betrieb

lassen sich jedoch die Corona-bedingten

Hygiene- und Verhaltensregeln nur schwer

mit der bisherigen Materialfluss-Organisation

vereinbaren. Zahlreiche Prozesse stehen

daher auf dem Prüfstand und viele eingeübte

Routinen müssen kurzfristig an die

neue Situation angepasst werden.

„Etliche Unternehmen betrachten die

Krise als Chance und nehmen nun ihre Abläufe

unter Effizienz-Gesichtspunkten unter

die Lupe; andere sind schon einen Schritt

weiter und benötigen dringend technische

Lösungen, um ihre Intralogistik möglichst

schnell auf die Non-Contact- und Keep-Distance-Regeln

der Corona-Verordnungen abzustimmen“,

berichtet Dr. Alexander Bünz,

Geschäftsführer von Expresso.

Bereits seit einigen Wochen arbeiten die

Produkt- und Vertriebsmanager des Kasseler

Herstellers mit Hochdruck daran, ihre

Kunden in Industrie und Handel mit den

dafür am besten geeigneten Fördermitteln

und Handhabungssystemen auszustatten.

Im Fokus stehen dabei vorrangig das mobile

Transport- und Hebegerät lift2move sowie

das Freischwenk-Positioniersystem BalanceLift.

Denn beide ermöglichen das „kontaktlose“

Handling von Werkstücken, Bauteilen,

Halbzeugen und Behältern. Wer mit

diesen Systemen agiert, kommt keinem Kollegen

zu nahe und kann alle Aufgaben aus

sicherer Entfernung erledigen. „Sowohl mit

dem lift2move als auch mit dem pneumatischen

oder elektrischen BalanceLift lassen

sich viele Hebe-, Senk- und Förderarbeiten

in Prozessen der Bestückung, Zuführung,

Entnahme und Übergabe berührungslos

und unter Einhaltung der nötigen Schutzabstände

ausführen“, sagt Dr. Alexander

Bünz.

Schlankes Einstiegssystem

gefragt

Der lift2move ist ein manuelles Vorschub-

Flurförderzeug mit elektrisch höhenverstellbarem

Hubmast, der zahlreiche spezifische

Anbaugeräte aufnehmen kann. Das

System bietet schon in Normalzeiten viel

Spielraum für intralogistische Prozessoptimierungen

und punktet unter den Corona-

Bedingungen nun mit seiner hohen Flexibilität

und einfachen Bedienbarkeit. Es passt

sich jederzeit neuen Platzanforderungen an

und lässt sich durch viele verschiedene

Lastaufnahmen einfach auf rasch wechselnde

Aufgabenstellungen abstimmen.

Weil kostengünstig und rasch verfügbar,

sind derzeit insbesondere die Einsteiger-

Variante Basic sowie die erst kürzlich vorgestellte

Baureihe Selective gefragt. Mit dem

lift2move Selective lassen sich kurzfristig

bereits viele Standardarbeiten der Handhabungstechnik

unter Beachtung der Abstandsregeln

organisieren, da Expresso diese

Baureihe mit drei verschiedenen Masthubwegen

(1192/1442/1692 mm) für Traglasten

bis 125 kg anbietet. Dazu passend

gibt es sechs Lastaufnahmen: drei Plattformen

für Behälter und Bauteile, einen V-

Block für Zylindrisches, einen 500-mm-

Dorn für Coils und einen 450-mm-Ausleger

mit Lasthaken.

Wer als Betriebs- und Produktionsleiter

bereits weiß, welche intralogistischen Aktionen

ein höheres Maß an Aufmerksamkeit

in punkto Corona erfordern, kann seinen

Blick über die Einsteiger-Serie hinaus auf

die größeren lift2move Baureihen richten.

Hier stellt Expresso auch Doppelmast-Modelle

mit Tragfähigkeiten von bis zu 400 kg

zur Verfügung und nutzt die gesamte Klaviatur

der Baukasten-Philosophie: Fahrwerk,

28 Der Betriebsleiter 07-08/2020 www.derbetriebsleiter.de

INTRALOGISTIK

01 02

03

01 Maßgeschneiderte Corona-Lösung:

Expresso stattet sein mobiles Transport- und

Hebegerät lift2move mit einer zusätzlichen

Trennscheibe zur Infektionsabwehr aus

02 Das ergonomische Positioniersystem

BalanceLift ermöglicht es einer einzigen

Person, ohne direkten Kontakt zu Mitarbeitern

große und schwere Objekte zu bewegen

03 Heben und bewegen mit Sicherheitsabstand:

Für Standard-Hantierungen, bei denen

keine hohe Spezialisierung gefragt ist, bietet

sich das Basismodell lift2move Selective an

Noch mehr Abstand

mit Fernbedienung

Für sein Flurförderzeug-System

lift2move bietet Expresso auch eine

Infrarot-Fernbedienung an. Damit

lassen sich alle Hebe- und Senkbewegungen

des Hubmastes und des

Trägers bzw. Greifers mit sicherem

Abstand ohne Kontakt zu einem

anderen Mitarbeiter ausführen. Der

Anwender muss dazu lediglich in

Sichtweite zum lift2move stehen.

Mastantriebe, Bremsen, Energiemodule –

dem Nutzer bieten sich hier viele Optimierungsansätze.

Ohne viel Aufwand lässt sich ein lift2move

auch als Werkstückträger oder mobiler Arbeitsplatz

konfigurieren. „Darüber hinaus

offerieren wir dafür aktuell eine Klarsicht-

Trennscheibe zur Infektionsabwehr, und

unsere Serviceteams bieten einen exzellenten

Support bei der praktischen Umsetzung

der Corona-spezifischen Non-Contact-Regeln.

Beispielsweise mit einer intensiven

Vor-Ort-Beratung oder der Bereitstellung

von Testgeräten“, ergänzt Geschäftsführer

Alexander Bünz.

Kontaktloses Versetzen

Für Entnahme- und Übergabeprozesse, bei

denen kürzere Wegstrecken zu überwinden

sind, bietet Expresso den BalanceLift an.

Dieses ergonomische Freischwenk-Positioniersys-

tem gibt es als Pneumatikoder

Elektroversion. Es ermöglicht

es einer einzigen

Person, große und schwere

Objekte innerhalb eines

handhabungstechnisch

definierten Aktionsfeldes

zu bewegen. Behälter oder

Bauteile können damit mit

minimalem Krafteinsatz

und ohne direkten Kontakt

zu anderen Mitarbeitern

aufgenommen und versetzt

werden. Dabei lässt

sich jeder BalanceLift über

diverse Trägersysteme und das Greifersortiment

an seine Aufgabe und sein Umfeld anpassen.

Während die Druckluft-Variante bis

zu 150 kg schwere Lasten bewegt und sich

auch für Ex-Zonen eignet, kann der Elektro-

Balancer Nutzlasten von bis zu 600 kg aufnehmen.

Als Träger- und Führungssysteme des BalanceLift

dienen ein mobiler oder stationärer

Schwenkkran, ein fest montierter oder

verfahrbarer Säulen-/Wandschwenkkran,

ein Aluminium-Traversensystem oder ein

Schienensystem. Bei komplexen Großprojekten

kooperiert Expresso zudem mit namhaften

Kranbauern und die Integration in

kundenseitige Krananlagen ist ebenfalls

machbar. Die Pneumatik-Variante besteht

aus Trägersystem, Druckluftzylinder, Steuerung

sowie Greifer oder Aufnahme. Bei

der Steuereinheit kann der Anwender wählen

zwischen der voreinstellbaren Balancer-Steuerung

für das tastenlose Handling

stets gleicher Gewichte oder der Vario-

Steuerung für wechselnde Gewichte.

Der elektrische BalanceLift hat einen

Servoantrieb, dessen Geschwindigkeit sich

Mit unserem lift2move und

dem BalanceLift lassen sich

viele Hebe-, Senk- und Förderarbeiten

in Prozessen der Bestückung,

Zuführung, Entnahme und Übergabe

berührungslos und unter Einhaltung

der derzeit nötigen

Schutzabstände ausführen.

Dr. Alexander Bünz,

Geschäftsführer von Expresso

stufenlos von feinfühliger Langsamfahrt bis

Maximaltempo (61 m/min) regeln lässt.

Sein Steuergriff verfügt über eine sensorische

Bedieneridentifikation und einen Modus,

in dem der Anwender die Last ohne

Bedienung der Auf-/Ab-Steuerung in X-

und Z-Achse frei per Hand bewegen kann.

Mit welchem Greif- oder Aufnahmemittel

ein BalanceLift bestückt wird, richtet sich

nach der Art der Last und den Corona-spezifischen

Anforderungen. Das Baukastensystem

und die Kreativität des Engineerings

von Expresso setzen hier kaum Grenzen.

Bilder: Expresso

www.expresso-group.com

www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 07-08/2020 29

INTRALOGISTIK

Grenzenlose IT

Materialflussrechner verbindet Distribution in Italien mit SAP-System in Deutschland

Nicht nur nach außen arbeitet der global tätige Automobil- und

Industriezulieferer Schaeffler mit Innovationskraft und neuester

Technologie, auch innerbetrieblich steht ständige Optimierung auf dem

Plan. Das jüngste Projekt galt den Logistikaktivitäten in der Sparte

„Industrie“: Die Marktversorgung wurde neu gestaltet, die Lieferkette

optimiert und damit die Lieferperformance wesentlich erhöht.

Das neue Distributionszentrum der

Schaeffler Gruppe befindet sich im italienischen

Carisio. „Die Aufgabe bestand darin,

die Betriebssicherheit eines SAP-EWM-Systems

im Rechenzentrum Herzogenaurach

mit den Echtzeit-Anforderungen eines automatisierten

Logistiksystems am Standort in

Italien zu verbinden“, erläutert Hans-Peter

Rösch, Teilprojektleiter Logistische Prozesse

und IT der Schaeffler Gruppe. Beide konträren

Anforderungen ließen sich mit dem Einsatz

eines Materialflussrechners als gekapselte

selbständige Einheit elegant lösen. Für die

Projektlösung arbeiteten der Systemintegrator

Aberle und Softwarespezialist Sysmat zusammen,

um an Schaeffler eine automatisierte

Anlage inklusive des grafischen Materialflussrechners

(MFR) zu liefern.

Die eingesetzte, individuell konfigurierte

Software steuert den Materialfluss derart,

dass sie der Schaeffler Gruppe reibungslose

Abläufe aller Fördertechnikprozesse, die

Verbesserung des Warenflusses, eine effiziente

Verwaltung der Abläufe sowie fahrwegsoptimierte

Aus- und Einlagerungen

von Regalbediengeräten und Automatikkränen

ermöglicht. Zusätzlich reagiert das

Programm auf die unterschiedlichen Anlagensituationen.

Hinzu kommt die Anlagenvisualisierung,

um Störungen schnell zu lokalisieren.

Die Anlagenemulation von Sysmat

ergänzt die Softwaremodule und unterstützt

schon während der Implementierung

einer solchen Anlage die Entwicklungsund

Aufbau-Phase.

MFR steuert komplexe

automatisierte Prozesse

Im neu errichteten Distributionszentrum in

Carisio übernimmt der grafische Materialflussrechner

die Steuerung der Anlage auf

der Basis von Transporten aus dem SAP-

System. Durch die klare Trennung von

Funktionen und Hierarchien nutzen beide

Systeme ihre im Standard vorhandenen

Funktionen. Somit entfallen aufwendige

projektspezifische Programmierungen und

Tests ebenso wie komplexe Schnittstellen

zwischen den Systemen.

Der grafische Materialflussrechner steuert

beispielsweise ein automatisches Kleinteillager,

zwei Sequenzer und Behälterfördertechnik.

Warenausgangs- und Wareneingangszone,

ein manuelles Palettenlager, Arbeitsplatzdialoge

und das Staplerleitsystem werden

durch ein SAP Enterprise Warehouse

Management gesteuert. Durch Zusammenarbeit

von SAP und dem grafischen Materialflussrechner

werden Lagerprozesse, Dialoge

und Materialfluss synchronisiert.

Auch im Ablauf selbst sind die beiden Systeme

eindeutig getrennt: Während das Entladen,

Wareneingang und -ausgang, Dekonsolidierung,

Versandvorbereitung und

die Auftragssteuerung via SAP gesteuert

sind, erfolgt der Putaway, das Auslagern von

Behältern, Behältersequenzierung nach Gewichtsklassen,

Andienen und Rücklagern

durch den grafischen Materialflussrechner.

Der MFR matCONTROL übernimmt die

Verwaltung der Lagerfächer für das vierfach

tiefe Behälterlager und die Warteschlangenverwaltung,

um so eine optimale Auslastung

der Anlage zu gewährleisten. SAP

kennt die Behälter, die Bestände in den Behältern

und sämtliche Artikel- und Kundendaten.

Soll ein Behälter eingelagert werden,

sendet SAP einen Transport an den

MFR und sorgt für Abtransport, Lagerfachsuche

und Einlagerung in das viergassige

automatische Kleinteillager mit 45 000 Behälterstellplätzen.

Die Regale sind für eine

zweifach tiefe Lagerung bei großen Behältern

oder vierfach tiefe Lagerung bei kleinen

Behältern konzipiert. Zur Pufferung vor

der Kommissionierung stehen zwei Sequenzer

mit insgesamt 1 800 Stellplätzen,

zweifach tief, zur Verfügung. Diese Sequenzer

versorgen die zwölf Pick- und Packarbeitsplätze

mit Behältern in der von SAP

vorgegebenen Reihenfolge. Dort kommissionieren

Mitarbeiter über SAP-Dialoge die

Ware, indem sie sie wiegen, bestätigen, verschließen

und mit Versandpapieren verse-

30 Der Betriebsleiter 07-08/2020 www.derbetriebsleiter.de

INTRALOGISTIK

hen. Die Software nimmt dadurch dem

SAP-System sehr viel komplexe Steuerungsfunktionen

ab. „Um mit Standardfunktionen

so komplexe automatisierte Prozesse

zu steuern, hilft der Materialflussrechner

enorm“, so Rösch.

Somit bietet er der Unternehmensgruppe

die Möglichkeit, verschiedene Prozesse zu

optimieren, da die Koordination der Materialflusslogik

sich in einer Hand befindet

01Durch Zusammenarbeit von SAP und dem

grafischen Materialflussrechner werden

Lagerprozesse, Dialoge und Materialfluss

synchronisiert

die im EWM mit der Fördertechnik zur Andienung

und Abförderung von Ladungsträgern

geführt werden. „Durch den Einsatz des

Materialflussrechners und der Emulation

wurde die Projektlaufzeit enorm verkürzt.

Wir konnten mit der Emulation bereits parallel

zum Aufbau von Mechanik und Steuerungstechnik

alle EWM-Funktionen erstellen

und testen“, so Rösch.

Wie viel Zeit ein derartiges Vorgehen

spart, wird bei der Gegenüberstellung von

konventioneller Methode und Materialflussrechner

inklusive Emulationsfunktion

deutlich. Der konventionelle Weg sieht einen

sequentiellen Ablauf vor. Das heißt, die

Integration von SAP mit der Anlage erfolgt

vor Ort. Dazu testet der Anwender im ersten

Schritt die Schnittstellenprogramme und

überprüft die Syntax. Die Semantik, also die

Nachrichtenlogik, testet er im nächsten

Schritt. Der dritte Schritt widmet sich den

Darüber hinaus wird ein durchgängiges

Qualitätssicherungssystem für Schulungen

und Tests durch Key-User aufgebaut und

genutzt. Durch die Emulationsfunktionen,

die sysmat bereitstellt, ist eine Prozess-

Schulung der Benutzer direkt am System

möglich. Auch bei künftigen Funktionserweiterungen

und Upgrades steht die Testumgebung

zur Verfügung, die somit das Risiko

von Systemfehlern auf der produktiven

Anlage minimiert.

Bilder: Aberle GmbH

www.sysmat.de

www.aberle-automation.com

Ohne die Möglichkeit einer vorherigen Emulation hätte die

Inbetriebnahme deutlich mehr Zeit in Anspruch genommen

und die Echtzeit-Anforderungen aus dem

EWM ausgelagert sind. Es existiert somit eine

klare Trennung von Funktionen und Verantwortung

für Leistungsmerkmale des

SAP-Systems.

Anlagenemulation verkürzt

Projektlaufzeit

In der Entwicklungs- und Testphase lieferte

die Sysmat-Software „Anlagenemulation“ einen

wesentlichen Beitrag zu hoher Ergebnisqualität

von Entwicklungen bei gleichzeitig

kurzer Laufzeit im Projekt. Sie stellt einen

vollwertigen Kommunikationspartner für

SAP EWM zur Verfügung und erlaubt Entwicklung,

Funktions- und Integrationstest

der EWM-Komponenten. Das ermöglicht

frühzeitige Tests der Schnittstellenprogramme

und die Überprüfung der Kommunikationslogik.

Eventuelle Fehler oder offene

Punkte in der Schnittstellenspezifikation erkennt

das Entwicklungsteam früh und kann

sie beseitigen, noch bevor die physikalische

Anlage gekoppelt ist. Typisches Beispiel für

einen Test ist die Integration weiterer logistischer

Arbeitsplätze, wie beispielsweise für

Dekonsolidierung und Kommissionierung,

Nachrichtensequenzen, das heißt, es erfolgt

eine Überprüfung der Logik- und Statusübergänge.

Alleine diese Tests dauern mit

der Echtanlage circa vier bis sechs Wochen.

Im letzten Schritt finden Tests zu den logistischen

Prozessen statt.

Im Gegensatz dazu benötigen die Tests

der Logik- und Statusübergänge mit einer

Kombination aus Materialflussrechner und

Emulation lediglich zwei Wochen. Voraussetzung

dafür ist, dass sich die Echtanlage

identisch mit der Simulation verhält. Auch

hier erfolgt am Ende ein Prozesstest der logistischen

Vorgänge. Gerade dort zeigt sich

die Stärke der Software.

Erst virtuell, dann real

02 An zwölf Pick- und Packarbeitsplätzen

wird die Ware über SAP-Dialoge

kommissioniert

Das Softwaremodul Anlagenemulation von Sysmat unterstützt schon während der

Implementierung einer solchen Anlage die Entwicklungs- und Aufbau-Phase. Es bildet

jede Anlage virtuell ab und stellt so für den Anwender die Anlage mit neuer Software

bereit, bevor sie „live geht“. Gerade im Zusammenspiel mit SAP und einem Materialflussrechner

bietet ein solcher Modus enorme Vorteile. Anwender, die die Technologie

einsetzen, können vorab alle Möglichkeiten des Zusammenspiels zwischen Materialflussrechner,

SAP und Anlage testen, ohne zeitlich in Verzug zu geraten.

www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 07-08/2020 31

INTRALOGISTIK

Materialversorgung wird digital

Mit neuartigem Ausgabesystem zur Intralogistik 4.0

Moderne Intralogistik erfordert Echtzeitinformationen über den Lagerund

Lieferzustand. Ein automatisch arbeitendes, digitales Lagersystem

liefert diese und erfüllt die Anforderungen an Effizienz, Versorgungssicherheit

und Kostenreduktion. Ein Ausgabeschrank ist die neueste

Anwendung dieses Systems. Für kleine und mittelständische Unternehmen

bietet der Schrank die Möglichkeit, in die Digitalisierung einzusteigen.

Bereits im Jahr 2000 hat der Schweizer

Wiegetechnik-Spezialist Digi Sens das

selbstüberwachende Lager e-nventory

entwickelt. Bei diesem System ist jede Lagerposition

mit einer hochgenauen, digitalen

Waage ausgestattet. Ein Controller

fragt permanent die aktuellen Bestände

sämtlicher Lagerplätze ab und sendet sie

an einen Server zur Weiterverarbeitung.

Hier werden auch die Alarmmengen und

die Mindestbestände für jeden Artikel verwaltet.

Neben dem internen Gebrauch

können die Bestandsdaten extern auch an

Lieferanten, Logistikdienstleister oder

Kunden weitergegeben werden. Diverse

C-Teile-Versorger setzen das System zur

dezentralen und digitalen Bewirtschaftung

der Lager bei ihren Kunden ein. Auch

die Demofabrik des European 4.0 Transformation

Center in Aachen organisiert

die Intralogistik auf Basis der Digi Sens-

Technologie.

Jenseits von Kanban

e-nventory ist als „Automatiklager“ der Gegenentwurf

zu Kanban. Das System zeichnet

sich durch das Wegfallen der Ein- und

Ausbuchvorgänge aus und liefert zu jeder

Zeit belastbare Bestandszahlen und Ent-

Materialversorgung leicht gemacht:

kein Scannen, kein Buchen, einfach

entnehmen; Zutrittsberechtigte

weisen sich einfach

per Karte aus

32 Der Betriebsleiter 07-08/2020 www.derbetriebsleiter.de

INTRALOGISTIK

nahmetrends. Damit wird ein automatisierter

Einkauf möglich, was zu niedrigeren

Logistik-Kosten und mehr Versorgungssicherheit

führt. Eine Reduktion des gebundenen

Kapitals um 50 Prozent ist möglich,

wie Praxis-Erfahrungen zeigen. Die Bestandsführung

von e-nventory ist cloudbasiert,

somit können Bestände über Werksund

Ländergrenzen hinweg konsistent gesteuert

werden.

„e-nventory ist ein wichtiger Baustein für

das Internet of Production. Die Bestandsverwaltung

von e-nventory kann nahtlos in

bestehende IT-Strukturen integriert werden.

Über eine sicher verschlüsselte Schnittstelle

greifen ERP- oder WMS-Systeme direkt auf

die Daten zu. Der Installations- und Initialisierungsaufwand

ist gering, der Nutzen ist

sofort erfahrbar“, so Michael Kuster, Director

Sales & Marketing bei Digi Sens.

Mehr als ein Schrank

Die neueste Anwendung des e-nventory-

Systems ist der Ausgabeschrank „i.cupboard“.

Der Stahlschrank wird nach Kundenerfordernissen

mit den üblichen

e-nventory Fachböden ausgestattet und

kann so bis zu 104 verschiedene Artikel bevorraten.

Der Zugang zu dem dort gelagerten

Material erfolgt über ein RFID-Badge,

das den Schließmechanismus freigibt. Die

Zugangsberechtigung kann über das Softwaresystem

individuell vergeben werden.

Jede Entnahme ist so einer Person zweifelsfrei

zuzuordnen. Die Idee hinter diesem

Produkt ist, das Material dort anzubieten,

wo die Mitarbeiter es benötigen. Jeder

i-cupboard wird daher mit den speziellen

Produkten bestückt, die vor Ort benötigt

werden. So werden die zeitraubenden

„Ausflüge“ zu zentralen Lagern/Magazinen

vermieden.

Die Datenverarbeitung erfolgt über

„e-nventory.net“, das ist die bewährte Webinfrastruktur,

die sicherstellt, dass die

Schrankinhalte überwacht und die Zutrittsberechtigungen

geregelt werden. Die Bestandsdaten

werden einfach über Web-

Browser dargestellt und sind so weltweit

verfügbar. Schnittstellen wie M2M, SOAP/

XML, EDIfact gewährleisten die Einbindung

in bestehende ERP-Systeme.

Schlankheitsdiät für die

Teileversorgung

Den ca. einen Meter breiten und zwei Meter

hohen i.cupboard gibt es in drei Versionen.

Drei Fragen zur Digitalisierung an Michael Kuster,

Director Sales & Marketing bei Digi Sens

Herr Kuster, was hat der i.cupboard mit Industrie 4.0 zu tun?

Jede Menge! Er schafft Vernetzung, bietet Informationstransparenz, technische

Assistenz und erlaubt dezentrale Entscheidungen. Für kleine und mittelständische

Unternehmen ist der i.cupboard der Einstieg in die Digitalisierung der Prozesse. Eine

Steckdose zur Versorgung des Schrankes reicht aus. Über eine LAN- oder Mobilfunk-

Verbindung erfolgt die Datenverbindung zur Cloudlösung, mehr braucht es für den

Anfang nicht.

Was macht das i.cupboard-System so sicher?

Wir kommen dem Nutzerverhalten entgegen,

denn die Anwendung des i.cupboards ist völlig

intuitiv: Man entnimmt einfach ein paar

Artikel und legt nicht benötigte wieder

zurück. Ohne Buchen, ohne Scannen.

Buchungsfehler, die in anderen Systemen

immer wieder vorkommen, summieren sich

nicht auf. Daher müssen die Unternehmen

keine „Angstlager“ anlegen, Produktionsstillstände

aufgrund von Fehlinformationen gibt es

beim i.cupboard nicht.

Was sind die Vorteile des Wiegesystems?

Digi Sens verwendet seine eigene

Technologie für die Verwiegung, die

schwingende Saite. Die Sensoren

sind präzise, langzeitstabil, haben

eine hohe Auflösung und liefern

ein digitales Signal ohne

notwendige Umwandlung.

Deshalb ist das System robust

gegenüber Störungen.

Der Standard i.cupboard ist mit Stahltüren

versehen, der i.cupboard mit Touch-Screen

erlaubt die zusätzliche Eingabe von Kostenstelle,

Kundenauftrag, Projekt, etc. Der

i.cupboard mit Glastüren und LED-Beleuchtung

wird bevorzugt von externen Materialversorgern

zur Präsentation ihrer Produkte

verwendet.

Michael Kuster: „Bei der Einführung

von i.cupboard zeigt unsere Erfahrung,

dass die Lagerbestände um 50 Prozent,

manchmal sogar um 75 Prozent gesenkt

werden können, ohne Einbußen bei der

Versorgungssicherheit zu verursachen.

Dies ist auf den digitalen Informationsfluss

und auf die bessere Unterscheidung zwischen

Lagerhütern und Schnelldrehern

zurückzuführen.“

Das i.cupboard-System ist gleichermaßen

für verteilte Lager wie auch für Konsignationslager

geeignet, denn es sammelt und meldet

die Lagerbestände vollautomatisch und

informiert über jede einzelne Materialentnahme

mit Zeit, Anzahl und Verbraucher.

„Der rätselhafte Verbrauchsanstieg bestimmter

Artikel, wie z. B. Trennscheiben oder

Handschuhe kurz vor dem Wochenende, gehört

auch der Vergangenheit an“, bemerkt

Kuster mit einem Augenzwinkern.

Bilder: Digi Sens

www.digisens.ch

www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 07-08/2020 33

INTRALOGISTIK

Stapler-Aufträge kontaktlos

zuweisen

Auf dem Weg zurück in ein normalisiertes Arbeitsleben bei

gleichzeitiger Einhaltung der Corona-bedingten Hygienevorschriften

hilft die Truck Call App von Linde Material

Handling: Fahraufträge für Flurförderzeuge lassen sich

über das Mobiltelefon digital zuweisen und reduzieren

den persönlichen Kontakt der Logistikmitarbeiter. Um

Unternehmen bei der Umstellung auf die neue Arbeitsweise

zu unterstützen, können sie die App sechs Monate

kostenlos testen.

Die Truck Call App funktioniert ähnlich wie moderne

Taxi-Apps à la Uber: Aufträge werden an alle Fahrer des

Unternehmens verschickt, bis einer den Auftrag annimmt.

Nach dem gleichen Prinzip funktioniert der Ruf nach

einem Staplerfahrer. Mit der Anwendung wird das

Zuweisen von Fahraufträgen deutlich einfacher und sorgt

für kürzere Kommunikationswege zwischen Verantwortlichen

und Fahrern. Und: Ein persönlicher Kontakt

zwischen den beiden ist nicht notwendig. Denn der

Schichtleiter stellt die zu erledigenden Transport- oder

Kommissionieraufträge von seinem Smartphone, Tablet

oder Computer aus zusammen mit einer Dringlichkeitsstufe

für den Auftrag in das System ein. Daraufhin

informiert die App alle Staplerfahrer, deren Gerät für den

Transportauftrag infrage kommen. Bestätigt ein Fahrer

online, verschwindet der Job aus dem System und nach

Erledigung erhält der Schichtleiter eine Benachrichtigung.

Die hybrid für Microsoft- und Apple-Geräte entwickelte

App steht im Google Play Store zum Download zur

Verfügung und ist einsatzbereit, sobald sich der Nutzer

registriert hat – entweder über den Webbrowser am PC

oder direkt in der App.

www.linde-mh.de

Desinfektionsmittel sicher lagern

Durch die COVID-19-Pandemie

werden vermehrt größere Mengen

Desinfektionsmittel für die regelmäßige

Hände- und Flächendesinfektion

vorgehalten. Sowohl bei der

Herstellung als auch bei der

täglichen Verwendung im betrieblichen

Alltag entstehen dadurch

mitunter höhere Lagermengen an

Desinfektionsmitteln sowie deren

Grundstoffe als bisher üblich. Dabei

gibt es einiges zu beachten: Denn ein

Großteil der Desinfektionsmittel enthält leicht brennbare Grundstoffe,

die bei der Lagerung die Einhaltung von brandschutztechnischen

Auflagen sowie Auflagen zum Gewässerschutz erforderlich machen.

Als Spezialist für betrieblichen Umwelt- und Arbeitsschutz hält die

Denios AG ein umfangreiches und zertifiziertes Produktsortiment für die

sichere Lagerung vor, egal ob für Kleinmengen oder für größere Bestände.

Zum Sortiment zählen u. a. Gefahrstoffschränke für kleine Mengen

Desinfektionsmittel, die direkt am Arbeitsplatz aufgestellt werden

können, ebenso wie Raumsysteme, deren Lagerkapazität weit über 1 000 l

Flüssigkeit umfassen kann. Im Hinblick auf Leckagen und die damit

verbundenen Risiken für Mensch und Umwelt steht eine große Auswahl

an Stahl-Auffangwannen zur Verfügung, die für wassergefährdende und

entzündbare Flüssigkeiten geeignet und zertifiziert sind. Für den

sicheren Transport von Gefahrstoffen bietet Denios unter der Marke

Falcon eine große Auswahl an z. B. Transportbehältern, Ab- und Umfüllkanistern

sowie Feindosierungseinheiten an.

Damit Anwender sich einen genaueren Überblick über die praktische

Umsetzung der rechtlichen Anforderungen für Lagerung und Handling

von Desinfektionsmitteln und deren Grundstoffen verschaffen können,

hat Denios auf seiner Website wichtige Anwendungshinweise

zusammengestellt.

www.denios.de

IMPRESSUM

erscheint 2020 im 61. Jahrgang, ISSN 0344-5941

Redaktion

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

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

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)

Stv. Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Martina Klein (mak),

Tel.: 06131/992-201, E-Mail: m.klein@vfmz.de

Redakteurin: Dipl.-Geogr. Martina Laun (ml),

Tel.: 06131/992-233, E-Mail: m.laun@vfmz.de

Redaktionsassistenz: Doris Buchenau,

Tel.: 06131/992-329, E-Mail: d.buchenau@vfmz.de,

Angelina Haas, Melanie Lerch, Petra Weidt, Ulla Winter

(Redaktionsadresse siehe Verlag)

Gestaltung

Sonja Daniel, Anette Fröder, Anna Schätzlein,

Mario Wüst

Chef vom Dienst

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer

Sales

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,

E-Mail: o.jennen@vfmz.de

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

E-Mail: a.zepig@vfmz.de

Nevenka Islamovic, Auftragsdisposition

Tel.: 06131/992-113, E-Mail: n.islamovic@vfmz.de

Anzeigenpreisliste Nr. 58: gültig ab 1. Oktober 2019

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34 Der Betriebsleiter 07-08/2020 www.derbetriebsleiter.de

VORSCHAU

IM NÄCHSTEN HEFT: 9/2020

ERSCHEINUNGSTERMIN: 03. 09. 2020 • ANZEIGENSCHLUSS: 19. 08. 2020

01

02

03

01 Mit Pick-by-Vision die Produktivität im Lager optimieren

(Bild: Picavi)

02 Safety-Retrofit virtuell planen (Bild: Sick)

04

03 Kostengünstige Automatisierung mit Delta-Roboter (Bild: igus)

04 „Hausherrenprinzip“ als essenzieller Bestandteil des Sicherheitsmanagements

(Bild: DuPont Sustainable Solutions)

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)

Der direkte Weg

Internet: www.DerBetriebsleiter.de

E-Paper: digital.derbetriebsleiter.de

Redaktion: m.laun@vfmz.de

Werbung: sales@vfmz.de

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www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 07-08/2020 35

MONTAGE UND

HANDHABUNG

SUPPLEMENT DER ZEITSCHRIFTEN DER KONSTRUKTEUR UND DER BETRIEBSLEITER

MONTAGE UND HANDHABUNG

EFFIZIENZ

AUF GANZER

LINIE

MONTAGE UND HANDHABUNG

Die Anforderungen an Maschinen für die

Kerzenproduktion sind hoch: Sie müssen eine

Vielzahl von Produktvarianten fertigen können,

dürfen nicht zu teuer sein und sollten eine lange

Lebensdauer haben. In diesem Zusammenhang

können hochgenaue Zahnstangengetriebe ihre

Stärken ausspielen.

Wenn man eine feierliche oder gemütliche Atmosphäre

schaffen möchte, ist Kerzenlicht die beste Wahl. Die

meisten Konsumenten wollen allerdings nicht viel

Geld für eine Kerze ausgeben. In der Branche versucht

man deshalb, möglichst kostengünstig zu fertigen. Das funktioniert

aber nur, wenn die Produktionsanlagen große Stückzahlen

und viele Kerzentypen auf einer Linie verarbeiten können. Bei der

Arthur Weissbach GmbH aus Fulda kennt man das Geschäft seit

mehr als 90 Jahren und entwickelt die passenden Lösungen dafür:

Autor: Sven Schürmann, LEANTECHNIK AG, Oberhausen

Das Unternehmen bietet ein breites Portfolio an Maschinen – von

hydraulischen Presslinien für Stumpen-, Kugel- und Profilkerzen

über Gießmaschinen für Stab- und Spitzkerzen bis hin zu Dochtwachsanlagen.

„Unsere Anlagen sind in ihrer Funktion, Flexibilität und Stückzahlleistung

einzigartig“, sagt Dipl.-Ing. Markus Weß, Geschäftsführer

bei Weissbach. Aus diesem Grund verkauft das Unternehmen seine

Kerzenmaschinen „made in Germany“ in der ganzen Welt. Für

einen Kunden in den USA hat Weissbach gerade eine Maschine

ausgeliefert, die Kerzen in Gläsern fertigt. „Dieses Produkt wird

auch in Europa immer beliebter“, so Weß.

Die Maschine wärmt die Gläser zunächst vor und bringt dann ein

bis drei Dochte mit Dochthalter in sie ein. Anschließend werden die

Gläser in großen Gruppen zur nächsten Station befördert und dort

positioniert, um das Wachs einzufüllen. Hier wiegt die Maschine

auch die Gläser, um sicherzustellen, dass die Füllmenge stimmt. Im

Anschluss durchlaufen die Gläser-Kerzen eine Kühlstrecke und

sind dann bereit für den Verpackungsprozess.

Für die Beförderung der Gläser zur Füllstation und weiter zur Kühlstrecke

sorgt eine Lineareinheit mit Überschiebe-Funktion, die mit

zwei Lifgo-Zahnstangengetrieben von Leantechnik ausgestattet ist.

Das Oberhausener Unternehmen hat sich auf die Entwicklung und

Fertigung hochgenauer Getriebe auf der Basis von Zahnstangen spezialisiert

und beliefert Kunden aus zahlreichen Branchen weltweit.

Nach umfangreichen Vergleichen mit ähnlichen Produkten von

Wettbewerbern entschieden sich Markus Weß und seine Kollegen für

S2 SUPPLEMENT 2020

01

die Leantechnik-Getriebe, weil hier das Gesamtpaket

aus Leistung, Preis, Lieferzeit und Service

stimmte.

ALTBEWÄHRTES NEU GEDACHT

Die hochpräzisen Zahnstangengetriebe, die

bei Weissbach zum Einsatz kommen, fertigt

Leantechnik bereits seit 1996. Auf der Euroblech

im selben Jahr präsentierte das Unternehmen

seine Neuentwicklung erstmals der

Öffentlichkeit – und konnte sich vor Anfragen

kaum retten. Leantechnik-Gründer und -Geschäftsführer

Reinhard Janzen ist noch heute

erstaunt, wie groß die Begeisterung der Fachwelt

damals war, denn „wir haben ja eigentlich

nur das altbewährte Zahnrad etwas modernisiert,

in dem wir die Zahnstange linear und

damit sehr genau an einem Ritzel entlangführen.“

Das ist leicht untertrieben, denn durch

die völlig neue Bauweise und die Würfelform

bieten die Zahnstangengetriebe Maschinenbauern

unzählige Anwendungsmöglichkeiten.

Die Getriebe kommen in den verschiedensten

Handling- bzw. Pick-and-Place-Anlagen weltweit

zum Einsatz.

02

01 Die beiden

Zahnstangengetriebe

bewegen die

Zuführeinheit, die die

Kerzen zur Füllstation

(Gitterboden) und

anschließend zur

Kühlstrecke befördert

02 Die Getriebe

sind mit einer vierfach

rollengeführten

Zahnstange

ausgestattet

und können die

Zuführeinheit

deshalb hochgenau

positionieren

„Viele Konstrukteure konnten sich anfangs

nicht genau vorstellen, was man mit unseren

Getrieben alles machen kann“, erinnert sich

Janzen. „Deshalb haben wir in den ersten Jahren

Modell-Anlagen gebaut und vorgeführt. So

wollten wir den potenziellen Kunden vor Augen

führen, was man aus den Zahnstangengetrieben

alles bauen kann.“ Auf diese Weise entstanden

bereits 1997/98 die ersten Positioniersysteme,

die Leantechnik heute unter dem Namen Leantranspo

fertigt und vertreibt.

KOMPLEXE BEWEGUNGSABLÄUFE –

KEIN PROBLEM

Die Bewegungsaufgabe, die Weissbach an seinen

Kerzen-Maschinen mit dem Lifgo-Zahnstangengetriebe

lösen wollte, war anspruchsvoll,

denn um die Kerzen-Gläser von einer Station

zur nächsten zu befördern, ist ein relativ langer

Hub erforderlich. „Früher hat man dafür Kurbel-

und Stangengetriebe verwendet und sich

eine eigene Lösung zurechtkonstruiert“, berichtet

Markus Weß. Der technische Fortschritt gehe

aber immer mehr in Richtung Standardisierung.

„Fertige Lineareinheiten mit Zahnstangengetriebe

Damit

Ihre Ideen

funktionieren!

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Sondermaschinen

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SUPPLEMENT 2020

S3

Ottemeier.indd 1 11.01.2018 13:54:10

sind nicht nur günstiger als eine individuelle Lösung, sondern auch

zuverlässiger und langlebiger. Insbesondere dann, wenn es – wie in

unserem Fall – um Kombinationsbewegungen aus hohem und seitlichem

Verfahren geht.“

Weissbach verwendet für die Bewegung der Lineareinheit an der

Kerzenmaschine Lifgo-Zahnstangengetriebe der Baugröße 5.1, die

eine Hubkraft von 3 800 N haben und ein Drehmoment von 76 Nm

erzeugen können. Die Getriebe sind über Elastomer-Gelenkwellen

an die Maschine angebunden und wurden aus dem Baukastensystem

von Leantechnik zusammengestellt. Das System ermöglicht die

WIE BEI LEANTECHNIK

INNOVATIONEN ENTSTEHEN

„Oft stoßen unsere Kunden die Entwicklung neuer

Produkte an“, berichtet Leantechnik-Vorstand Reinhard

Janzen. „Wir erfahren z. B., dass die Automobil-Industrie die

Effizienz ihrer Fertigung steigern will und dafür Lösungen

sucht. In abteilungsübergreifenden Projekt-Teams werden

dann gemeinsam mit dem Kunden verschiedene Ansätze

erarbeitet, wie man die jeweilige Positionieraufgabe optimal

löst.“ Auf diese Weise hat Leantechnik unter anderem

die Fertigung verschiedenster Pkw-Modelle auf einer

einzigen Linie ermöglicht. Leantechnik-Getriebe kommen

aber auch in der Elektronik-Fertigung oder in der Medizintechnik

zum Einsatz. Aktuell betreuen die Konstrukteure

aus Oberhausen verschiedene Projekte aus den unterschiedlichsten

Branchen wie z. B. der Logistik, der Lebensmittelindustrie

sowie der Luft- und Raumfahrttechnik.

03

Konfiguration individueller Zahnstangengetriebe aus Standardkomponenten.

Jeder Anwender hat so die Möglichkeit, die Getriebe

optimal an sein Einsatzgebiet anzupassen.

Auch die Arthur Weissbach GmbH verfolgt bei der Fertigung ihrer

Kerzen-Maschinen diese Philosophie, denn das Unternehmen konstruiert

rund 80 % seiner Maschinen kundenindividuell. „Wir arbeiten

viel mit standardisierten Bauteilen, die wir je nach den Anforderungen

der jeweiligen Anwendung miteinander kombi nieren“, erläutert

Markus Weß.

Das bedeutet: Die Anlagen werden an die Gläsergrößen und die

Abmessung der Kerzen angepasst. Hinzu kommt, dass die Kerzenhersteller

oft verschiedene Kerzentypen auf einer Fertigungslinie produzieren

wollen. „Deshalb sind unsere Maschinen in der Regel Kombinationsanlagen,

auf denen bis zu acht verschiedene Glasgrößen

gefertigt werden können“, berichtet Markus Weß. „In der mechanischen

Welt mussten bei jedem Produktionswechsel viele Teile an der

Maschine ausgetauscht werden. Moderne Linear- und Servotechnik

erlaubt es dagegen, die dafür nötigen Einstellungen an der Anlage

einfach über die Software zu ändern.“ Die Lifgo-Getriebe machen diese

hochflexible, unkomplizierte Fertigung möglich und erfüllten damit

die hohen Ansprüche des US-amerikanischen Kerzen-Herstellers.

GETRIEBE ERMÖGLICHEN HOHE

TAKTFREQUENZEN

Präzision, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit sind die Haupteigenschaften

der Zahnstangengetriebe von Leantechnik. „Wir

wollen dem Anwender volle Flexibilität ermöglichen“, erläutert Geschäftsführer

Reinhard Janzen das Produktkonzept. Die Lifgo-Zahnstangengetriebe

gibt es deshalb in vier verschiedenen Bau größen.

Sie eignen sich für Anwendungen, die eine hohe Querkraftaufnahme

und eine hohe Positioniergenauigkeit erfordern und erzielen je

nach Baugröße Hubkräfte zwischen 2 000 und 25 000 N. Aufgrund

ihrer vierfach rollengeführten Zahnstange erfüllen die Zahnstangengetriebe

höchste Ansprüche an Synchronizität und Belastbarkeit.

Damit sind sie die ideale Komponente für die auf Effizienz und kurze

Taktzeiten ausgerichtete Maschine, die Weissbach für den US

Kunden konstruiert hat.

Die Kerzenmaschine ist in den USA inzwischen in Betrieb gegangen

und läuft einwandfrei. „Wir sind mit der Leistung der Leantechnik-Getriebe

sehr zufrieden“, sagt Ingenieur Markus Weß. „Bei

künftigen Projekten werden wir auf sie zurückgreifen, wenn es die

Vorgaben des Kunden erfordern.“

Bilder: Leantechnik, Arthur Weissbach

MONTAGE UND HANDHABUNG

03 Mit den Zahnstangengetrieben

kann ein Drehmoment von 76 Nm

erreicht werden

04 Die Lifgo-Zahnstangengetriebe

wurden für Anwendungen

entwickelt, die eine hohe Querkraftaufnahme

und Positioniergenauigkeit

erfordern

www.leantechnik.com

04

S4 SUPPLEMENT 2020

DR. TRETTER IM JUBILÄUMSJAHR

AUF WACHSTUMSKURS

Mit der strategischen

Übernahme des

langjährigen Partners

IGT aus Schwelm

baut Dr. Tretter seine

Fertigungstiefe von

der Veredelung bis

hin zur Herstellung

von Gewindetrieben

weiter aus und stärkt

seine Position als Spezialist für Lineartechnik. Der Hersteller,

Importeur und Engineering-Partner kann Kunden damit

künftig noch passgenauere Lösungen anbieten. Durch die

breite Erfahrung von Dr. Tretter in der anwendungsorientierten

Lösungsfindung kombiniert mit den fundierten Herstellungskompetenzen

der IGT GmbH lassen sich Synergien direkt

an die Kunden weitergeben und deutlich steigern. Diese

beziehen sich auf Funktionalität, Produktverständnis,

Kosteneffizienz, Service und Vertrieb.

Dr. Tretter feiert in diesem Jahr zudem ein besonderes

Jubiläum: Das Unternehmen wird 50. Zum Produkt-Programm

gehören heute Schienenführungen, Präzisionsstahlwellen,

Kugelbuchsen, Drehmomentkugelbuchsen, Gewindetriebe,

Linearachsen, Kugelrollen und Toleranzhülsen.

www.tretter.de

Einfach ergonomisch.

Fördern, sortieren, verteilen – mit Vakuumhebern von

Schmalz ist der innerbetriebliche Materialfluss ergonomisch,

einfach und effizient.

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IEF WERNER: 40. JUBILÄUM UND NEUER

ANFRAGEKONFIGURATOR

Die IEF-Werner

GmbH feiert in

diesem Jahr ihr

40. Jubiläum

und blickt auf

eine erfolgreiche

Firmengeschichte

zurück. 1980

als Ingenieurbüro

gegründet,

zählt IEF Werner heute zu den international führenden Unter -

nehmen mit Automatisierungs- und Handhabungslösungen,

die in zahlreichen Branchen zum Einsatz kommen. Der

Anbieter hat unter anderem offene und modulare Palettiersysteme

im Programm, die sich an jede Aufgaben stellung

maßgeschneidert anpassen lassen. Anwender können die

Anlagen mit einem integrierten IEF-Produkthandling betreiben

oder an ein bereits vorhandenes Roboter- oder Handlingsystem

anbinden. Im Jubiläumsjahr gibt es nun einen neuen

Anfrage konfigurator, mit dem der Konstrukteur intuitiv und

mit wenigen Klicks den passenden Palettierer zusammenstellen

– und anschließend direkt eine Anfrage an IEF-Werner

senden kann. Diese wird umgehend an die internen Produktspezialisten

und Vertriebsmitarbeiter weitergeleitet und

bearbeitet. Innerhalb kürzester Zeit erhält der Nutzer ein

konkretes Angebot. Dieses kann als Basis für ein weiterführendes

Beratungsgespräch dienen.

Der Konfigurator ist unter dem folgenden Link zu finden:

www.ief.de/produkte/systeme/palettierer/anfragekonfigurator.html

www.ief.de

KLARTEXT

BAHNBRECHENDE

ENTWICKLUNGEN

JÖRG REGER

Leiter des Geschäftsbereichs Robotik und Fertigungsautomation, ABB Deutschland, Friedberg

In den vergangenen 50 Jahren haben wir zahlreiche Meilensteine der Robotertechnologie

gesehen und selbst auf den Weg gebracht. Besonders hervorheben

möchte ich in diesem Zusammenhang die rasante Entwicklung der Mensch-Roboter-

Kollaboration. Ob von der Koexistenz, bei der Arbeiter und Roboter nebeneinander

arbeiten, bis hin zur echten Kollaboration, bei der sich die Arbeitsräume von Mensch

und Roboter vollends überschneiden – die Kombination aus flexibel einsatzbaren

Robotern, zertifizierter Sicherheitssoftware und einer zunehmend einfacheren

Programmierung erlauben Unternehmen, ihre Fabrik der Zukunft zu gestalten. Davon

profitieren immer mehr auch klein- und mittelständische Unternehmen: Kollaborative

Roboter, wie etwa YuMi von ABB, spielen ihre Vorteile aus, wenn ein geringer

Platzbedarf herrscht sowie eine schnelle Umrüstbarkeit und ein ortsflexibler Einsatz

in einer agil gestalteten Fertigungsumgebung gefragt sind. Übrigens: YuMi feiert in

diesem Jahr fünften Geburtstag – ein weiterer Meilenstein für mich und ABB.

Die Montage und

Handhabung ist ein

zentraler Bereich der

industriellen Produktion.

Durch die Automatisierung

hat sie sich in den letzten

50 Jahren gravierend

weiterentwickelt. Wir

haben Akteure aus der

Branche gefragt: Was

war für Sie die wichtigste

Entwicklung?

DIE RASANTE ENTWICK-

LUNG DER MENSCH-

ROBOTER-KOLLABORATION

ZUFÜHRTECHNIK

ROBOTIK

DER ÜBERGANG ZU

DURCHGEHEND

ENGINEERING-

BASIERTEN LÖSUNGEN

MONTAGE UND HANDHABUNG

KLAUS BOTT

COO Feeding Technology, Afag, Huttwil (CH)

Die Zuführtechnik, die sortierte Bereitstellung von Einzelteilen und Baugruppen,

ist ein wesentlicher und qualitätsbestimmender Baustein bei automatisierten

Handhabungs- und Montageprozessen. Sie war bisher jedoch nicht durch

disruptive Innovationen gekennzeichnet. Die wichtigste Entwicklung ist aber

der Übergang von kreativen Sortierkonzepten durch handwerkliche Kompetenz in

der Blechbearbeitung zu durchgehend engineering-basierten, reproduzierbaren

Lösungen. 3D-CAD, CAM und 5-Achs-Simultanbearbeitung haben die

Zuführtechnik auf ein deutlich höheres Qualitätslevel gehoben. In den

vergangenen Jahren hat sich die Entwicklung und Nutzung von

Simulationstechnologien und additiver Fertigung sowie die Entwicklung

intelligenter Vibrationsförderer und neuer Regelungskonzepte massiv

beschleunigt. Dies ergänzen flexible Systeme mit Vision und Robotik sowie erste

Ansätze beim Bin-Picking.

KLARTEXT

DR. KURT SCHMALZ

geschäftsführender Gesellschafter der J. Schmalz GmbH, Glatten

Für mich zählt der Computer, auf die vergangenen 50 Jahre bezogen vor allem der

erste Computer von Apple im Jahr 1976, zu den bahnbrechendsten Entwicklungen der

Menschheit. Damit begann die Ära der PCs, die die Großrechner ablösten. Computer

werden seitdem dank integrierter Schaltkreise und Mikroprozessoren immer kleiner,

leistungsfähiger und preisgünstiger. Dieser Fortschritt führte auch zu steigenden

Automatisierungsgraden: mit Robotern, vollautomatischen Produktionsstraßen bis zur

Mustererkennung durch künstliche Intelligenz. Die technologischen Entwicklungen aus

der Automation übertragen wir in die Vakuumtechnik. So entwickeln wir zum Beispiel

intelligente Komponenten, die mit der übergeordneten Steuerung kommunizieren, um

Daten über Zustand, Energieverbrauch oder den Prozess zu übertragen. Auch Software-

Lösungen, wie unsere neue Schmalz Connect Suite, sind nur dank des enormen technischen

Fortschritts der vergangenen Jahre und Jahrzehnte möglich – dafür hätte die

Rechenleistung des Apple I noch nicht ganz ausgereicht.

GREIFTECHNIK

DER WANDEL VON

DER KLASSISCHEN

KOMPONENTE ZU

KOMPLEXEN SYSTEMEN

DER ERSTE PERSONAL

COMPUTER

LINEARTECHNIK

RÜDIGER KNEVELS

CEO Rollon Group, Managing Director Rollon GmbH, Düsseldorf

50 Jahre, eine Zeitspanne, in der enorm viel passiert ist. In der Lineartechnik gibt es einen massiven

Wandel des Anforderungsprofils von der klassischen Komponente über Linearachsen hin zu komplexeren

Systemen. Kundenspezifische Anpassungen, ein wachsender Grad in der Automatisierung und hohe

Flexibilität waren sicherlich die größten Treiber der letzten Jahrzehnte. Von Komponentenherstellern

wird im Zeitalter der Automatisierung und der Digitalisierung aus der Perspektive der Systemlösungen

und der „smarten Produkte“ deutlich mehr erwartet. Dies wird in den kommenden Jahren auf einem

anspruchsvollen und herausfordernden Niveau bleiben. Linearführungssysteme müssen deutlich

lösungsorientierter sein. Purer Katalogstandard war gestern. Heute geht es darum, von modularen

Plattformen oder aus Baukästen heraus kunden- und anwendungsspezifische Lösungen zu schaffen.

Gewichtsreduzierung, Wartungsfreiheit, Beständigkeit gegen schwierige Umgebungsbedingungen,

Erhöhung der Verfahrgeschwindigkeit sind einige wichtige Kundenanforderungen. Dabei geht es auch

darum, das Thema Überdimensionierung von Lineartechnik zu eliminieren. Auf der Entwicklungsebene

befassen wir uns aktuell sehr intensiv mit „smarten Linearsystemen“.

SUPPLEMENT 2020

SAUBERE VERBINDUNG

MONTAGE UND HANDHABUNG

Das Clinchen hat sich als Verbindungstechnik

in der blechverarbeitenden Industrie durch

seine Effizienz und Zuverlässigkeit bewährt.

Das schätzt auch ein Schweizer Haushaltsgeräte-

Hersteller und investierte in eine neue Anlage.

Auf ihr werden die Führungsbleche für Geschirrund

Besteckschubladen mit der Seitenwand

des Highend-Geschirrspülers verbunden.

Wie man Geschirrspüler, Kochfelder und Waschautomaten

auf die höchste Qualitätsstufe hebt, wissen

die Entwickler der V-Zug AG. Die Geräte des Schweizer

Haushaltsgeräte-Herstellers kommen in Privathaushalten

wie auch im Gastronomiebereich zum Einsatz und

warten mit innovativen Technologien auf. Eine Besonderheit der

jüngsten Entwicklung setzt neue Maßstäbe in punkto Ergonomie:

Anfang 2020 stellte V-Zug die neue Adora Geschirrspüler-Linie mit

dem sogenannten Optilift vor. Dahinter verbirgt sich eine ergonomische

Funktion, die den unteren Geschirrkorb hochschwenkt. So

können Teller und Co. komfortabel einsortiert und später wieder

leicht ausgeräumt werden. Um die Führungsschienen und die Mechanik

dieser Schublade sowie der Ergoplus-Besteckschublade

aufzunehmen, mussten Edelstahlbleche im Inneren des Spülmaschinengehäuses

fixiert werden.

CLINCHEN: EINE EFFIZIENTE LÖSUNG

Für diese Aufgabe ist das Clinch-Verfahren der Tox Pressotechnik

GmbH & Co. KG ideal: Es verbindet die dünnen Edelstahlbleche zuverlässig

und schnell. Im Gegensatz zum Nieten oder Schweißen

bleiben die Oberfläche und das Materialgefüge intakt und damit

auch dicht. „Es ist für uns die effizienteste Lösung“, bekräftigt Patrick

Bon, Leiter Konstruktion Geschirrspüler bei V-Zug. „Wir nutzen

zwar schon seit einigen Jahren die Tox-Clinch-Werkzeuge, eine

komplette Anlage von Tox Pressotechnik hatten wir bis jetzt jedoch

noch nicht“, fügt er hinzu.

Die konkrete Aufgabe lautete: Jeweils drei Bauteile müssen an

den beiden Gehäuseseiten der Großraum-Bottiche fixiert werden.

„Unsere Kunden erwarten Top-Qualität. Für uns ist damit klar, dass

auch hierbei das Ergebnis optisch und technisch einwandfrei sein

muss“, betont Patrick Bon.

FEHLER AUSGESCHLOSSEN

Tox Pressotechnik erarbeitete ein Anlagenkonzept, das das Clinchen

zweier Gehäusewände in einem Arbeitsgang erlaubt. Herzstück ist

die Tox-Einzelpunktzange TE-CM mit dem elektromechanischen

Antrieb Tox-Electricdrive in Kompaktbauform. Der C-Bügel ist für

eine maximale Presskraft von 80 kN ausgelegt. Die Werkzeugöffnung

beträgt maximal 73 mm und ist damit völlig ausreichend für

das Schweizer Projekt. Der Pressantrieb EPMR ist matrizenseitig

verbaut und arbeitet mit einer Nennkraft von 80 kN. Sensoren

BEIM CLINCHEN BLEIBEN OBER-

FLÄCHE UND MATERIALGEFÜGE

INTAKT UND DAMIT DICHT

überwachen den Kraft- und Wegverlauf. Die Genauigkeit des hochpräzisen

Kraftsensors liegt bei ± 1,0 % vom Messbereichsendwert.

Der Kolben des Antriebs arbeitet hochdynamisch mit einer Geschwindigkeit

von bis zu 200 mm/s. Vor jedem Setzen eines

Clinch-Punkts wird die Bauteiloberfläche benetzt. Das reduziert die

Reibung und schont damit die Werkzeuge und Blechoberflächen.

S8 SUPPLEMENT 2020

01 Auf dem Arbeitstisch

sind die Positionen für

die zu fügenden Bleche

klar vorgegeben und

der Prozess wird erst

freigegeben, wenn die

Edelstahlteile korrekt

aufgelegt sind

02 Das Fügebild der

Clinchpunkte ist sauber

und exakt

Mit Dr. TRETTER ®

Kugelbuchsen

und Wellen

erreichen Sie genaue

und leichtgängige

Bewegungen Ihrer

Führungsanforderung.

01

Dafür hat Tox Pressotechnik die Anlage um eine

Sprüheinrichtung ergänzt.

Nach dem Auflegen der drei Bleche auf den

Arbeitstisch – eine Verwechslung und Fehlmontage

ist dank der schablonenartigen Bauteilaufnahmen

ausgeschlossen – legt der Werker die

60-l-Großraum-Bottiche auf. Über die Tox-Einhandsteuerung

STE gibt er den über den Weg

geregelten Prozess frei. Die Gehäuse werden fixiert,

und der Clinch-Prozess startet. Die Zange

verfährt dabei auf einer X-Y-Achse, um zwei

Seitenwände nacheinander mit je 15-Tox-Punkten

zu bearbeiten.

FÜGEVORGANG SICHER IM BLICK

Es gibt zwei Programme: Eines zum Clinchen von

drei und eines von zwei Blechen pro Seite. „So

können wir die Gehäuse für Spülmaschinen mit

und ohne Comfort-Slide-Funktion für die Besteckschublade

auf einer Anlage fertigen“, erklärt

Christoph Fässler, Projektleiter Anlageplanung.

Sobald der Vorgang abgeschlossen ist, öffnet die

Steuerung die Bauteilspanner automatisch. Der

Werker nimmt daraufhin das Gehäuse ab, bestückt

den Arbeitstisch neu und legt den um 180 °

gedrehten Bottich wieder auf, um den Vorgang an

der zweiten Seitenwand zu wiederholen. Bewegungsabläufe

und Betriebsarten kann der Anwender

über einen Touchscreen erstellen, Bewertungsergebnisse

darüber einsehen. Der Bildschirm

ist über eine Ethernet-Verbindung mit dem Achs-

Controller verbunden.

Um Fehler oder gar Verletzungen zu vermeiden,

hat Tox Pressotechnik die Anlage mit mehreren

Sicherheitsfeatures ausgestattet. So kontrollieren

Sensoren, ob die erforderlichen Bauteile eingelegt

und der Bottich aufgelegt wurden. Zugänglich

ist die Anlage nur von vorne, wobei Lichtschutzgitter

den Zutritt während des Prozesses

überwachen. Die übrigen Seiten sind über Makrolonscheiben

abgeschottet. So können die Werker

den Fügevorgang gefahrlos im Blick behalten.

Und bei V-Zug denkt man flexibel. So kann die

Steuerung später für zusätzliche Bottich-Varianten

erweitert werden. Ebenso sind alle Bauteilaufnahmen

als Wechselteile ausgelegt und erlauben

eine spätere Nachrüstung.

SCHLÜSSELFERTIG UND

DENNOCH FLEXIBEL

Die Anlage kam schlüsselfertig bei V-Zug an und

musste lediglich an Strom und Druckluft angeschlossen

werden. „Es lief alles problemlos ab“,

erinnert sich Christoph Fässler. „Bei uns kommt

es nicht auf die Maximierung des Outputs an,

sondern auf die Qualität, die bei Tox Pressotechnik

technisch und optisch überzeugt.“

Bilder: TOX PRESSOTECHNIK GmbH & Co. KG

www.tox-pressotechnik.com

02

Service

Beratung

Auslegung

Wellenbearbeitung

Betriebstemperaturen

–10 °C bis +200 °C

Geschwindigkeiten

bis zu 3 m/s

Motek

Stuttgart

05.-08.10.2020

Halle 6

Stand 6306

Am Desenbach 10+12

73098 Rechberghausen

fon +49 7161 95334-0

mail info@tretter.de

www.tretter.de

EINE GRIFFIGE

GESCHICHTE

MONTAGE UND HANDHABUNG

Was in den 1980er-Jahren mit aufwändigen

Einzelanfertigungen begann, stellt heute eine

der wichtigsten Entwicklungen in der

Handhabung dar – der Greifer. Greifsysteme

meistern durch ihre Vielseitigkeit nahezu jede

Aufgabe – ob mechanisch, pneumatisch,

magnetisch oder adhäsiv. Lesen Sie die

interessante Geschichte über die Entwicklung

der Greifertechnologie eines deutschen

Herstellers.

Autor: Harald Dickertmann, Executive Vice President Sales Gripping Systems,

SCHUNK GmbH & Co. KG, Lauffen/Neckar

Über 2 550 Greifer umfasst das Standard-Greifkomponentenprogramm

der Firma Schunk aus Lauffen am Neckar

heute. Greifer-Legenden wie der vielzahngeführte Universalgreifer

PGN-plus oder der Kleinteilegreifer MPG-plus

gehören ebenso dazu wie intelligente Greifmodule für die smarte

Produktion und handzahme Co-act-Greifer für die Mensch-Roboter-

Kollaboration. Hinzu kommen unzählige Spezialgreifer vom Schwerlast-

bis zum Mikrohandling. Die Entwicklung des automatisierten

Greifens verlief in mehreren Stufen.

Seit 75 Jahren begeistert Schunk mit Pioniergeist, Perfektion und

Kümmerer-Kultur – zunächst in der Spanntechnik, seit Anfang der

1980er-Jahre dann auch in der Automation. Auslöser für den Einstieg

in die Automation war eine Beobachtung des Spann- und

PLÖTZLICH WAR KLAR, DASS

DAS INDUSTRIELLE GREIFEN

IN ZUKUNFT WEIT MEHR SEIN

WÜRDE, ALS ZWEI FINGER ZU

ÖFFNEN UND ZU SCHLIESSEN

Greiftechnikpioniers Heinz-Dieter Schunk zu Beginn des Robotik-

Booms. Greifwerkzeuge für Roboter wurden zu diesem Zeitpunkt

meist individuell als Einzelanfertigung hergestellt, waren klobig,

schwerfällig und instabil. Pneumatikleitungen verursachten extreme

S10 SUPPLEMENT 2020

Störkonturen. Genau hierin sah der findige

Unternehmer eine Chance: Kleiner,

leichter, zuverlässiger und erschwinglicher

sollten Robotergreifer werden, so seine Vision.

Über eine Standardisierung, die dem

Unternehmer schon im Bereich Spannbacken

und Werkzeughalter gelungen war,

wollte er Kosten- und Lerneffekte realisieren,

die in der Folge wiederum dem Markt

zugutekommen sollten.

STANDARDISIERUNG DER

GREIFTECHNIK

Den Anfang machte 1983 der Schunk PPG,

der wohl weltweit erste standarisierte Industriegreifer

auf dem Markt. Dieser war

vergleichsweise leicht und wurde über

integrierte Luftkanäle betätigt, sodass die

Verschlauchung erheblich vereinfacht

wurde. Kurz darauf folgten ein Dreifingergreifer

und ein Schwenkmodul. Schon

bald ermöglichten abgestufte Baugrößen

eine gezielte Auslegung. Sukzessive entstand

ein umfassendes Modulprogramm,

das Greifmodule, Drehmodule, Linearmodule

und Roboterzubehör umfasst.

Der mit patentierter Vielzahnführung

ausgestattete PGN-plus gilt bis heute als

Benchmark und wurde ständig weiterentwickelt.

FRÜHER EINSTIEG IN DIE

MECHATRONIK

Bereits 1986, also lange bevor sich der

Trend zur Mechatronik etablierte, präsentierte

Schunk mit dem SEG 10 einen ersten

servoelektrischen Greifer. In der Welt der

Handhabung und Robotik, die bis dato

von Hydraulik und Pneumatik geprägt war,

setzte das Unternehmen mit dem SEG

Maßstäbe. Plötzlich wurde klar, dass das

industrielle Greifen in Zukunft weit mehr

sein würde, als zwei Finger zu öffnen und

zu schließen. Das Mechatronikmodul war

für die damalige Zeit so außergewöhnlich,

dass es den Weg bis in die populärwissenschaftliche

„Knoff-Hoff-Show“ des ZDF

fand. Neben seiner Kompaktheit, Leistungsdichte

und universellen Einsetzbarkeit

überraschte der Mechatronikgreifer

01 1983 bringt Schunk den ersten standardisierten

Industriegreifer auf den Markt: Er war

vergleichsweise leicht und wurde ebenso wie

das Linear- und Drehmodul über integrierte

Luftkanäle betätigt

02 Der PGN-plus-P verfügt in der neuesten

Version über eine lebensdauergeschmierte

Vielzahlführung

01

Positioniersysteme

• Spindelantriebe

• Zahnriemenantriebe

• Direktantriebe

• Auslegerachsen

• Mehrachskombinationen

• Schwenkantriebe

• Drehtische

• Steuerungstechnik

• Transportbänder

• Softwareentwicklung

• Schaltschrankbau

...alles aus

einer Hand

02

www.ief.de

03

04

MONTAGE UND HANDHABUNG

vor allem mit einer einstellbaren Greifkraft sowie einer flexiblen

Positionierung der Greiferfinger.

MODULARE LEICHTBAUARME ALS VORREITER

DER LEICHTBAUROBOTIK

Wenige Jahre später ging es dann Schlag auf Schlag: Schunk erweiterte

das Portfolio um die legendäre Power-Cube-Reihe, ein Programm

aus Greifern, Drehmodulen und Schwenk-Neigeeinheiten.

Die Idee der modularen Robotik war geboren und prägt von nun an

vor allem die Entwicklungen in der Service- und Assistenzrobotik.

Innerhalb weniger Jahre entwickelte sich der Baukasten weltweit zu

einem Standard in der angewandten Forschung. Plötzlich war es

möglich, unterschiedlichste, flexibel nutzbare Greifsystemstrukturen

WAREN PNEUMATISCHE GREIFER

KONSTRUKTIONSBEDINGT EHER

UNFLEXIBEL, SO BOTEN

ELEKTRISCHE GREIFER VOLL-

KOMMEN NEUE MÖGLICHKEITEN

aus dem Baukasten heraus zu realisieren, die zum Vorbild heutiger

Leichtbauroboter wurden. Parallel dazu trieb Schunk die Mechatronisierung

der industriellen Handhabung voran. So kam 2002 der

EGN 100 auf den Markt, der erste servoelektrische Industrie greifer.

2005 folgten die elektrische Miniatur-Dreheinheit MRD als Vorgänger

der heutigen ERD sowie die Lirax-MLD, eine Linearachse mit

Direktantrieb für hochpräzise Highspeed-Anwendungen, als Vorgänger

der aktuellen LDx-Achsen.

NEUE FLEXIBILITÄT DURCH ELEKTRISCHE GREIFER

Nicht zuletzt die Integration des Ventil- und Linearachsspezialisten

GAS Automation GmbH aus St. Georgen, die heute als Schunk

Electronic Solutions firmiert, gab der Mechatronisierung des

Schunk-Greifsystemprogramms zusätzlichen Schub. Höhepunkte

waren 2009 die Vorstellung der Pick-and-place-Einheit PPU-E für

Highspeed-Anwendungen und 2016 der Markteintritt der mit

Auto-Learn-Technologie ausgestatteten ELP-24-V-Linearachse.

Zu diesem Zeitpunkt zeichnete sich bereits ein Trend zur Mechatronisierung

von Handhabungssystemen ab. Während pneuma-

03 Der 24-V-Baukasten setzt neue Maßstäbe in der Montageautomation

04 Die DGUV-zertifizierten Co-act-Greifer erschließen die Mensch-

Roboter-Kollaboration und damit ein wichtiges Zukunftsfeld der Robotik

tische Greifer konstruktionsbedingt eher unflexibel waren und im

Regelfall lediglich geöffnet und geschlossen werden konnten,

boten elektrische Greifer mit der ihnen eigenen Flexibilität vollkommen

neue Möglichkeiten bei der Gestaltung von Greif-,

Transport- und Montageprozessen. So kann der Öffnungshub frei

variiert und von Zyklus zu Zyklus exakt an die Werkstückgröße

angepasst werden. Damit steigt die Vielseitigkeit hinsichtlich des

Teilespektrums, es ergeben sich Vorteile bei den Schließ- und

Öffnungszeiten sowie höhere Taktraten und eine bessere Systemauslastung.

Außerdem lassen sich Parameter wie Greiferstellung,

Schließgeschwindigkeit, Beschleunigung oder Kraft während

des Betriebs abfragen. Erstmals konnten Bewegungs- und Halteströme

der Greifer erfasst und in der Maschinensteuerung oder

in externen Computern verarbeitet werden – ein Konzept, das

Schunk heute im Rahmen des „Smart Gripping“ immer weiter

verfeinert.

GREIFER FÜR KOLLABORATIVE ANWENDUNGEN

Wie vielfältig die Einsatzfelder mechatronischer Greifer mittlerweile

sind, zeigt Schunk mit seinem Co-act-Programm für kollaborative

Anwendungen. Als erster Anbieter hat das Unternehmen

sowohl die anthropomorphe SVH-5-Fingerhand als auch den Coact-EGP-C-Kleinteilegreifer

von der DGUV (Deutsche Gesetzliche

Unfallversicherung e. V.) für kollaborative Anwendungen zertifizieren

lassen. Das Zertifikat vereinfacht die Sicherheitsbetrachtung

bei kollaborierenden Anwendungen und verkürzt den Zeitaufwand.

Und auch für das laufende Jahr ist ein Meilenstein am

Start: Der Großhubgreifer EGL-C wird der erste für kollaborative

Anwendungen zertifizierte Großhubgreifer sein, der die Liga des

Kleinteilehandlings verlässt und im Formschluss Werkstücke bis

8 kg sicher handhaben kann. Der Schlüssel liegt in einer integrierten

Kraft- und Wegmessung sowie einer eigens entwickelten und zum

Patent angemeldeten Sicherheitsintelligenz, die unmittelbar in

den Greifer integriert ist.

Bilder: SCHUNK GmbH & Co. KG

www.schunk.com

S12 SUPPLEMENT 2020

SICHERE KLEMMUNG AUF MARKTÜBLICHEN

LINEARFÜHRUNGEN

Für das Klemmen oder Bremsen bewegter Massen in axialer

Richtung eignet sich das pneumatische Klemm- und Bremssystem

Linclamp von Hema. Es kann für nahezu alle Arten und

Größen handelsüblicher Linearführungssysteme adaptiert werden.

Ausgestattet mit

Stahlbelägen

kommt Linclamp

zum schnellen

und sicheren

Klemmen auf

bearbeiteten

Flächen zum

Einsatz. Ist eine

Bremsfunktion

erforderlich,

werden widerstandsfähige

Sinterbeläge verwendet. Die gesamte Produkt familie umfasst je

nach Größe und Ausführung der Sicherheitsklemmung Versionen

für Haltekräfte zwischen 300 und 10 000 N. Als passiv wirkende

Ausführungen gibt es die Linclamp S und SK mit einteiligem

Klemmkörper, zwei Federblechen und Luft kammer, wobei

Linclamp S eine lange, schlanke und Linclamp SK eine breite,

kurze Ausführung ist. Sie werden durch Druckluft geöffnet, ohne

Druckluftbeaufschlagung oder durch Druckluftausfall wird sofort

geklemmt. Linclamp SA ist eine breite, kurze, aktiv wirkende

Ausführung mit einteiligem Klemmkörper, einem Federblech und

Luftsack, die mit Druckluft klemmt. Im drucklosen Zustand sind

die Bremsbacken geöffnet.

www.hema-group.com

AKTIONSRADIUS ERHÖHEN DURCH 7. ACHSE

Gelenkarmroboter

sind mit

ihrer Kinematik

für viele

Applikationen

einsetzbar.

Durch Kombination

mit einer

7. Achse aus der

Hiwin-Linearachsfamilie,

erweitern sich

die Einsatzmöglichkeiten

um

ein Vielfaches.

Zwei oder mehr

parallellaufende

Maschinen können gleichzeitig bedient werden. Ebenso ist der

Einsatz in der Maschinenverkettung möglich. Der Roboter kann

eine Station entladen, linear zwischen den Anlagenteilen ver -

fahren und das Werkstück an die nächste Station übergeben.

Befinden sich die Werkstücke auf einem Band, kann der Roboter

sie „on the fly“ bearbeiten. Die Linearachsfamilie HX bietet mit

ihrem Baukastensystem die passende Lösung: angepasst an die

Applikation, garantieren verschiedene Baugrößen und Antriebsarten,

sowie die freie Wahl des Arbeitshubs in mm-Schritten,

die uneingeschränkte Performance des Roboters.

www.hiwin.de

LINEARFÜHRUNG FÜR GLEITENDE UND

ROTIERENDE VERSTELLUNGEN

Linear bewegen

und zeitgleich

rotieren, das

kann die neue

Drylin-W-

Linear führung

von Igus.

Neben Anwendungen

in

Steuer kabinen

zum Beispiel

in Traktoren

oder auf Kranen ist sie auch für Kino-, Theater- und Flugzeugsitze

gedacht. Überall dort, wo auf einem kompakten Raum

Bedien elemente flexibel und ergonomisch bewegt werden

müssen. Für die Neuentwicklung hat Igus einfach zwei bereits

bestehende Produkte miteinander kombiniert: eine Drylin-

W-Linearführung für die lineare Bewegung mit einem PRT-04-

Rundtischlager für die Rotation. Das Lager ist bereits in die

Schlittenplatte inte griert. Anstelle von Kugelführungen setzt

Igus in den Gleit elementen des Linearschlittens und des Lagers

auf tribologisch optimierte Hochleistungskunststoffe. Sie sind

bis zu viermal leiser als Kugelführungen und zugleich schmiermittel-

und wartungsfrei. Durch den Verzicht auf zusätzliches

Schmiermittel und Öle ist die Linear-/Schwenkführung unempfindlich

gegen Staub und Schmutz.

www.igus.de

PRÄZISIONSSTAHLWELLEN-FERTIGUNG

IN GROSSSERIE

Seit mehr als 30 Jahren ist Minitec bekannt als Anbieter eines

ausgeklügelten Baukastensystems mit Aluminiumprofilen

und Lineartechnik. Das Leistungsspektrum im Linearumfeld

umfasst dabei nicht nur die Umsetzung einsatzfertiger Systeme,

sondern auch die eigenständige Bearbeitung gehärteter

Präzisionsstahlwellen in den vier Bereichen Zuschnitt, Axialund

Radialbearbeitung sowie Fräsbearbeitung. Neueste CNC-

Maschinen, ständige Weiterbildung der Mitarbeiter und ein

umfassendes Qualitätsmanagement sind die Basis für Präzision,

Wirtschaftlichkeit und sichere Termineinhaltung. Hierfür

ist der Standort

Waldmohr in

Rheinland-Pfalz

mit modernster

Technik ausgestattet.

Mit

seinem Dreh-

Fräs zentrum

(9-Achsen) mit

Stangenlager

ist eine

Großserien-

Produktion

von mehreren

tausend Wellen möglich. Dazu bietet Minitec neben hoher

Qualität und Präzision einen maßgeschneiderten Service.

Die kompetente Beratung umfasst auch eine technische

Machbarkeitsprüfung.

www.minitec.de

SUPPLEMENT 2020

S13

MEILENSTEINE

DER ROBOTIK

MONTAGE UND HANDHABUNG

Die Robotik ist ein spannendes Feld – und sie

hat sich in den letzten Jahrzehnten permanent

weiterentwickelt. Doch es gibt auch Konstanten:

Der Sechsachs-Knickarm-Roboter ist ein

Dauerbrenner. Das Fraunhofer IPA blickt in

einer Roboterausstellung auf Anwendungen seit

Anfang der 1970er-Jahre zurück und gestaltet

mit neuen Technologien gleichzeitig die Zukunft

der Automatisierung mit.

Als man in Deutschland noch nicht von Robotern sprach,

sondern von programmierbaren Handhabungsgeräten,

waren Roboter in anderen Ländern wie den USA oder

Japan bereits vielfach im Einsatz. Doch auch in Deutschland

traten diese Handhabungsgeräte für Werkstücke und Werkzeuge

in den 1970er-Jahren ihren Siegeszug an. Ihr Clou: Zwar

waren automatisierte Bewegungsabläufe für Montage und Handhabung

bereits seit den 1960er-Jahren ein Thema und z. B. in Form

von Kurvenscheiben umgesetzt. Die Herausforderung war aber,

flexible, universelle, wiederverwendbare und umrüstbare Anwendungen

umsetzen zu können, ohne die Mechanik aufwändig

ändern zu müssen. Erst durch Roboter gelang hier ein Durchbruch,

indem sie durch Ausnutzung neuester Steuerungs- und Antriebstechnik

Bewegungen im Raum frei programmierbar machten.

Autor: Dr.-Ing. Werner Kraus, Leiter der Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme,

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart

ROBOTER AUF DEM VORMARSCH

Heute ist Deutschland weltweit auf dem dritten Platz, was die Roboterdichte

angeht. Während die ersten Roboter noch mit hydraulischen

oder pneumatischen Antrieben versehen waren, gingen die Hersteller

schnell zur Verwendung elektrischer Antriebe über. Sie waren sauberer

und verbrauchten weniger Energie. Ein weiterer technischer

Quantensprung ging von verbesserter Sensorik und auch Steuerungstechnik

aus – letztere, um sechs Antriebe bewegen zu können.

Auch dass die Antriebe zunehmend kleiner wurden, brachte die

Robotik entscheidend voran, da diese immer mitbewegt werden

müssen. Und was die Preise angeht, zeigt sich ebenfalls eine markante

Veränderung: Während früher ein Roboter das teuerste Element in

einer Anwendung war, macht er heute nur noch rund ein Fünftel des

Gesamtinvests der Automatisierungslösung bestehend aus Peripherie

wie Greifern aber auch Engineering-Aufwänden aus. Diese Kostenentwicklung

dreht sich gegenwärtig wieder um, da die Wertschöpfung

des Roboters durch zunehmende Integration von Funktionen

wie z. B. Greifsystemen inklusive Algorithmen Safety integriert und

die Inbetriebnahme schneller möglich ist.

Was die Kinematik „klassischer“ Industrieroboter angeht, so ist

diese seit vielen Jahren nahezu unverändert. Der serielle Sechsachs-Knickarm-Roboter

ist mit über 60 % Marktanteil das Zugpferd

im Markt. Am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung

IPA kann man einen solchen frühen Industrieroboter

in der hauseigenen Ausstellung „Meilensteine der Robotik“ ansehen:

Es ist der Puma (Programmable Universal Machine for Assembly)

der Firma Unimation, die 1956 mit dem Unimate den ersten Roboter

überhaupt entwickelte. Ausgehend von dieser wiederkehrenden

Bauform haben sich Sechsachs-Knickarm-Roboter immens weiterentwickelt

und mechanisch ausdifferenziert, sei es hinsichtlich

Größe, Traglasten von wenigen 100 g bis über 1 t, Lebensdauer und

Zuverlässigkeit. Ebenfalls verbesserte die Algorithmik im Zusammenhang

mit Rechnerperformance die Regelungstechnik entscheidend,

also das Bahnverhalten und die Dynamik der Roboter.

S14 SUPPLEMENT 2020

Zu den seriellen Robotern gehören weiterhin die Scara-Roboter

(Selectiv Compliance Assembling Robot Arm), erfunden von Professor

Makino in den 1970er-Jahren. Sie waren mit ihren horizontalen

Bewegungsabläufen ein Durchbruch in der Kleinmontage und

auch am IPA wurden damit beachtliche Anwendungen realisiert, die

zum Beispiel die SMT-Bestückung mit Taktzeiten von weniger als

einer Sekunde schafften. Auch der Portalroboter ist ein serieller

Roboter, in diesem Fall aber für sehr große Bewegungen und hohe

Nutzlasten.

WUNDERKINEMATIKEN HELFEN NICHT WEITER

Das Fraunhofer IPA hat die Entwicklung der Robotik in Deutschland

von Beginn an maßgeblich mitgeprägt. „Dabei ging es nicht

darum, eine Art Wunderkinematik für einen speziellen Einsatzfall

zu entwickeln. Stattdessen standen immer die Bedarfe der breiten

ROBOTERKONSTRUKTION: DIE

MUSIK SPIELT IM ENDEFFEKTOR

Industrie und insbesondere des Mittelstands im Zentrum unserer

Entwicklungen“, berichtet Professor Rolf-Dieter Schraft. Er war

langjähriger Leiter des Instituts und fördert die Ausstellung bis heute

sowohl inhaltlich als auch finanziell über den Alumni-Verein

„Verein zur Förderung produktionstechnischer Forschung e. V.“

Insbesondere neue Endeffektoren, d. h. durch den Roboter geführte

Greifer und Werkzeuge und somit die Schnittstelle zwischen

Roboter und „Automatisierungsproblem“, waren Inhalt zahlreicher

Forschungsarbeiten am IPA. In der Ausstellung dokumentiert eine

Leinwand mit Bildern von mehr als 150 Endeffektoren, wie vielfältig

die Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten sind. „Konstruktionsseitig

steckt in den Endeffektoren und damit den automatisierten

01 Die Ausstellung „Meilensteine der Robotik“ blickt anhand

zahlreicher Exponate auf 50 Jahre Roboterentwicklung am

Fraunhofer IPA zurück

02 Einer der ersten Roboter überhaupt, der Puma von Unimate,

ist in der Stuttgarter Ausstellung zu sehen

Prozessen bis heute das meiste Know-how drin“, betont Schraft.

„Es gab somit nie ein Roboterproblem, sondern ein Anwendungsproblem.“

So gibt es beispielsweise Endeffektoren, die schneiden,

Platinen bestücken, löten oder auch melken und sogar Maultaschen

handhaben. Und dabei gilt tatsächlich manches Mal: Weniger

ist mehr.

TREND ZUR FLEXIBILITÄT

Mit den Robotern selbst, die in ihrer Bewegungsfreiheit und kinematischen

Kette dem menschlichen Arm nachempfunden sind,

wurden ebenso aufwändig konstruierte Roboterhände mit fünf

Fingern entwickelt. Sie sind allerdings kostspielig und in der Dauerfestigkeit

nicht optimal. Parallel dazu entstehen zunehmend Greifer,

die sich flexibel einem Werkstück anpassen können. Am IPA ist z. B.

zusammen mit der Firma Formhand ein solcher Greifer für den

Griff in die Kiste mit Blechteilen entwickelt worden. Er funktioniert

ähnlich einem Saugnapf. Er enthält kleine Kugeln und durch das

Erzeugen eines Vakuums passt sich der Greifer vielen Konturen an.

Ein solcher Greifer kann mittlerweile ein komplexes mechatronisches

System ersetzen.

Flexibilität ist nicht nur für Greifer ein Mehrwert, sondern beeinflusst

auch Bauformen von Robotern oder ihren Komponenten. So

zeigt die IPA-Ausstellung den Baukasten für Softrobotiksysteme

Myorobotics. Damit lassen sich Robotersysteme aufbauen, deren

steife und nachgiebige Komponenten Armen und Beinen nachempfunden

sind. Durch Sensoren und eine lokale Signalverarbeitung

können die Systeme Reize wahrnehmen und reflexähnlich

auf ihre Umwelt reagieren. Wie bei ihrem menschlichen Vorbild

können die Roboter Kraft speichern und Stöße abfedern. Zukünftig

kann diese Technologie dort genutzt werden, wo Menschen und

Maschinen gemeinsam agieren, beispielsweise in der Haushaltsoder

Rehabilitationsrobotik.

WEICHEN STELLEN FÜR DIE ZUKUNFT

Konzipiert und umgesetzt hat die Ausstellung Martin Hägele, langjähriger

Leiter der Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme am

Fraunhofer IPA und Technik-Enthusiast. Ging man mit ihm durch

die Ausstellung, so wusste er nicht nur Anekdoten und Detailwissen

zum Besten zu geben. Noch wichtiger war ihm, den Blick auf das zu

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SUPPLEMENT 2020

S15

03

KI HILFT BEIM ROBOTERGERECHTEN

KONSTRUIEREN

Die Entwicklungen in der Robotik prägen die Konstruktion.

Die Trends beeinflussen dabei nicht nur die Konstruktion von

Automatisierungslösungen, sondern auch die von Bauteilen.

Hierzu gibt es die elf Regeln zum „Design for Automation“.

Erfahrene IPA-Automatisierungsexperten haben damit

bereits Firmen unterschiedlichster Branchen weltweit

dahingehend (auch virtuell) beraten, wie sie Bauteile

automatisierungsfreundlich konstruieren sollten, um die

Teilevereinzelung, Handhabung, das Positionieren und den

Fügeprozess selbst zu vereinfachen. Und auch KI, genauer:

das maschinelle Lernen gibt Hilfestellung für die Konstruktion

von Bauteilen, die ein Roboter später einmal handhaben oder

montieren soll. So ist am IPA die Software www.neurocad.de

entstanden. Konstrukteure können dort ihre Step-Dateien

hochladen und erfahren innerhalb weniger Sekunden, wie

einfach oder schwer ein Bauteil zu vereinzeln ist. Eine

Heatmap wird künftig anzeigen, welche Stellen am Bauteil

zu dieser Einschätzung führten, was dem Konstrukteur hilft,

diese Stellen zugunsten einer besseren Automatisierbarkeit

zu überdenken. Außerdem bewertet das Tool die Ausrichtbarkeit

des Bauteils und seine Greifflächen.

03 Zu den neuartigen Konstruktionen gehören u. a. nachgiebige Komponenten,

die z. B. das Myorobotics-System intrinsisch sicher machen

04 Ein flexibler Greifer für den Griff in die Kiste, entwickelt vom

Fraunhofer IPA und der Firma Formhand, ersetzt oftmals aufwändige

Mechatronik

MONTAGE UND HANDHABUNG

04

richten, was noch kommen wird. Entsprechend viele Zukunftsprojekte

konnte er auf den Weg bringen, bevor er die Abteilung an

seinen Nachfolger Werner Kraus übergab.

Eines der Stichworte ist hier die „Automatisierung der Automatisierung“

verbunden mit Technologien des maschinellen Lernens.

Experimente und Optimierungen werden dann in die Simulation

verlegt. So etwa zur Erkennung oder Lokalisierung von Objekten

oder zur Generierung von Greifstrategien, Roboterbahnen oder

ganzen Programmen. Dabei gilt es nach wie vor als Herausforderung,

gelernte Fähigkeiten auf ähnliche Situationen zu übertragen.

In diesem Kontext konnten mit Förderung des Ministeriums für

Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg im

KI-Fortschrittszentrum der Fraunhofer-Institute IPA und IAO bereits

rund 90 industrielle KI-Anwendungsfälle in Rahmen von Quick

Checks auf ihr Potenzial und ihre technische Machbarkeit analysiert

werden. Die vielversprechendsten Anwendungsfälle werden jetzt

im Falle von Quick Wins direkt mit der Industrie umgesetzt oder –

falls Fragen offen sind, die eher die Grundlagenforschung beantworten

kann – gemeinsam mit dem KI-Forschungsverbund Cyber

Valley eruiert, um den Weg in die Praxis zu ebnen. Weitere Beratungsangebote

bieten das Zentrum für Cyber Cognitive Intelligence und

das Zentrum Kognitive Robotik am Fraunhofer IPA.

Die Anwendungsorientierung ist also noch immer Haupttreiber

der IPA-Forschung. Dabei unterscheiden sich die Anwendungen

tatsächlich nicht wesentlich von denen aus den 1980er- oder

1990er-Jahren. Seien es die automatisierte Schaltschrankverkabelung,

der Griff in die Kiste, mobile Roboter für Transportaufgaben

oder die feinfühlige, kraftgeregelte Montage – sie wurden bereits

damals nachgefragt und gelten aktuell als Wachstumsmärkte. Aber

heute profitieren sie hinsichtlich Programmierung und Taktzeit verstärkt

von Künstlicher Intelligenz. Die heutigen Roboter sind zum

einen autonomer, sie brauchen also signifikant weniger Expertenwissen

zur Programmierung. In zunehmendem Maße sind sie auch

interaktiver. „Nicht zuletzt griff das Team um Martin Hägele die

Mensch-Roboter-Kollaboration bereits Ender der 1990er-Jahre als

Forschungsthema auf und transferierte sie über Jahre hinweg in

unterschiedlichste Anwendungen“, hebt Rolf-Dieter Schraft hervor.

Bilder: Aufmacher: Nuthawut – stock.adobe.com,

Sonstige: Fraunhofer IPA/Rainer Bez

www.ipa.fraunhofer.de

S16 SUPPLEMENT 2020

Der Betriebsleiter 7-8/2020

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