INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2023
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2023
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2023
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19239<br />
SMARTE LÖSUNGEN FÜR DIE INDUSTRIE<br />
04<br />
Juni <strong>2023</strong><br />
€ 13,00<br />
TITEL<br />
Robuste Anschlusstechnik<br />
36 für jede Witterung<br />
Digitaler Wandel in der<br />
28 Verpackungsindustrie<br />
SPECIAL<br />
Green Technology: Konzepte<br />
46 für eine bessere Ökobilanz<br />
industrielle-automation.net
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Carmen Nawrath<br />
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Telefon: 0049/6131/992-245<br />
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EDITORIAL<br />
AUF DEM WEG ZUR<br />
GREEN ECONOMY<br />
Greentech oder Grüne Technologie steht als Begriff nicht nur für mehr<br />
Nachhaltigkeit, sondern auch für technologischen Optimismus. Sie fasst den<br />
technologischen Wandel zusammen und steht für den Trend zu mehr Umweltbewusstsein<br />
in nahezu allen Branchen. Greentech repräsentiert heute<br />
sogar in vielen Unternehmen eine eigenständige Disziplin, die nach selbst<br />
gesetzten Leitlinien die Entwicklung ressourcenschonender Technologien als<br />
Geschäftsmodell vorantreiben soll. Damit sie jedoch überhaupt in der Lage<br />
sind, ihre Maschinen und Anlagen ressourcenschonender zu betreiben, ist der<br />
Einsatz moderner Prozess- und Leittechnik unerlässlich. Leichtere Werkstoffe,<br />
effizientere Motoren und automatisierte Materialflüsse gelten außerdem als<br />
Schlüssel für mehr Nachhaltigkeit. Vonnöten sind aber auch Sensoren, die an<br />
den Stellschrauben die wesentlichen Daten zur Prozessoptimierung erfassen.<br />
Es gibt also einiges zu tun, auf dem Weg zur Green Economy.<br />
In der aktuellen Ausgabe, unter anderem in unserem Special Green<br />
Technology, stellen wir Ihnen Entwicklungen vor, die sich für einen Wandel<br />
der Industrie einsetzen lassen. Ab Seite 42 erfahren Sie beispielsweise,<br />
wie Unternehmen mit Automatisierung und digitaler Transformation die<br />
Herausforderungen rund um Klima, Umwelt und Energie meistern und<br />
dabei Nachhaltigkeit und technologische Innovationen optimal miteinander<br />
verzahnen. Auch berichten wir über Möglichkeiten, Prozesse effizienter zu<br />
gestalten – wie etwa durch individuelle Embedded PC-Lösungen (Seite 14).<br />
Sie steuern Verschattungssysteme von Gewächshäusern ebenso wie fahrerlose<br />
Transportsysteme in der Intralogistik oder den Anstellwinkel von<br />
Rotorblättern an Windenergieanlagen. Der Clou liegt hier in der effizienten<br />
Kühlung der Systeme. Grüne Technologien versprechen also, spannend zu<br />
werden und ebnen den Weg in eine nachhaltigere Welt.<br />
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neue Serien der<br />
LED Klemmen und<br />
Verbinder an!<br />
∞ Produktüberblick:<br />
Anschlussklemmen und<br />
SMT Verbinder<br />
∞ Geeignet für LED Module<br />
und industrielle Anwendungen<br />
∞ Kompakt, leistungsstark<br />
und zuverlässig<br />
Eine inspirierende Lektüre<br />
wünscht Ihnen<br />
Nicole Steinicke<br />
Chefredakteurin<br />
<strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong><br />
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www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 3
30<br />
EDITORIAL<br />
03 Auf dem Weg zur Green Economy<br />
TITEL<br />
36 Steckverbinder für jede Witterung<br />
06 News und Trends<br />
08 Messe automatica <strong>2023</strong> – Trends,<br />
Lösungen und Konzepte rund um<br />
intelligente Automation und Robotik<br />
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
10 Weißlichtinterferometer für die Industrie:<br />
Warum das parallele Messen von Abstand<br />
und Dicke Vorteile mit sich bringt<br />
13 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />
14 Von Windernergieanlagen bis hin zum<br />
Gewächshaus: Individuelle Embedded<br />
PC-Lösungen für Ihre Leistungselektronik<br />
18 Leichtbau-Drucksensoren – von der Formel 1<br />
in das weite Applikationsfeld der Industrie<br />
TITEL<br />
36<br />
▲<br />
Fernando Colás, CEO, Industrieautomation bei<br />
Omron Industrial Automation in Europa<br />
20 Automatisierung im Prüflabor steigert das<br />
Innovationstempo rund um neue Materialen<br />
bei Henkel Adhesive Technologies<br />
22 Sensorik auf Potentiometer-Basis: auf dem<br />
Rückzug oder bewährte Technik?<br />
24 Wenn es exakt sein soll: Mess- und Prüfprozesse<br />
mit intelligenten Fixiersystemen optimieren<br />
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
28 Verpackungsmaschinen wettbewerbsfähig<br />
automatisieren<br />
30 5 Trends Entwicklungen, die die industrielle<br />
Automatisierung in Zukunft prägen werden – ein<br />
Expertengespräch mit Omron<br />
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<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
32 Netzwerk-Instandhaltung – ein Glücksspiel?<br />
Wie sich Condition Monitoring profitabel<br />
realisieren lässt<br />
34 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />
▲<br />
Lesen Sie, worauf es bei sicherer Energieverteilung<br />
ankommt – bei jeder Witterung und in jeder Lage<br />
4 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
40 Transpondercodierte Schlüsselsysteme<br />
bieten Sicherheit für Mensch, Maschine<br />
und Produktionsgut<br />
SPECIAL GREEN TECHNOLOGY<br />
42 INNENTITEL Nachhaltigkeit trifft auf<br />
Automatisierung: Wie sich Umweltaspekte<br />
und Innovationen strategisch vereinen lassen<br />
46 Erneuerbare Energien sorgen bei<br />
Sensorherstellern und Fabrikautomatisierern<br />
für Aufwind<br />
48 Update: Produkte, Technologien, Trends<br />
BLICK:WINKEL<br />
51 Aus der Forschung: Neue Architektur für die<br />
sichere Mensch-Roboter-Kollaboration<br />
50 Impressum<br />
INNENTITEL<br />
Anzeige: Zimmer GmbH, Ettlingen<br />
42
NEWS & TRENDS<br />
MSR-SPEZIALMESSE IN<br />
HAMBURG<br />
Am 21. Juni<br />
<strong>2023</strong> veranstaltet<br />
Meorga in<br />
der MesseHalle<br />
in Hamburg-<br />
Schnelsen eine<br />
Fachmesse für<br />
Mess-, Steuer- und Regeltechnik, Prozessleitsysteme<br />
und Automatisierungstechnik.<br />
Rund 150 Unternehmen präsentieren sich<br />
mit ihrem Leistungsspektrum sowie mit<br />
neuen Trends aus der Welt der Automatisierung.<br />
Hinzu kommen praxisnahe<br />
Fachvorträge. Die Messe wendet sich an<br />
Experten, Interessierte und Entscheidungsträger,<br />
die in ihren Unternehmen für die<br />
Optimierung der Geschäfts- und Produktionsprozesse<br />
entlang der gesamten<br />
Wertschöpfungskette verantwortlich sind.<br />
Der Eintritt zur Messe und die Teilnahme<br />
an den Fachvorträgen sind nach der<br />
Registrierung auf der Homepage des<br />
Veranstalters kostenlos.<br />
www.meorga.de<br />
SCHNEIDER ELECTRIC MACHT SIE FIT FÜR DAS<br />
IOT-ZEITALTER<br />
Für große Industrieunternehmen und den Mittelstand bietet Schneider<br />
Electric ab sofort seine neuen Industrial Digital Transformation Services<br />
an. Weltweit verfügbar ist die Consulting-Abteilung dennoch mit regionalen<br />
Fachleuten besetzt und unterstützt Produktionsunternehmen sowie<br />
Anlagen- und Maschinenbauer bei Planung, Implementierung und<br />
Nutzung von Industrie-4.0-Technologien. Anspruch der neuen Services ist<br />
es, den unternehmerischen Mehrwert von IIoT-Lösungen verstehbar und<br />
zu jeder Zeit quantifizierbar zu machen. Dabei stehen zunächst keine<br />
bestimmten Technologien oder Produkte im Vordergrund, sondern die<br />
individuellen Anforderungen und Marktbedingungen der Kunden. Statt<br />
eines auf Einzelprojekte fokussierten Ansatzes wird in puncto digitaler<br />
Transformation ein skalierbarer, programmatischer Ansatz verfolgt, der<br />
sämtliche Abteilungen und Standorte eines Unternehmens miteinbezieht.<br />
www.se.com<br />
ENDRESS+HAUSER UNTERSTÜTZT DAS 1,5-GRAD-ZIEL<br />
UND TREIBT DIE NACHHALTIGKEIT VORAN<br />
Spätestens bis 2050 will der Spezialist für Mess- und Automatisierungstechnik<br />
den Ausstoß an Treibhausgasen auf netto null senken. Das Unternehmen<br />
ist der Science Based Targets Initiative (SBTi) beigetreten, die auf Reduktion<br />
und nicht Kompensation von Emissionen setzt, und will in den nächsten<br />
Monaten eine entsprechende Klimastrategie ausarbeiten. In einem ersten<br />
Schritt hat Endress+Hauser 2022 den CO 2<br />
-Fußabdruck gemäß dem Greenhouse<br />
Gas Protocoll erfasst, einem internationalen Standard für Treibhausgas-Bilanzierung.<br />
Seit 2021 beteiligt sich das Unternehmen zudem am<br />
Carbon Disclosure Project (GDP), dem weltweit größten Offenlegungssystem<br />
für unternehmerische Umweltstrategien. Bereits seit vielen Jahren wird beim Bau neuer Gebäude großen Wert auf<br />
Energieeffizienz gelegt, an vielen Standorten erneuerbare Energien genutzt und die Elektromobilität gefördert. Umgesetzt<br />
werden sollen die Klima- und Nachhaltigkeitsziele entlang der gruppenweit einheitlichen Geschäftsprozesse.<br />
www.endress.com<br />
ELEKTRO- UND DIGITALINDUSTRIE STARTET KRAFTVOLL<br />
INS JAHR <strong>2023</strong><br />
Laut ZVEI weist die deutsche Elektro- und Digitalindustrie für Januar und<br />
Februar <strong>2023</strong> gute Kennzahlen aus. Die preisbereinigte, reale Produktion zog<br />
um 6 Prozent an. Auch der Auftragsbestand bleibt auf hohem Niveau. Trotz<br />
eines herausfordernden makroökonomischen und geopolitischen<br />
Umfeldes erhöht der Verband daher seine Jahresprognose<br />
der realen Produktion von 0 auf nunmehr 1 bis 2 Prozent<br />
Erstmals seit einem Vierteljahrhundert überschreitet<br />
zudem die Beschäftigtenzahl die Marke von 900.000.<br />
Die anhaltend positive Entwicklung stellt der Verband<br />
der Elektro- und Digitalindustrie in den Kontext der<br />
beiden Megatrends Elektrifizierung und Digitalisierung.<br />
www.zvei.org<br />
6 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
NEWS & TRENDS<br />
ZWEI JAHRZEHNTE INNOVATION<br />
IN INFRAROT<br />
Im Jahre 2003 hat Geschäftsführer Dr.-Ing. Ulrich<br />
Kienitz (Bild) das Unternehmen Optris mit dem<br />
Ziel gegründet, das Angebot an messenden<br />
Temperatursensoren um innovative Mess- und<br />
Anwendungsprinzipien zu bereichern. Mittlerweile<br />
ist seine Firma zu einem weltweit führenden Unternehmen für die<br />
berührungslose Temperaturmessung gewachsen. Optris entwickelt<br />
portable und stationäre Industriethermometer sowie Wärmebildkameras,<br />
die die Temperaturmessung einfach machen. Die Systeme werden u. a. in<br />
der Glas-, Metall- und Kunststoffindustrie sowie auch in der Automobilund<br />
Elektronikindustrie eingesetzt. Außerdem werden sie bei der Batteriezellenfertigung,<br />
beim Recycling oder in der Müllverarbeitung genutzt.<br />
www.optris.de<br />
„Ob klimaneutrale Produktion, Kreislaufwirtschaft,<br />
Mobilität und Digitalisierung<br />
– Skalierung und Wettbewerbsfähigkeit<br />
innovativer Technologien basieren überall<br />
auf Lösungen des Maschinenbaus.“<br />
Hartmut Rauen, stellvertretender<br />
VDMA-Hauptgeschäftsführer, Frankfurt am Main<br />
54 %<br />
Der Absatz von Industrie-<br />
Robotern in Indien hat mit<br />
4.945 installierten Einheiten<br />
einen neuen Rekord erreicht. Das<br />
ist ein Anstieg von 54 Prozent<br />
gegenüber dem Vorjahr.<br />
Quelle: International Federation of Robotics<br />
13,8 %<br />
Die Maschinenexporte der<br />
deutschen Maschinen- und<br />
Anlagenbauer stiegen im ersten<br />
Quartal <strong>2023</strong> gegenüber dem<br />
Vorjahr um nominal 13,8 Prozent<br />
auf 51,3 Milliarden Euro.<br />
Quelle: VDMA<br />
INNOVATIONEN FÜR DIE FRAGEN DER ZEIT<br />
Über 200 Studierende aus 23 Nationen trafen sich im März zum „Smart Green Island<br />
Makeathon“ auf Gran Canaria und entwickelten in interdisziplinären Teams zukunftsweisende<br />
Lösungskonzepte. Unter Leitung der Hochschulen Kempten und Bremerhaven<br />
konstruierte beispielsweise ein B&R-Team eine Maschine, die gebrauchte PET-Flaschen<br />
zerkleinert, einschmilzt und anschließend als Filament für den 3D-Druck extrudiert.<br />
Aus dem Kunststofffaden können 3D-Drucker dreidimensionale Werkstücke erzeugen.<br />
www.br-automation.com<br />
Retrofit einer Kaschieranlage mit<br />
modernster Sicherheitstechnik<br />
Eine elektronische Reihenschaltung von Sicherheitskomponenten<br />
in einer Kaschieranlage aus den 90er Jahren<br />
realisieren – so lautete die Aufgabe, der sich zfr control<br />
zusammen mit BERNSTEIN im Rahmen eines Retrofits bei<br />
einem Kunden im Raum Ostwestfalen stellte.<br />
Im Zuge dieser Modernisierung galt es auch die ein oder<br />
andere Herausforderung zu lösen. Doch am Ende erfüllt<br />
die Anlage nicht nur modernste Anforderungen an die<br />
Sicherheitstechnik, sondern stellt nun auch umfangreiche<br />
Diagnosedaten zur einfachen Fehlersuche<br />
und -analyse zur Verfügung.<br />
BERNSTEIN AG | Hans-Bernstein-Straße 1 | 32457 Porta Westfalica<br />
Lesen Sie hier den ganzen Artikel<br />
www.bernstein.eu
MIT AUTOMATISIERUNG DEN CO 2<br />
-FOOTPRINT REDUZIEREN<br />
DIE PRODUKTION<br />
DER ZUKUNFT<br />
Die Ziele, die sich sowohl die UN als auch viele produzierende Unternehmen<br />
in Sachen CO 2<br />
-Reduzierung gesetzt haben, sind ohne Zweifel notwendig.<br />
Eine Umsetzung ist ambitioniert und kostet Geld. Aber: Die Nachhaltigkeitsbestrebungen<br />
generieren auch völlig neue Märkte, schaffen attraktive<br />
Geschäftsmodelle und bieten der Robotik und Automation als Schlüsseltechnologie<br />
immense Chancen. Möglichkeiten der nachhaltigen Produktion<br />
zeigt die automatica von 27. bis 30. Juni <strong>2023</strong> in München.<br />
Intelligente Automation kann entscheidend dazu beitragen,<br />
die angestrebten Klimaziele zu erreichen, indem sie die Energieeffizienz<br />
der Produktion verbessert oder auch durch die<br />
Reduktion von Ausschuss für ressourcenschonende Fertigungsprozesse<br />
sorgt. Darüber hinaus liefert die Montage- und<br />
Handhabungstechnik neue Ansätze für Recycling und Kreislaufwirtschaft.<br />
Und sie hilft dabei, nachhaltige Produkte wirtschaftlicher<br />
herzustellen. Kurz: Sie optimiert sowohl auf Produktionsals<br />
auch auf Produktebene.<br />
Welche Lösungen die Anbieter aus den Bereichen intelligenter<br />
Automation und Robotik für die unterschiedlichsten Applikationen<br />
in den verschiedensten Branchen favorisieren, wird sich auf der<br />
automatica zeigen. Insbesondere der Blick auf grüne Technologien<br />
in den Bereichen Energieerzeugung und Mobilität verspricht<br />
spannend zu werden.<br />
GRÜNE TECHNOLOGIEN SCHAFFEN<br />
NEUE MÄRKTE<br />
„Green-Technologies“ wie Photovoltaik, Windenergie, Brennstoffzelle<br />
und E-Mobilität gelten als wirtschaftliche Treiber der<br />
Automatisierungstechnik. Der gesellschaftliche Umbau in Richtung<br />
Nachhaltigkeitsdenken und Klimaneutralität sorgt für<br />
Neugeschäft, eben weil Robotik und Automation hierbei als<br />
Schlüsseltechnologien fungieren.<br />
Das schlägt sich bereits in einer erhöhten Nachfrage bei den<br />
Automations- und Robotikanbietern nieder, wie Volker Spanier,<br />
Leiter Industrierobotik bei Epson, bemerkt: „In jüngster Zeit<br />
mehren sich die Anfragen aus den Bereichen Batterie- und Brennstoffzellenfertigung.<br />
Hier wird es bald um ähnlich hohe Stückzahlen<br />
wie in der Photovoltaikindustrie gehen. Entscheidend für Europa<br />
8 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
wird sein, wo sich dieses Geschäft künftig abspielt. Noch kommen<br />
nahezu alle Ausrüster der Gigafactories aus Asien. Vielleicht<br />
liefert die automatica hier vielversprechende Ansätze, insbesondere<br />
für die erst jetzt aufkommende Brennstoffzellenfertigung.“<br />
NEUE ANFORDERUNGEN AN DIE ROBOTIK<br />
Bei aller Begeisterung über die neuen Einsatzmöglichkeiten für<br />
Roboter stellt sich die Frage: Sind Standardroboter für die<br />
Fertigung von Lithium-Ionen-Batterien und Brennstoffzellen<br />
überhaupt tauglich? Und welche Eigenschaften von Vier- und<br />
Sechsachsern sind bei diesen Applikationen besonders gefragt?<br />
Auch die Fertigung von Brennstoffzellen hat ihre Besonderheiten.<br />
Und auch hier geht es nicht ohne Roboter. So müssen<br />
beispielsweise die jeweils 400 bis 500 Bipolarplatten eines<br />
Brennstoffzellen-Stacks mit höchster Präzision und Dynamik<br />
geschichtet werden. Dazu bedarf es nicht nur ultraschneller<br />
Roboter. Da die Maschinen in korrosiver Atmosphäre zum Einsatz<br />
kommen, müssen sie für diese Umgebungsbedingungen<br />
qualifiziert sein. Auf der automatica wird sich zeigen, welche<br />
Hersteller Roboter für diese spezifischen Einsatzfälle liefern<br />
können.<br />
Peter Pühringer, Geschäftsführer von Stäubli Robotics Deutschland,<br />
gibt Entwarnung: „Mehrere führende Hersteller haben mit<br />
Sicherheit Roboter im Programm, die mit diesen Anforderungen<br />
zurechtkommen. Stäubli Robotics zeigt auf der Messe Vier- und<br />
Sechsachs-Roboter für den Einsatz in Hyperdry Environments<br />
sowie Sonderausführungen für den Betrieb unter korrosiven<br />
Umgebungsbedingungen. Wir können also für beide Märkte,<br />
Lithium-Ionen-Batterien und Brennstoffzelle, Roboter liefern.“<br />
ZUKUNFTSMARKT ELEKTRO- UND<br />
BATTERIERECYCLING<br />
Ein weiterer Zukunftsmarkt für die Robotik und Automation ist<br />
das Elektro- und Batterierecycling. Hier ist beispielsweise Kuka<br />
mit einem Projekt in Irland aktiv, bei dem Elektroschrott – ohne<br />
Gefährdung von Personal durch Gase und scharfkantige Teile –<br />
getrennt und als Wertstoff für das „second life“ in der Kreislaufwirtschaft<br />
aufbereitet wird.<br />
Zukunftsträchtig wird das Aufgabenfeld des Batterierecyclings<br />
bei Elektrofahrzeugen sein. Deren Anzahl wächst, da stellt sich<br />
die Frage: Was wird mit den Batterien nach deren Lebenszyklus<br />
geschehen? Dr. Joachim Döhner, Vorstandsvorsitzender der<br />
VDMA-Fachabteilung Batterieproduktion und Senior Director<br />
Global Sales Battery bei Kuka: „Die erforderliche Automatisierung<br />
der Batteriedemontage und die Rückgewinnung von Wertstoffen<br />
wird neues Know-how und am Ende auch neue Geschäftsfelder<br />
für die Robotik hervorbringen.“<br />
NACHHALTIGKEIT WIRD ZUR PFLICHT<br />
Über die Trends klimaneutrale Produktion und neue Aufgabenfelder<br />
für Robotik und Automation dürfte auf der automatica<br />
intensiv diskutiert werden. Befeuert wird das Thema „Nachhaltige<br />
Automation“ auch durch die neue EU-Richtlinie CSRD, die<br />
GRÜNE TECHNOLOGIEN GELTEN<br />
ALS WIRTSCHAFTLICHE TREIBER<br />
DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
EU-weit ab 2024 gilt. CSRD steht für Corporate Sustainability<br />
Reporting Directive und verpflichtet Unternehmen ab einer bestimmten<br />
Größe zur Vorlage eines Nachhaltigkeitsberichts und<br />
damit auch zur Bewertung der Nachhaltigkeit ihrer Produktion.<br />
Dabei kann die Robotik und Automation für eine positive Bilanz<br />
sorgen: Moderne Montageanlagen und Roboter zahlen über die<br />
Faktoren Lebensdauer, Energieeffizienz und Flexibilität auf das<br />
Thema ein. Mussten starr verkettete Produktionslinien bei Produktwechsel<br />
noch aufwändig umgebaut oder komplett ersetzt werden,<br />
sieht das heute anders aus: „Bei modernen, modular konzipierten<br />
Montageanlagen genügen zumeist einfache Modifikationen<br />
inklusive der Umprogrammierung der Roboter – schon ist die<br />
Umrüstung erledigt. Das spart Zeit, Ressourcen und Energie“,<br />
betont Frank Konrad, CEO bei Hahn Automation und Vorsitzender<br />
VDMA Robotik und Automation.<br />
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SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
WEISSLICHTINTERFEROMETER FÜR<br />
INDUSTRIE UND <strong>AUTOMATION</strong><br />
ABSTAND UND DICKE<br />
GLEICHZEITIG MESSEN<br />
Die Dicke von sehr dünnen Schichten zu vermessen ist in vielen industriellen<br />
Anwendungen eine große Herausforderung. Für optisch transparente Schichten,<br />
wie dünne Gläser oder Folien, ist die Interferometrie eine gut geeignete<br />
Methode, die berührungslos mit Genauigkeiten bis in den Nanometerbereich<br />
arbeiten kann. Wir stellen Ihnen neue Systeme vor, die mehrere Schichten<br />
erfassen können und dabei gleichzeitig noch den Abstand messen.<br />
Die Messmethode der Interferometrie basiert auf der<br />
Wellennatur des Lichts. Werden zwei Wellen überlagert,<br />
so kann konstruktive Interferenz entstehen, wenn Wellenberg<br />
auf Wellenberg beziehungsweise Wellental auf<br />
Wellental trifft, oder destruktive Interferenz, wenn Wellenberg<br />
auf Wellental trifft. Dieses Phänomen ist auch die Ursache dafür,<br />
dass beispielsweise ein Ölfilm auf einer Pfütze in Regenbogenfarben<br />
schillert. Hier überlagert sich das Licht, das an der Öloberfläche<br />
reflektiert wird, mit dem Licht, das an der Grenzschicht zwischen Öl<br />
und Wasser reflektiert wird. In Abhängigkeit von der Dicke der Ölschicht<br />
tritt bei verschiedenen Wellenlängen – also Farben – des<br />
Lichts konstruktive oder destruktive Interferenz auf.<br />
INTERFEROMETRIE ALS <strong>INDUSTRIELLE</strong><br />
PRÄZISIONSMESSTECHNIK<br />
Um die Interferometrie als messtechnische Verfahren einzusetzen,<br />
wird ein Lichtstrahl aufgeteilt, sodass die beiden Teilstrahlen<br />
unterschiedliche Wege zurücklegen. Anschließend werden die<br />
Teilstrahlen überlagert und die entstehende Interferenz wird beobachtet.<br />
Wenn sich nun die Länge einer der beiden Teilstrahlen<br />
ändert, ist dies im Interferenzmuster sichtbar. Ändert sich diese<br />
Länge um eine halbe Wellenlänge des verwendeten Lichts, so<br />
führt das zu einem kompletten Wechsel von konstruktiver Interferenz<br />
zu destruktiver Interferenz. Damit ist die Messmethode<br />
sehr empfindlich, die Genauigkeit liegt im Nanometer- oder sogar<br />
im Sub-Nanometer-Bereich.<br />
Für eine Abstandsmessung wird der erste Teilstrahl am Messobjekt<br />
reflektiert und mit einem Referenzstrahl interferiert. Soll<br />
das Verfahren zur Dickenmessung eingesetzt werden, kann der<br />
Referenzstrahl entfallen. Die beiden Strahlen, die miteinander<br />
interferieren, sind die beiden Teilstrahlen, die von der Vorderund<br />
der Rückseite der Schicht reflektiert wird – ähnlich dem<br />
Beispiel mit dem Ölfilm auf der Pfütze. Da die beiden interferierenden<br />
Teilstrahlen von der Ober- und Unterfläche stammen,<br />
ist das Messergebnis unabhängig vom Abstand zum Messobjekt.<br />
10 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
SUPERLUMINESZENZ-DIODE<br />
EMITTIERT WEISSES LICHT<br />
Die Interferenz, so wie sie oben beschrieben wurde, funktioniert<br />
mit monochromatischem Licht – beispielsweise aus einem<br />
Laser. Bei Änderung der gemessenen Länge wechselt das Interferenzmuster<br />
abwechselnd von Hell zu Dunkel. Das Beispiel der<br />
in Regenbogenfarben schillernden Pfütze verdeutlicht, dass Interferometrie<br />
auch mit weißem Licht funktioniert. Wichtig ist aber<br />
in allen Fällen, dass eine kohärente Lichtquelle verwendet wird.<br />
Für die Weißlicht-Interferometrie eignen sich etwa Superlumineszenz-Dioden<br />
(SLD). Diese kombiniert die Vorteile von Laserdioden<br />
und herkömmlichen LED. SLD haben eine hohe Ausgangsleistung<br />
und gleichzeitig ein breites Spektrum – sie emittieren also quasi ein<br />
weißes Licht.<br />
Der Lichtstrahl der SLD wird mit einem halbdurchlässigen<br />
Spiegel geteilt, die Teilstrahlen durchlaufen die beiden Wege und<br />
interferieren danach. Für die Messung wird das interferierende<br />
Licht zunächst in seine spektralen Bestandteile aufgespalten und<br />
WEISSLICHT-INTERFEROMETER<br />
MESSEN PRÄZISE BIS IN DEN<br />
SUB-NANOMETER-BEREICH<br />
anschließend auf eine Sensorzeile abgebildet, die das gesamte<br />
Spektrum aufnimmt. Zur Auswertung dieses Signals wird dann<br />
eine Fouriertransformation durchgeführt. Die einzelnen Peaks im<br />
Frequenzspektrum stehen dann für eine konstruktive Interferenz,<br />
woraus sich die Differenz der beiden Wege ergibt. Die Methode<br />
ermöglicht es, eine Wegmessung mit sehr hoher Genauigkeit<br />
durchzuführen.<br />
HOHE SIGNALSTABILITÄT DANK<br />
AKTIVER TEMPERATURKOMPENSATION<br />
Die Weißlicht-Interferometer von Micro-Epsilon Messtechnik<br />
arbeiten nach dem oben beschriebenen Verfahren. Die eingesetzten<br />
SLD haben ein Spektrum mit einem Schwerpunkt im nahen<br />
Infrarotbereich bei etwa 840 nm. Weißlicht-Interferometer sind<br />
die präzisesten optischen Messsysteme, die Micro-Epsilon aktuell<br />
anbietet. Sie bieten eine hohe Genauigkeit und eine Auflösung bis<br />
in den Sub-Nanometer-Bereich. Das System besteht aus einem<br />
kompakten Sensor und einem Controller, der in einem robusten<br />
industrietauglichen Gehäuse untergebracht ist. Eine im Controller<br />
enthaltene aktive Temperaturregelung sorgt für eine hohe Stabilität<br />
der Messung. Die Geräte sind in zwei verschiedenen Versionen<br />
erhältlich, mit denen entweder Abstände zu einer reflektierenden<br />
Oberfläche gemessen werden können oder eine Schichtdicke.<br />
Bei der ersten Version wird der Strahl im Sensor aufgeteilt und<br />
durchläuft intern einen Referenzweg. Dieser Teilstrahl wird dann<br />
mit dem am Messobjekt reflektierten Strahl überlagert. Bei der<br />
zweiten Version der Geräte, die Schichtdicken messen können,<br />
entfällt die interne Referenz, da die an Vorder- und Rückseite der<br />
Schicht reflektierten Strahlen überlagert werden. Ein Vorteil der<br />
Dickenmessung liegt darin, dass die Messung unabhängig vom<br />
Abstand zwischen Sensor und Messobjekt ist.<br />
SCHICHTDICKEN AB 30 MIKROMETER MESSEN<br />
Diese schon seit einigen Jahren in zahlreichen Anwendungen<br />
bewährten Messgeräte hat Micro-Epsilon in neuen Versionen vorgestellt,<br />
die entscheidende Verbesserungen aufweisen. Diese können<br />
jetzt auch die Dicke und Abstände mehrerer Schichten gleichzeitig<br />
Wir unterstützen Sie optimal in Ihrer<br />
Anwendung mit unseren Produkten,<br />
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SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
01 Bei der Abstandsmessung lassen sich Abstände von<br />
bis zu 13 Schichten messen<br />
02 In allen Anwendungen, in denen Abstände und Dicken in<br />
hoher Präzision und gegebenenfalls auch gleichzeitig<br />
gemessen werden müssen, eignen sich die<br />
Weißlicht-Interferometer<br />
01<br />
02<br />
vermessen. Lieferbar sind die Modelle IMS5x00MP-THxx für die<br />
Dickenmessung und IMS5x00MP-DSxx für die Abstandsmessung.<br />
Besteht das Messobjekt im Fall der Dickenmessung etwa aus zwei<br />
Schichten, wird das Licht an der Vorderseite, der Grenze zwischen<br />
beiden Schichten und an der Rückseite reflektiert. Da nun alle reflektierten<br />
Strahlen miteinander interferieren, ergibt dies nach der<br />
Fouriertransformation drei Peaks im Spektrum. Bei drei Schichten<br />
werden daraus schon sechs Peaks. Insgesamt lassen sich die Dicken<br />
von bis zu fünf Schichten stabil messen – theoretisch sind sogar bis<br />
zu 13 Schichten möglich. Die minimale Dicke, die das Gerät noch<br />
messen kann, beträgt 30 µm. Auch ein Luftspalt zwischen zwei<br />
Materialien lässt sich mit dem Gerät sehr präzise vermessen.<br />
Um aus den Peaks, die das Gerät aufnimmt, einen Absolutwert<br />
für die Dicke zu bestimmen, muss der jeweilige Brechungsindex<br />
des Materials in den verschiedenen Schichten bekannt sein. Für<br />
alle üblichen Materialien ist dieser bereits im Gerät hinterlegt<br />
und kann vor Beginn der Messung einfach ausgewählt werden.<br />
Da die Dickenmessung unabhängig vom Abstand ist, stören Unregelmäßigkeiten<br />
bei der Positionierung das Messergebnis nicht.<br />
Das Gerät für die Abstandsmessung, das einen internen Referenzstrahl<br />
verwendet, funktioniert analog und kann die Abstände von<br />
ebenfalls bis zu 13 Schichten messen. Über die Abstände der<br />
einzelnen Schichten lassen sich auch jeweiligen Schichtdicken<br />
bestimmen, wodurch eine gleichzeitige Messung von Abstand<br />
und Schichtdicke möglich wird. Die minimale Schichtdicke, die<br />
diese Geräte messen können, beträgt 10 µm.<br />
IN ZAHLREICHEN BRANCHEN EINSETZBAR<br />
In allen Anwendungen, in denen Abstände und Dicken in hoher<br />
Präzision und gegebenenfalls auch gleichzeitig gemessen werden<br />
müssen, eignen sich die Weißlicht-Interferometer von Micro-<br />
Epsilon. Die Geräte bestehen jeweils aus einem kompakten Sensor<br />
und einem Controller. Anwender können komfortabel über<br />
einen Standardbrowser auf den integrierten Webserver des Controllers<br />
zugreifen, um etwa Einstellungen vorzunehmen. Über<br />
die integrierten Schnittstellen wie Ethernet lassen sich die Messgeräte<br />
sehr einfach in Produktionsumgebungen integrieren.<br />
Mögliche Einsatzgebiete finden sich in Anwendungen mit<br />
Gläsern oder Folien. Typisches Beispiel ist die Halbleiterindustrie,<br />
wo der genaue Abstand zum Wafer gemessen werden muss. Bei<br />
der Belichtung lässt sich hier außerdem der Abstand zwischen<br />
Wafer und Maske bestimmen und gleichzeitig noch die Dicke der<br />
Beschichtung auf dem Wafer.<br />
Beschichtetes Glas in der Glasindustrie ist ein weiteres Beispiel,<br />
bei dem die Messgeräte zum Einsatz kommen. Dabei lassen<br />
sich sowohl die Glasdicke als auch die Dicke der Beschichtung<br />
überprüfen. Solche Gläser werden etwa als Displaygläser<br />
verwendet. Bei der Folienherstellung mit Blasformanlagen kann<br />
die Weißlicht-Interferometrie eingesetzt werden, um die korrekte<br />
Folienstärke zu überprüfen, wenn die Blasfolien zusammengelegt<br />
werden. In allen Anwendungen lassen sich die Geräte in<br />
Inline-Inspektionsanlagen zur Qualitätssicherung integrieren.<br />
Sie sind sowohl für das industrielle Umfeld als auch in Reinräumen<br />
oder im Vakuum einsetzbar und führen präzise Messungen bis<br />
in den Nanometer- oder Sub-Nanometer-Bereich durch.<br />
Bilder: Micro-Epsilon<br />
www.micro-epsilon.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG<br />
Königbacher Str. 15, 94496 Ortenburg<br />
Tel.: 08542 / 168 - 0<br />
E-Mail: info@micro-epsilon.de<br />
AUTOR<br />
Dr.-Ing. Alexander Streicher, Produktmanager<br />
Sensorik, Micro-Epsilon Messtechnik<br />
GmbH & Co. KG, Ortenburg<br />
12 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
CODES ZUVERLÄSSIG LESEN<br />
Der Sensorspezialist Baumer erweitert sein Produktportfolio um einen<br />
neuen, kompakten Multicode-Leser. Der IDC200 kann bis zu 40 Frames pro<br />
Sekunde verarbeiten – auch bei unterschiedlichen Codetypen. Die lichtstarke<br />
interne Beleuchtung ermöglicht es, herausfordernde Anwendungen<br />
ohne externe Lichtquelle zu bewältigen. Spiegelnde Oberflächen, wechselnde<br />
Lichtverhältnisse oder Modulgrößen an der unteren Auflösungsgrenze<br />
sollen dem IDC200 keine Probleme bereiten. Das Gerät liest auch direkt<br />
markierte und genadelte Codes. Via USB-C lässt sich der Multicode-Leser<br />
einfach an einen Computer anschließen und per Webinterface in Betrieb<br />
nehmen. Dank frei konfigurierbarem Datentelegramm lässt er sich einfach<br />
in bestehende Systeme einbinden. Der IDC200 liest Codes mit einer Modulgröße<br />
von bis zu 0,03 mm (1D) oder 0,07 mm (2D) schnell und zuverlässig.<br />
www.baumer.com<br />
WIE SIE IHRE<br />
PROZESSE BESTENS<br />
IM BLICK BEHALTEN<br />
Mit dem Jumo varitron 500<br />
touch steht Anwendern eine<br />
smarte Lösung für einfache<br />
Automatisierungsapplikationen<br />
zur Verfügung. Er kann in<br />
zahlreichen Branchen eingesetzt<br />
werden. Die Lösung<br />
macht übersichtliche Prozessund<br />
Anlagenvisualisierungen<br />
sowie Bedienoberflächen<br />
möglich. Die volle Konnektivität<br />
zu Systemen und Komponenten<br />
ist dank Unterstützung<br />
zahlreicher Feldbussysteme wie<br />
Profinet IO-Controller und<br />
Ethercat Master sowie Kommunikationsprotokolle<br />
wie OPC UA<br />
gegeben. Basis des varitron 500<br />
ist eine CPU mit einem<br />
800 MHz Quad-Core-Prozessor.<br />
Weitere Besonderheit ist ein<br />
kundenspezifischer Konfigurations-<br />
und Prozess-Dateneditor.<br />
Das Gerät ist mit einem<br />
kapazitiven Touchscreen<br />
ausgestattet und mit Schutzart<br />
IP65 oder IP69K erhältlich.<br />
www.jumo.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
LEISTUNGSSTARKE EMBEDDED PCS ENTWÄRMEN<br />
GUT GEKÜHLT<br />
Unternehmen bleiben nur wettbewerbsfähig, wenn sie ihre Prozesse<br />
stetig optimieren und effizienter gestalten – beispielsweise durch<br />
individuelle Embedded PC-Lösungen. Wir stellen Ihnen maßgefertigte<br />
Kühllösungen vor, die für die schnelle Entwärmung der CPUs und<br />
Speichermodule sorgen. Zum Einsatz kommen Embedded PCs unter<br />
anderem in der Steuerung von Rotorblättern an Windenergieanlagen.<br />
Ein Feierabend im Winter: Während die Angestellten das<br />
Büro gebäude verlassen, fahren die Jalousien langsam herunter<br />
und die Außenbeleuchtung schaltet sich ein. Das<br />
alles geschieht wie von Geisterhand. Kompakte Rechner,<br />
sogenannte Embedded PCs, steuern die Abläufe von einem<br />
Serverraum aus. Sie stammen von der Kontron Europe GmbH,<br />
einem weltweit führenden Anbieter von IoT-/Embedded Computer-<br />
Technologie. Das Unternehmen fertigt modulare, skalierbare<br />
Industrial Computer-Plattformen, die in zahlreichen Branchen<br />
zum Einsatz kommen. Die Embedded PCs steuern die Verschattungssysteme<br />
von Gewächshäusern ebenso wie fahrerlose<br />
Transportsysteme in der Intralogistik oder den Anstellwinkel<br />
von Rotorblättern an Windenergieanlagen. Darüber hinaus können<br />
die Embedded PCs aber auch als intelligente Gateways für datenintensive<br />
IoT-/Edge-Anwendungen genutzt werden.<br />
Ein besonderes Merkmal der Embedded PCs von Kontron ist<br />
ihre Kompaktheit: So misst die KBox A-250 zum Beispiel gerade<br />
einmal 150 × 58 × 100 mm. Die Rechner eignen sich wegen ihrer<br />
geringen Größe optimal für Anwendungen, in denen nur wenig<br />
Bauraum zur Verfügung steht. Unternehmen der verschiedensten<br />
Branchen schätzen aber vor allem die Leistungsfähigkeit und<br />
Langlebigkeit der Embedded PCs von Kontron. „Unsere Produktserien<br />
werden über einen Zeitraum von mindestens fünf bis<br />
zehn Jahren produziert“, beschreibt Sandra Korsinek, Produktmanagerin<br />
Box-PC, die Unternehmensphilosophie.<br />
KÜHLUNG IST IN DAS GEHÄUSE INTEGRIERT<br />
Die Embedded PCs von Kontron unterscheiden sich aber noch in<br />
weiteren Punkten von vergleichbaren Systemen. Zum Beispiel<br />
beim Kühlen der Rechner: Da sie sehr kompakt sind und sich in<br />
ihrem Inneren viele Elektronik-Komponenten auf engstem Raum<br />
befinden, kommt es dort zu einer erhöhten Wärmeentwicklung.<br />
Viele Hersteller von Embedded PC setzen daher zusätzlich Lüfter<br />
für die Entwärmung der Elektronik ein. Das hat allerdings den<br />
Nachteil, dass das Gehäuse der Rechner relativ groß sein muss. In<br />
14 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
01 Der Embedded PC KBox A-250 wurde speziell für<br />
IoT-Gateway-Anwendungen entwickelt<br />
02 Die kompakte Industrie-Computer-Plattform KBox A-203 ist<br />
speziell für datenintensive IoT-/Edge-Anwendungen geeignet<br />
CTX hat bereits umfangreiche Erfahrung in der Entwicklung<br />
anwendungsspezifischer Elektronikgehäuse. Seit vielen Jahren<br />
fertigen die Kühlprofis individuelle Lösungen für Kunden aus den<br />
Bereichen Automobil-, Haushalts- und Unterhaltungselektronik<br />
sowie den Branchen regenerative Energien, Haustechnik, Computer<br />
und industrielle Netzteile. Das Unternehmen verwendet dabei je<br />
EINE EFFIZIENTE KÜHLUNG<br />
IST UNABDINGBAR FÜR EINE<br />
DAUERHAFT ZUVERLÄSSIGE<br />
FUNKTION DER ELEKTRONIK<br />
den Box-PCs von Kontron findet man dagegen keine Lüfter, und<br />
das ist den Kühlsystem-Spezialisten von CTX Thermal Solutions<br />
aus dem nordrhein-westfälischen Nettetal zu verdanken. „Wir<br />
haben für Kontron ein Elektronik gehäuse in Profiltechnik konstruiert,<br />
das die Wärme aus dem Inneren der PCs über die<br />
Ober seite und die Seiten abführt“, berichtet CTX-Geschäftsführer<br />
Jens Mirau.<br />
BOX-PCS MIT MEHREREN KÜHLLÖSUNGEN<br />
Bei der Auslegung der Embedded Box-PCs berücksichtigte sein<br />
Team auch die Ergebnisse der thermischen Simulation durch<br />
Kontron. Neben dem als U-Profil ausgeführten Gehäuse für die<br />
Kühlung der CPU liefert CTX deshalb pro Box-PC noch ein bis<br />
zwei weitere Kühlkörper – sie leiten die Wärme von den optional<br />
erhältlichen Zusatzkarten ab, die Kontron für die Erweiterung<br />
der Rechner anbietet. Dazu zählen beispielsweise WiFi- oder<br />
LTE-Module.<br />
nach Anwendung Profile oder Gehäuse, die durch Extrudieren,<br />
Druckguss oder Stanzbiegetechnik gefertigt werden. Als Materialien<br />
stehen neben Aluminium unter anderem auch einfaches oder<br />
verzinktes Stahlblech und Edelstahl zur Verfügung.<br />
INDIVIDUELLE GEHÄUSE-GESTALTUNG<br />
Neben der reinen Entwärmung und dem Schutz vor Umwelteinflüssen<br />
spielt auch das äußere Design der Gehäuse für manche<br />
Kunden von Kontron eine wichtige Rolle. Das ist zum Beispiel<br />
dann der Fall, wenn die PCs gut sichtbar sind. Für Mirau gehören<br />
diese Anforderungen zum Alltag: „Bei Bedarf veredeln wir die<br />
Oberflächen unserer Gehäuse gerne durch Eloxieren, Sandstrahlen,<br />
Chromatieren oder Pulverbeschichtung und lackieren sie in der<br />
gewünschten Farbe.“<br />
Die individuelle Gestaltung ist das eine, die mechanische Anpassung<br />
das andere. CTX liefert für die Embedded Box-PCs<br />
KBox A-203 und KBox A-250 ein leicht modifiziertes Gehäuse.<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 15
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
03<br />
04<br />
03 Die Embedded Box-PCs steuern unter anderem fahrerlose<br />
Transportsysteme in der Intralogistik<br />
04 Für die effiziente Entwärmung der Box-PC von Kontron hat CTX<br />
ein Elektronikgehäuse konstruiert, das als extrudiertes U-Profil<br />
ausgeführt ist<br />
berechnung an Sensoren oder Netzwerk-Switches eingesetzt<br />
werden. „Wir bereiten die Industrie mit unseren Box-PCs optimal<br />
auf IIoT- beziehungsweise Industrie 4.0-Anwendungen vor“,<br />
meint Korsinek. Möglich wird das nicht nur durch leistungs fähige<br />
Intel-Prozessoren sowie eine breite Auswahl an Erweiterungsmodulen<br />
und Schnittstellen. Ein wesentlicher Faktor sind auch die<br />
Elektronikgehäuse von CTX. Sie schaffen erst die Voraussetzungen<br />
für IT-Lösungen wie diese.<br />
Bilder: Aufmacher engel.ac – stock.adobe.com; 01+02 Kontron; 03 Unique<br />
Vision – stock.adobe.com; 04 CTX<br />
Zu den Leistungen gehören zudem das Aufbringen einer EMV-<br />
Schutz-Beschichtung sowie das Anbringen von Bohrungen.<br />
Kontron bietet Anpassungen seiner Embedded PCs schon ab<br />
Losgröße 50 an. CTX ist auch in dieser Hinsicht der optimale<br />
Partner, denn die Elektronikgehäuse können im Hinblick auf die<br />
Größe, das Material und die Anzahl flexibel an die Anforderungen<br />
der jeweiligen Applikation angepasst werden. Das gilt selbst für<br />
die Frontplatten, die ebenfalls nach den Vorgaben des Kunden<br />
gefertigt werden. Hier sind auch ein- oder mehrfarbige Beschriftungen<br />
mittels Siebdruck oder Lasergravur möglich.<br />
BASIS FÜR IIOT-ANWENDUNGEN<br />
Die Embedded Box-PCs von Kontron sind nicht nur leistungsfähige<br />
Controller-Plattformen für anspruchsvolle Steuerungsaufgaben.<br />
Sie können ebenfalls für das Remote Monitoring von<br />
IT-Infrastrukturen oder für die automatisierte analytische Daten-<br />
www.ctx.eu<br />
UNTERNEHMEN<br />
CTX Thermal Solutions GmbH<br />
Lötscher Weg 104, 41334 Nettetal<br />
Tel.: 02153 7374-0<br />
E-Mail: info@ctx.eu<br />
AUTOR<br />
Thomas Windeck, Vertriebsleiter,<br />
CTX Thermal Solutions, Nettetal<br />
16 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
NOCH SCHNELLER BILDER VERARBEITEN<br />
Für anspruchsvolle<br />
Anwendungen<br />
konzipiert: Die<br />
Kameras der FXO-<br />
Serie von SVS-Vistek<br />
mit zwei CoaXPress-<br />
12-Verbindungen im<br />
Auflösungsbereich<br />
von 1,8 bis 24,6 MP<br />
können die Bildverarbeitung<br />
erheblich beschleunigen. Die neuen Varianten<br />
machen die Datenübertragung der Serie noch einmal<br />
schneller. Damit eignen sie sich für besonders anspruchsvolle<br />
Aufgaben und leistungsstarke Lösungen mit bis zu 671 Farboder<br />
Monochrom-Bildern pro Sekunde. Mit einem 50 × 50 mm<br />
kleinen Gehäuse sollen sie die kompaktesten Industriekameras<br />
mit zwei CoaXPress-12-Verbindungen sein. Die Kameras<br />
können mit einem oder beiden CoaXPress-12-Verbindungen<br />
betrieben werden, so dass Anwender aus Datenraten von<br />
12,5 oder 25,0 Gbps wählen können, was bei der Skalierung<br />
hilft. Das Temperaturmanagement der Kameras sorgt in<br />
Kombination mit dem CoaXPress-12-Schnittstellenprotokoll<br />
für eine geringe Wärmeentwicklung beispielsweise im<br />
Vergleich zu 10GigE-Modellen. Diese Eigenschaft reduziert<br />
das Rauschverhalten des Sensors und verbessert die erzielbare<br />
Bildqualität.<br />
www.svs-vistek.com<br />
DEN ENERGIEVERBRAUCH IM BLICK<br />
Delphin Technology bietet eine nach ISO 50001 förderfähige<br />
Energiemanagement-Komplettlösung, mit der der Anwender<br />
alle Energieverbraucher im Unternehmen identifizieren und<br />
Optimierungspotenziale<br />
aufdecken kann.<br />
Er gewinnt damit<br />
bisher fehlende<br />
Erkenntnisse über<br />
Energieverbrauch,<br />
Lastspitzen und deren<br />
Zusammenhänge mit<br />
anderen Prozessdaten.<br />
Zur Erfassung<br />
kommt Präzisionsmesstechnik<br />
zum Einsatz, die mithilfe flexibler analoger und<br />
digitaler Signaleingänge sowie vielseitiger Schnittstellen<br />
wie OPC UA und Modbus TCP die Energie- und Prozessdaten<br />
beliebiger Quellen erfasst und vorverarbeitet. Durch den<br />
Einsatz von Rogowski-Stromwandlern ist kein An- und<br />
Abklemmen von Stromleitern erforderlich. Die zeitlich<br />
hochauflösende Messwerterfassung im Sekundenbereich<br />
ermöglicht besonders detaillierte Analysen. Die Synchronisation<br />
und Speicherung der verteilt erfassten Energie- und<br />
Prozessdaten erfolgt zentral im Delphin Data Center. Zur<br />
Visualisierung und Analyse der Daten steht die Messtechniksoftware<br />
ProfiSignal 20 bereit<br />
www.delphin.de<br />
Hello<br />
visitors!<br />
Welcome to the world’s leading trade<br />
fair for production technology.
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
01 Hochpräzisions-<br />
Drucktransmitter ATM.1ST<br />
mit Kabelausgang<br />
02 Der leichte Präzisionsdrucktransmitter<br />
ATM.mini<br />
im Westentaschenformat<br />
HOCHPRÄZISE DRUCKSENSOREN FÜR PRÜFSTÄNDE<br />
VON DER FORMEL 1 IN DIE INDUSTRIE<br />
Präzisionslösungen für Druck-, Füllstands-, Vakuum- oder Temperaturmessungen<br />
sind heute in vielen Anwendungen der Industrie gefragt. Aber auch darüber<br />
hinaus liefern sie essenzielle Daten, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt, in<br />
der Medizintechnik oder auch in Wasserstoffanwendungen. Besonders hohe<br />
Anforderungen stellt der Motorsport. Denn hier müssen die Testergebnisse an den<br />
Prüfständen bis auf die letzte Dezimalstelle absolut zuverlässig sein.<br />
Seit 1963 steht das Unternehmen PMC-STS, Inc. an der Spitze,<br />
wenn es um die Messung von Druck, Füllstand, Vakuum<br />
und anderen Messgrößen geht. Dabei punktet der Experte<br />
mit seinen Lösungen insbesondere in Nischenanwendungen<br />
wie der Motorsport- und Automobilindustrie. Worauf es dabei<br />
ankommt, beschreibt ein Beispiel aus der Formel 1, die für viele<br />
andere Einsatzgebiete die Vorreiterrolle übernimmt.<br />
Grundlage für die Motorenentwicklung in der Formel 1 ist das<br />
Motorenreglement, das 2014 eingeführt wurde: 1,6 Liter Hubraum<br />
mit sechs Zylindern und Turbolader sowie einer Benzin-Direkteinspritzung<br />
mit einem maximalen Druck von 500 bar. Die<br />
Drehzahl ist auf 15.000 U/min beschränkt. Der angeschlossene<br />
Turbolader fungiert als System zur Energie-Rückgewinnung. Bei<br />
modernen Formel 1 Motoren handelt es sich um Hybridmotoren,<br />
die zwar in anderen Liga spielen. Sie stellen jedoch geichzeitig<br />
auch ein Versuchslabor für die Straße dar. Ob Scheibenbremsen<br />
oder Computer-Diagnose, viele Technologien, die zum Alltag des<br />
Straßenverkehres und weiterer Industriebereiche gehören, haben<br />
ihren Ursprung in den Entwicklungsschmieden der Formel 1.<br />
TÜFTELEI AM PRÜFSTAND<br />
Das geltende Motorenreglement steckt den Rahmen für alle<br />
Teams gleichermaßen ab und macht die ausgiebige Tüftelei am<br />
Prüfstand notwendig, um den entscheidenden Vorteil herauszuarbeiten.<br />
Jede Pferdestärke zählt. Im Vergleich zu Tests für Fahrzeuge<br />
im Straßenverkehr gelten andere Anforderungen. Öl- und<br />
Wasserdruck sind höher, ebenso die auftretenden Temperaturen.<br />
Wenn es darum geht, den Verbrauch zu senken und die Leistung<br />
zu steigern, sind daher umfassende Tests unter Rennbedingungen<br />
nötig, die exakte Messergebisse fordern. Denn in der Formel 1<br />
geht es meist nicht um große Sprünge bezüglich der PS – schon<br />
Verbesserungen im Dezimalbereich erhöhen die Leistung.<br />
KOMPAKTE LEICHTBAU-DRUCKSENSOREN<br />
Das Unternehmen STS hat sich diesen besonderen Herausforderungen<br />
gestellt und mit seinen Sensoren einen Volltreffer erzielt.<br />
Denn die bis dahin verwendete Sensortechnik bei einem bekannten<br />
Rennstall wurde den hohen Ansprüchen nicht gerecht.<br />
Zum Einsatz kommt der ATM.mini. Dieser punktete nicht nur mit<br />
der geforderten Präzision über den kompletten Temperaturbereich,<br />
sondern brachte auch einen weiteren entscheidenden Vorteil,<br />
der die Motorenentwicklung nachhaltig optimieren konnte.<br />
Unter den bisher verwendeten Sensoren eines anderen Herstellers<br />
kam es zu Störungen beim Umschalten auf das seit 2014 verwendete<br />
Hybridsystem. Die Folge: Der Prüfstand schaltete sich<br />
ab und Langzeitmessungen wurden unmöglich. Die ATM-Sensoren<br />
sind dagegen störungssicher und ermöglichen somit umfangreiche<br />
Tests auf dem Weg aufs Siegertreppchen.<br />
Bilder: Aufmacher adimas – stock.adobe.com, sonstige STS<br />
www.stssensors.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
STS Sensoren Transmitter Systeme GmbH<br />
Poststrasse 7, 71063 Sindelfingen<br />
Tel: 07031 - 204 9410<br />
AUTORIN<br />
Dipl.-Ing.(FH) Nicole Steinicke,<br />
Chef redakteurin Industrielle Automation<br />
18 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
HOCHAUFGELÖSTE 3D-PUNKTEWOLKEN<br />
Der 3D-Lidar/MEMS-Sensors R3000 erfasst sein Umfeld schnell, umfassend und millimetergenau.<br />
Um die dritte Dimension zu erreichen, wird die Pulse Ranging Technology (PRT) hier<br />
mit einem Micro-Electro-Mechanical-System des Fraunhofer-Instituts für Siliziumtechnologie<br />
kombiniert. Anders als bei herkömmlichen 3D-Sensoren entsteht bei der Erfassung des<br />
Messfelds kein Pixelraster, sondern mit einem besonders kleinen Lichtfleck und einer<br />
lückenlosen Abtastung ultra-hochauflösende 3D-Punktewolken mit sehr hoher Detailtiefe.<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
WIBU-SOFTWARE SCHÜTZT MESSGERÄTE<br />
Wibu-Systems liefert seine<br />
Softwarelösung Codemeter<br />
an den japanischen<br />
Hersteller Leader Electronics<br />
Corporation. Dieser<br />
wird damit die weltweite<br />
Expansion seiner elektronischen<br />
Messgeräte und<br />
-software vorantreiben. Die SFR-Fit-Software von Leader wurde<br />
in Matlab entwickelt. Um diese zu schützen und zu lizenzieren,<br />
benötigte der Hersteller eine Lösung, die mit Matlab-<br />
Compiler geschriebenen Anwendungen umgehen kann.<br />
Codemeter erfüllt diese Anforderung und deren Verschlüsselungstechnologie<br />
und intelligente Lizenzierung tragen zum<br />
Schutz und zur Monetarisierung des Know-hows bei.<br />
www.wibu.com<br />
ZWEI RED DOT AWARDS FÜR IFM<br />
Zwei ifm-Produkte sind für ihr Industriedesign mit dem Red<br />
Dot Design Award ausgezeichnet worden. Der Preis ging an<br />
eine Kameraplattform aus den Lösungen O3R und OVP800<br />
sowie an den Multicover Puck (rechts). Der Multicover Puck<br />
meldet die genaue Position von Kugelhähnen zurück und ist<br />
dadurch ein zentraler Bestandteil hochautomatisierter<br />
Anlagen. Im Vordergrund standen die einfache Installation für<br />
den Anwender sowie gleichzeitig eine Anpassung im laufenden<br />
Betrieb. Das Multi-Kamera- und -Sensor-System aus der<br />
O3R-Plattform und der Video<br />
Processing Unit OVP800 bringt<br />
Bildverarbeitung auf den<br />
aktuellen Stand der Technik und<br />
ist damit für Anwendungen der<br />
Künstlichen Intelligenz geeignet.<br />
www.ifm.com<br />
Systemlösung Verfahrenstechnik<br />
www.jumo.net<br />
Mit dem Automatisierungssytem JUMO variTRON 500 und dem grafischen Editor JUMO smartWARE Program<br />
einfach und schnell Rezepte erstellen.<br />
JUMO smartWARE Program<br />
• Browserbasierte Software Lösung zur intuitiven Erstellung und Bearbeitung verfahrenstechnischer Programme und Rezepte<br />
• grafische Bedieneroberfläche, die vom Kunden individuell gestaltet werden kann (Farben, Icons, Logo, Text)<br />
• einfache Programm- und Rezeptverwaltung mit dem JUMO variTRON 500 System<br />
JUMO variTRON 500<br />
• Automatisierungssystem mit der Möglichkeit erstellte Programme, Rezepte und Verfahrensschritte ablaufen zu lassen<br />
• Anbindung verschiedener Panels und Anreihmodule je nach Bedarf möglich<br />
• auf Wunsch: Eine Master-Applikation (Software und Hardware), die alle Anlagentypen und dessen Optionen abdeckt 21. Juni <strong>2023</strong>
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
AUTOMATISIERUNG IM PRÜFLABOR<br />
INNOVATIONSTEMPO<br />
STEIGERN<br />
Der Henkel-Unternehmensbereich Adhesive Technologies<br />
entwickelt, produziert und vertreibt Klebstoffe, Dichtstoffe<br />
und funktionale Beschichtungen. Seit 2021 unterstützen<br />
Roboter die Laborarbeit für drei Prüfsysteme im Henkel<br />
Adhesive Technologies Inspiration Center Düsseldorf (ICD)<br />
und verschaffen den Angestellten mehr Zeit für andere<br />
Forschungs- und Entwicklungsaufgaben.<br />
Martin Altrock, Labortechniker bei Henkel Adhesive<br />
Technologies, spricht begeistert über seine Arbeit im<br />
Prüflabor. Grund dafür sind (auch) die automatisierten<br />
ZwickRoell-Prüfmaschinen, die seit der Eröffnung<br />
des ICD zuverlässig ihre Arbeit verrichten. Sie unterstützen den<br />
jungen Labortechniker sowie seine Kolleginnen und Kollegen im<br />
Arbeitsalltag des international tätigen Unternehmens rund um<br />
die Uhr.<br />
Ziel des ICD mit 30 Laboren und vier Technologiezentren ist es –<br />
soweit möglich – Materialprüfungen in großer Zahl zentral durchzuführen<br />
und schneller auf Trends und Entwicklungen mit neuen<br />
Produkten zu reagieren. „Für mich ist es immer eine Freude, wie<br />
die automatisierten Prüfsysteme meine Proben beispielsweise<br />
über Nacht geprüft haben. Völlig autonom und dabei stets in<br />
gleichbleibender Wiederholgenauigkeit“, erläutert Altrock und<br />
Viele monotone Routineaufgaben, die wir<br />
früher manuell erledigten, werden jetzt von<br />
Robotern ausgeführt. So haben wir ein<br />
deutlich höheres Testvolumen und können<br />
innerhalb kürzester Zeit anderen Abteilungen<br />
Testergebnisse liefern.<br />
Martin Altrock, Labortechniker bei<br />
Henkel Adhesive Technologies<br />
beschreibt weiter: „Viele monotone Routineaufgaben, die wir<br />
früher manuell erledigten, werden jetzt von Robotern ausgeführt.<br />
So haben wir ein deutlich höheres Testvolumen und können innerhalb<br />
kürzester Zeit anderen Abteilungen Testergebnisse liefern.“<br />
Seit ihrer Einführung setzen die neuen Automatisierungsprozesse<br />
Standards bei den Prüfungen im Henkel Adhesive Technologies<br />
ICD und helfen bei der effizienten Ressourcenplanung. Nun lässt<br />
sich eine große Zahl von Prüfungen durchführen und es ist gleichzeitig<br />
möglich, den sehr unterschiedlichen Anforderungen der<br />
Forschergruppen gerecht zu werden.<br />
MASCHINEN ÜBERNEHMEN ROUTINEAUFGABEN<br />
Aktuell übernehmen drei Robotest N Prüfsysteme von Zwick Roell –<br />
bestehend aus Maschine und Roboter – einen Großteil der mechanischen<br />
Prüfungen und viele monotone Routineaufgaben, ohne<br />
die eine professionelle Forschung und Entwicklung nicht möglich<br />
wäre: So finden mitunter Zug-, Scher-, und künftig auch<br />
Schäl- und Druckversuche statt – teilweise in einer Temperierkammer<br />
im Bereich -55 bis +250 °C. Viele unterschiedliche<br />
Schritte sind hier in den automatischen Ablauf integriert: Vor<br />
einer Zugprüfung wird der Probenquerschnitt bestimmt,<br />
während des Prüfvorgangs ein Video erstellt – oder nach Prüfende<br />
werden hochauflösende Bilder der Bruchstelle gemacht.<br />
Außerdem führen die automatisierten Maschinen sogenannte<br />
interlaminare Schwerfestigkeitsprüfungen durch: Hierbei werden<br />
zwei verklebte Substrate mit definierter Überlappungsfläche<br />
auseinandergezogen, wobei die Adhäsion und die Kohäsion<br />
geprüft werden. Zudem finden Zugversuche an Teststäben statt:<br />
Dabei wird reiner ausgehärteter Klebstoff in Form von Knochen<br />
oder Paddeln auseinandergezogen, um die Dehnbarkeit und<br />
Belastungsfähigkeit zu prüfen.<br />
PRÜFASSISTENT FÜR KLEINE PRÜFSERIEN<br />
Der Robotest N ist ein vollautomatisches Prüfsystem mit einem<br />
Leichtbauroboter für Kunststoffe, Bleche, Bauteile oder medizinische<br />
Produkte und unterstützt effizient im Prüflabor, etwa bei<br />
monotonen oder zeitintensiven Prüfungen. Mit Robotest N sind<br />
autonome Prüfungen von bis zu 40 Proben im Zugversuch oder<br />
Biegeversuch möglich. Auch zur automatischen Härteprüfung<br />
oder Rauheitsmessung ist das System gut einsetzbar. Besonders<br />
bei Pick-and-Place-Anwendungen ab einer Seriengröße von<br />
bereits zehn Proben eignet sich Robotest N als Prüfassistent.<br />
20 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
Ein Greifer<br />
entnimmt die Proben<br />
aus einem Magazin<br />
und befördert sie auf<br />
die Prüfmaschine<br />
Optional lassen sich weitere Stationen wie Querschnittsmessung oder Scannen von<br />
ID-Codes integrieren. Überdies ist Robotest N in die Automatisierungssoftware<br />
AutoEdition3 integriert und somit ohne Roboterbedienterminal nutzbar. Spezielle<br />
Programmier- und Bedienkenntnisse sind nicht erforderlich, dank der kompakten<br />
Bauweise ist das Prüfsystem einfach in bestehenden Laboren nachrüstbar. Aufgrund<br />
der sicheren Bauweise sind keine aufwändigen Schutzmaßnahmen notwendig.<br />
SCHNELLERE MARKTEINFÜHRUNG VON PRODUKTEN<br />
Altrock: „Wir arbeiten schon lange mit Zwick Roell zusammen und haben immer nur<br />
gute Erfahrung gemacht. Wir bekommen passgenau die Lösungen für unsere Anforderungen.<br />
Zwick Roell-Prüfmaschinen besitzen die Ausstattungsmerkmale, die wir<br />
benötigen. Und das überzeugt uns.“ Durch die Automatisierung im Prüflabor haben<br />
die Labor-Angestellten jetzt mehr Zeit für andere Dinge: „Meine Kolleginnen und<br />
Kollegen nutzen die gewonnene Zeit, um neue Formulierungen für unser Portfolio zu<br />
entwickeln. Und da die Roboter rund um die Uhr einsetzbar sind, können wir unser<br />
Testvolumen deutlich erhöhen und nun innerhalb von 24 Stunden Testergebnisse<br />
liefern. Und das hilft uns letztlich auch, schneller zu werden bei der Markteinführung<br />
neuer Produkte“, erläutert Altrock.<br />
WIR MACHEN<br />
IHRE MASCHINE<br />
SICHER<br />
Sicherheitslösungen für die<br />
Intralogistik<br />
■ Sicherheitskomponenten und<br />
-systeme für Lagerhaltung und<br />
Materialfluss<br />
■ Breites Produktangebot für<br />
Flurförderzeuge<br />
■ Safety-Lösungen für Predictive<br />
Maintenance und Industrie 4.0<br />
■ Umfassendes Beratungs- und<br />
Dienstleistungsprogramm<br />
www.schmersal.com<br />
Bilder: Henkel<br />
www.zwickroell.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
Zwick Roell GmbH & Co. KG<br />
August-Nagel-Str. 11<br />
89079 Ulm<br />
Tel: 07305-10-11763<br />
E-Mail: wolfgang.moersch@zwickroell.com<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
bit.ly/Zugscherversuche-an-Haftklebstoffen
SENSOREN AUF POTENTIOMETER-BASIS<br />
GEFRAGTER<br />
DENN JE<br />
Sie sind zuverlässig und stabil – ebenso wie ihre Nachfrage in unterschiedlichsten<br />
Industriezweigen: Potentiometer. Schon viele Experten prophezeiten der Sensorik<br />
auf Potentiometer-Basis eine schwindende Bedeutung. Tatsächlich ist die bewährte<br />
Technik aktuell wie nie und die Nachfrage nach Potentiometern konstant, mit eher<br />
steigender Tendenz.<br />
Auf den ersten Blick ist es schon erstaunlich, vielleicht<br />
sogar kurios, dass die immerhin schon 1840 erfundene<br />
Potentiometer-Technologie noch immer eine solche<br />
Erfolgsgeschichte ist. Vor allem mit Blick auf die rasante<br />
Digitalisierung, die in praktisch allen Lebensbereichen voranschreitet.<br />
Auf den zweiten Blick aber zeigt sich, dass<br />
Potentio meter mit ihren Stärken – hohe Präzision, flexible Auslegung<br />
und damit Vielseitigkeit – auch im 21. Jahrhundert überzeugen.<br />
Die Sensorik-Experten von FSG Fernsteuergeräte<br />
haben das erkannt und über die Jahrzehnte ihre Potentiometer-<br />
Serien fortlaufend weiterentwickelt.<br />
In vielen Anwendungsbereichen hat es vermeintlich modernere<br />
Sensorik bislang nicht geschafft, die bewährten „Potis“ zu<br />
ersetzen oder zu verdrängen. Ein Beispiel dafür sind berüh-<br />
rungslose Gaspedalgeber bei Fahrzeugen, die sich noch immer<br />
nicht am Markt durchgesetzt haben, weil sie längst nicht die<br />
hohe Zuverlässigkeit erreichen wie eine Lösung mit Potentiometern.<br />
Vor allem aber bei Anwendungen, bei denen es auf Zuverlässigkeit<br />
ankommt und die technische Überprüfung des<br />
Systems oder einzelner Module einfach und schnell erledigt<br />
sein soll, können die Klassiker von FSG ihre Vorteile ausspielen.<br />
Immer wieder kommt es daher vor, dass auch bei neuen oder<br />
innovativen Anwendungsbereichen bewusst auf Potentiometer<br />
zurückgegriffen wird – wie beispielsweise bei Schienenfahrzeugen,<br />
im Schiffbau oder der Robotik. Aufgrund ihrer vielfältigen<br />
Verwendbarkeit als passive Sensoren ohne Elektronik eignen<br />
sich Potentiometer auch für den Einsatz in explosionsgeschützten<br />
Bereichen oder Umgebungen mit starken Magnetfeldern.<br />
22 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
01 Die klassische Bauweise von Potentiometern basiert<br />
auf Drahtwicklung – ein Fertigungsverfahren, bei dem es auf<br />
höchste Präzision ankommt<br />
02 Potentiometer mit einem Widerstandselement aus<br />
Leitplastik finden durch ihre kompakte Bauweise Anwendung<br />
in der Automatisierung und im Schiffbau<br />
INNOVATION AUS TRADITION<br />
Namhafte Potentiometer-Hersteller wie FSG leben nicht vom<br />
Erfolg vergangener Tage, vielmehr haben sie sich selbst und ihre<br />
Produkte weiterentwickelt. Das gilt insbesondere bei den technischen<br />
Verfahren, z. B. bei der vollautomatischen Linearisierung<br />
von Leitplastik-Widerstandselementen per Laserverfahren, die<br />
FSG maßgeblich entwickelt hat. In den letzten Jahren fand damit<br />
ein Innovationsschub statt, von dem besonders die gedruckten<br />
Leitplastik-Potentiometer profitiert haben. Hier zählt das Unternehmen<br />
zu einem der ersten Anbieter, die bei Potentio metern<br />
im Siebdruckverfahren erstellte Widerstandselemente verwendet<br />
haben.<br />
Seitdem herrscht jedoch kein Stillstand, im Gegenteil sind<br />
Forschung und Wille zur Innovation stärker denn je: Seit langem<br />
beobachtet FSG die Entwicklungen in anderen Bereichen und<br />
hält engen Kontakt zu Hochschulen und Forschungseinrichtungen.<br />
So können Innovationssprünge, die dem Produktportfolio<br />
des Unternehmens zugute kommen, noch schneller und zielgerichteter<br />
in den laufenden Produktionsprozess integriert werden.<br />
VIELFÄLTIG KOMBINIERBARE POTENTIOMETER<br />
Besonders im Bereich der Nanotechnologie erwartet FSG weitere<br />
Erkenntnisse, um Lebensdauer und eventuell auch Bauformen<br />
potentiometrischer Sensoren noch besser für den anwenderspezifischen<br />
Einsatzzweck zu optimieren. Nicht selten entstehen<br />
solche Weiterentwicklungen in enger Abstimmung und in direkter<br />
Zusammenarbeit mit den Kunden. Auf diese Weise konnte das<br />
Unternehmen über Jahrzehnte eine enorme Vielfalt an Potentiometern<br />
auf den Markt bringen, die sich u. a. hinsichtlich Widerstandswert,<br />
Charakteristik, Winkelbereichen, Gehäuse größe oder<br />
Wellendurchmesser unterscheiden. Kombiniert man diese Bauformen<br />
wiederum mit unterschiedlichen Schaltungen oder Kennlinien,<br />
bpsw. mit einem Sägezahnverlauf, erhält man eine Vielzahl<br />
an Kombinationsmöglichkeiten und spezifisch adaptierte potentiometrische<br />
Sensoren für praktisch jeden Einsatzzweck.<br />
Um sich diese Flexibilität zu erhalten, setzt FSG als Traditionsbetrieb<br />
darauf, möglichst viele Fertigungsschritte inhouse zu<br />
bearbeiten und die Fertigung der Komponenten weitestgehend<br />
selbst zu kontrollieren. Wissensvorsprung verbunden mit effizienter<br />
Logistik, einer hauseigenen Abteilung für Galvanik- und<br />
Formätztechnik sowie eigenem Werkzeug- und Formenbau<br />
bietet die Möglichkeit, auf alle Anforderungen bestmöglich<br />
einzu gehen. So vereint FSG sämtliche Fachtechnik an einem<br />
zentralen Standort als Fundament für eine Fertigungstiefe von<br />
nahezu 90 % und mit hoher Flexibilität.<br />
EIN BLICK IN DIE ZUKUNFT<br />
FSG-Geschäftsführer Carsten Schulz ist fest davon überzeugt,<br />
dass das Potentiometer ein fester Bestandteil der Sensorik bleiben<br />
wird: „Wir haben einen maßgeblichen Anteil an der weltweiten<br />
Verbreitung dieser robusten und vielfältigen Technik, und wir blicken<br />
auf eine wirklich große Erfolgsgeschichte zurück. Das Potentiometer<br />
gehörte zu einer der ersten Produktgruppen seit der<br />
Gründung der Fernsteuergeräte Kurt Oelsch GmbH vor 75 Jahren.“<br />
Rund um den Globus sind bis heute Potentiometer der ersten<br />
Generation im Schienenverkehr im Einsatz und haben sich<br />
langfristig bewährt, weil sie im Vergleich zu anderen Sensor-<br />
Lösungen deutlich weniger fehleranfällig und damit betriebssicherer<br />
sind. Das potentiometrische Prinzip ist einfach zu<br />
handhaben und funktioniert sogar unter klimatisch anspruchsvollen<br />
Einsatzbedingungen.<br />
Nicht zuletzt spricht nach Ansicht von Carsten Schulz auch<br />
im 21. Jahrhundert ein ganz entscheidender Punkt für den<br />
anhaltenden Potentiometer-Einsatz: „Viele Applikationen, die<br />
FSG seit Jahrzehnten begleitet, sind heute noch abhängig von<br />
den elektrischen Widerstandsbauelementen. Allein deshalb<br />
weiß man als Hersteller, dass die Poti-Entwicklung noch lange<br />
nicht abgeschlossen ist. Und so lange der Bedarf besteht, werden<br />
wir unsere Potentiometer immer anhand neuester Technologien<br />
weiter optimieren.“<br />
Bilder: FSG<br />
www.fsg-sensors.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
Fernsteuergeräte Kurt Oelsch GmbH<br />
Jahnstraße 68 + 70, 12347 Berlin<br />
Tel.: 030/62 91 - 1<br />
E-Mail: info@fsg-sensors.de<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
bit.ly/Potentiometer-Programm<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 23
MESS- UND PRÜFPROZESSE MIT INTELLIGENTEN<br />
FIXIERSYSTEMEN WIRTSCHAFTLICH OPTIMIEREN<br />
WENN ES EXAKT<br />
SEIN SOLL<br />
Werkstücke, die in Produktionsprozessen zum<br />
Einsatz kommen, müssen präzise ausgelegt<br />
und gefertigt sein. Um dies sicherzustellen,<br />
werden sie vermessen. Damit auch dies exakt<br />
vonstattengeht, bringen Fixiersysteme das<br />
zu vermessende Bauteil in die richtige Position.<br />
Worauf es dabei ankommt und was neue<br />
Entwicklungen in diesem Segment auszeichnet,<br />
erfahren sie in folgendem Beitrag.<br />
Um Werkstücke optimal zu messen, sind Fixiersysteme im<br />
Rahmen der dafür eingesetzten Messtechnik das geeignete<br />
Mittel der Wahl. Mit ihnen lassen sich unterschiedlichste<br />
Bauteile innerhalb kürzester Rüstzeiten fixieren<br />
und in die richtige Position bringen. Aber nicht nur das. Mit den<br />
passenden Vorrichtungs- und Spannsystemen werden so wenige<br />
Merkmale des zu messenden Bauteils wie möglich verdeckt. Das<br />
Einrichten des Messprozesses ist somit mit wenigen Handgriffen<br />
möglich und das Messergebnis ist zuverlässig und genau. Das<br />
Unternehmen dk Fixiersysteme hat sich auf derartige Systeme<br />
spezialisiert und bietet ein umfangreiches und hochwertiges<br />
Portfolio im Bereich Spanntechnik an. Erweitert wurde es jetzt<br />
um zwei Neuheiten. Diese sind das Target Base Fixiersystem für<br />
3D-Scanning-Aufgaben sowie der Prüfteilträger CT-Multi-Tower<br />
für Anwendungen in der Computertomographie. Beide werden<br />
im Folgenden näher erläutert.<br />
FÜR JEDEN SCANNING-PROZESS<br />
DIE OPTIMALE LÖSUNG<br />
Die Bezeichnungen für Messpunkte zur Referenzierung bei<br />
diversen Scanning-Messtechnologien sind sehr unterschiedlich.<br />
Immer gleich jedoch ist das Problem, dass die in der Regel verwendeten<br />
Selbstklebepunkte als Referenz einen hohen Aufwand<br />
verursachen. Denn sie werden direkt auf den Prüfling geklebt<br />
und müssen sorgsam wieder entfernt werden. Messtechniker haben<br />
daher die Forderung, Messpunkte nicht direkt auf das Bauteil<br />
zu kleben, sondern auf spezielle Elemente, die sich beliebig im<br />
3D-Raum passend zum Prüfling und zur Messaufgabe positionieren<br />
lassen. Und speziell, wenn es um das serienbegleitende<br />
Messen gleicher Bauteile geht, markiert das wiederholgenau<br />
schnelle Fixieren des Prüflings innerhalb einer optimiert<br />
platzierten Anordnung von Mess-Referenzpunkten den Höhepunkt<br />
der Prozess-Effizienz. Aus vielen Gesprächen mit kompetenten<br />
Scanning-Anwendern definiert dk als Spezialist für Fixiersysteme<br />
folgende Ziele für neue und optimierte Lösungen:<br />
■ multidirektional ausrichtende Trägerelemente für Messpunkte<br />
(Target-Bases),<br />
■ Target-Bases in verschiedenen Größen, um den unterschiedlich<br />
großen Messfeldern gerecht zu werden,<br />
■ mechanische und magnetische Befestigungsmöglichkeiten<br />
der Trägerelemente,<br />
■ Basis-, Aufbau- und Spannelemente für den Prüfling,<br />
■ Basis- und Strukturelemente für die Target-Bases sowie<br />
■ Generierung durch modulare Standardelemente, ergänzt<br />
durch kompatible Scanning-spezifische Neuentwicklungen.<br />
Daraus resultierend entstand eine Lösung, die es erlaubt, Trägerelemente<br />
für Messpunkte mit bis zu 31 Flächen (dk Target-Bases)<br />
auszurichten. Verfügbar sind sie als Target-Bases in den Größen S,<br />
DIE PROFESSIONELLE FIXIERUNG<br />
VON WERKSTÜCKEN AUS EINEM<br />
MODULAREM SYSTEM BRINGT<br />
EFFIZIENZ IN DEN WORKFLOW<br />
M und L für unterschiedlich große Messpunkte entsprechend der<br />
Fokussierung des Scanners. Hinzu kommen Target-Bases mit M2,<br />
M5 und M6 Gewinden sowie mit adaptierbaren Haftmagneten.<br />
Darüber hinaus wurde das Programm Octofix gelauncht, eine<br />
Serie, die sich als idealer Träger von kleinen Prüflingen bei<br />
gleichzeitiger Platzierung von Target-Bases als Satelliten rund<br />
um das zu scannende Bauteil eignet. Hierbei lassen sich Turn-<br />
Stop-Gelenkarme als feste 3D-Spanngelenke zur beliebigen fixvariablen<br />
Positionierung von Target-Bases im 3D-Raum anpassen.<br />
Fazit: Es gibt unendlich viele Möglichkeiten, diese Target-<br />
Bases mittels dk Gelenksystemen zu befestigen und im 3D-Raum<br />
auszurichten.<br />
24 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
VORTEILE DER FIXIERSYSTEME<br />
FÜR VERFAHREN RUND UM 3D-SCANNING<br />
Die neuen Fixiersysteme benötigen keine Klebepunkte auf dem<br />
Prüfling, sodass damit Zeit für das Aufkleben und Abziehen vermieden<br />
werden kann. Auch gehören Verunreinigung und Beschädigungen<br />
des Prüflings der Vergangenheit an. Das System ist<br />
modular aufgebaut, sodass sich jede Art und Größe von Bauteilen<br />
fixieren lässt. Die Baukastensysteme beinhalten bereits flexible<br />
Befestigungen für die Target-Bases. Da sich die Target-Bases<br />
perfekt am Prüfling platzieren lassen, eignen sie sich insbesondere<br />
für die Serienmessung: Mehrere Prüflinge können nacheinander<br />
wiederholgenau fixiert werden und dabei befinden sich die<br />
separat fixierten Messmarken immer an der richtigen Stelle. Darüber<br />
hinaus sind auch Mehrfachaufspannungen konstruierbar.<br />
MODULARE FIXIERSYSTEME FÜR<br />
DIE COMPUTERTOMOGRAPHIE<br />
Die Fixierung von Prüflingen mit röntgentransparenten Modulen<br />
stellt bestimmte Anforderungen an die Geometrie und das Material<br />
der Module. Sie müssen daher speziell für die industrielle<br />
Computertomographie entwickelt sein: Komplett oder insbesondere<br />
im Übergang von Werkstück zu Halter haben die Fixierelemente<br />
einen deutlich niedrigeren Schwächungskoeffizienten als<br />
der Prüfling. Das zu untersuchende Teil wird dadurch im Scan<br />
deutlich unterscheidbar. Dk bietet dafür das CT-Fixiersystem<br />
SWA 39 CT für die schnelle und einfache Fixierung von Prüflingen<br />
mit röntgentransparenten Modulen. Mit der rasanten Entwicklung<br />
der industriellen Computertomographen entstand der<br />
Bedarf, möglichst viele Prüfteile auf einmal zu scannen. Die Idee:<br />
01 Die Trägerelemente<br />
für die Messpunkte des<br />
Prüflings sind multi -<br />
direktional ausrichtet –<br />
die Referenzpunkte sind<br />
dabei nicht am Prüfling,<br />
sondern an der Vorrichtung
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
02a<br />
02b<br />
02a+b Bild links: Die Trägerelemente für die Referenzmarken<br />
(Target-Bases) lassen sich perfekt positionieren. Bild rechts: Das<br />
universelle Prüfteil- und Target-Base-Fixiersystem Quaderfix eignet<br />
sich besonders für große Teile, die an keiner Stelle verdeckt werden<br />
Unter Nutzung des Z-Achsen-Potenzials lassen sich mehrere<br />
Chargen von Prüflingen übereinander positionieren, um diese –<br />
beispielsweise über Nacht – in einem Prüfprogramm vollständig<br />
zu scannen. Darüber hinaus lässt sich dadurch die produktive<br />
Maschinenzeit durch das Rüsten außerhalb der Maschine erhöhen.<br />
Für den sekundenschnellen Tausch des voll bestückten<br />
Towers im CT gibt es damit drei Möglichkeiten:<br />
nOhne Schnittstelle steht der CT-Tower durch die massive<br />
Grundplatte schnell und sicher auf dem Drehteller.<br />
nMit SWA39-Schnittstelle ist der CT-Tower schnell wechselbar<br />
sowie sicher und exakt zentriert fixierbar.<br />
n Mit der selbstzentrierenden Kegelaufnahme erfolgt der<br />
Wechsel nicht nur schnell, sicher und zentriert, sondern<br />
kann auch automatisiert mittels Roboter geschehen.<br />
Die vierte Variante des schnellen Wechselns von Prüfteilträgern<br />
besteht im Tausch einzelner bestückter Ebenen des CT-Multi-<br />
Towers, die sehr komfortabel fixiert und wieder gelöst werden<br />
können.<br />
PROZESSOPTIMIERUNG DURCH HÖHERE<br />
FÜLLKAPAZITÄT UND GERINGERE BELADEZEIT<br />
Die Vorteile des Towers für Computertomographen liegen auf der<br />
Hand: Statt eine Ebene lassen sich mehrere Ebenen übereinander<br />
(= Tower) fixieren, die programmablaufgesteuert nacheinander<br />
gescannt werden. Die einzelnen Trägerebenen lassen sich<br />
mittels einer einfachen Klemmverbindung werkzeuglos und damit<br />
innerhalb weniger Sekunden leicht wechseln. Auch der<br />
gesamte Tower kann werkzeuglos innerhalb weniger Sekunden<br />
mittels Schnellwechselschnittstelle oder selbstzentrierender Kegelaufnahme<br />
gewechselt werden. Somit sind sie auch für die Automatisierung<br />
mittels Robotertechnik geeignet.<br />
Fazit: Die Füllkapazität des Tomographen lässt sich erhöhen,<br />
ohne die optimale prozessspezifische Anordnung zu verlieren.<br />
Auch lässt sich die Füllmenge für unterschiedlich große Teile in<br />
einer Gesamtbeladung verbessern. Hinzu kommen die Minimierung<br />
der Ent- und Beladezeit durch das Beladen weiterer Werkstückträger<br />
außerhalb der Maschine sowie ein schnelles Wechseln<br />
von Werkstückträgern in der Maschine.<br />
UMFASSENDE LÖSUNGEN FÜR<br />
DAS MODULARE SPANNEN<br />
Mit den hier beschriebenen neuen Entwicklungen der dk Fixiersysteme<br />
lassen sich Mess- und Prüfprozesse deutlich verbessern.<br />
Darüber hinaus bietet der Spezialist aber noch weitere qualitativ<br />
hochwertige Lösungen für das modulare Spannen für alle Disziplinen<br />
der industriellen Messtechnik sowie für Aufgaben im<br />
Bereich Lasertechnik, Dosiertechnik, Montagetechnik, Mikrotechnik<br />
und Teilehandling. Intelligente Lösungen für Machine<br />
Vision und Sensorik ergänzen das Programm und machen dk<br />
zum One-Stop-Shop für Fixiersysteme für Prüflinge und Geräte.<br />
Nach 50 Jahren kontinuierlicher Entwicklung umfasst das Sortiment<br />
heute ca. 1.000 Produkte, die frei kombinierbar sind und<br />
somit ein Baukasten-System bilden.<br />
Bilder: Aufmacher fotomek – stock.adobe.com, sonstige dk Fixiersysteme<br />
www.dk-fixiersysteme.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
dk FIXIERSYSTEME GmbH & Co. KG<br />
Ferdinand-Lassalle-Str. 35,<br />
72770 Reutlingen<br />
Telefon: 07121 90971-0<br />
AUTORIN<br />
Dipl.-Ing. Nicole Steinicke<br />
Chefredakteurin Industrielle Automation<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
Broschüren, Informationen und Kataloge:<br />
bit.ly/dk_Broschueren<br />
26 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
VISION SENSOR:<br />
EINFACH ERFASSEN<br />
Die neuen Sensoren der<br />
Simple-Vision-Baureihe von<br />
Leuze sind flexibel anwendbar<br />
und einfach in der Handhabung.<br />
Die kompakten<br />
Geräte lassen sich komfortabel<br />
einsetzen wie optoelektronische<br />
Sensoren, sind aber<br />
nahezu so leistungsfähig<br />
wie Kamerasysteme. Der IVS<br />
108 erkennt an- oder abwesende<br />
Objekte und ist dank<br />
Autofokus-Einstellung sowie<br />
leichtem Teach-in einfach in<br />
Betrieb zu nehmen. Beim IVS<br />
1048i können Anwender aus<br />
sechs Varianten mit zwei<br />
unterschiedlichen Auflösungen<br />
wählen.<br />
www.leuze.com<br />
DRUCKZUSTÄNDE<br />
BETRIEBSSICHER<br />
UNTER KONTROLLE<br />
FEUCHTEMESSUMFORMER MIT<br />
VERBESSERTER GENAUIGKEIT<br />
Process Sensing Technologies (PST) hat die Genauigkeit<br />
seiner industriellen Feuchtemessumformer Rotronic<br />
HygroFlex HF3 erhöht. Sie arbeiten jetzt auf ± 1,5 %rh<br />
und ± 0,2 K genau. Die Langzeitstabilität der GAMP-konformen<br />
(Hygrosoft Software) Sensoren liegt bei unter<br />
1 %rF / Jahr. Die Feuchte- und Temperatur-Transmitter<br />
mit fixem Fühler basieren auf dem Rotronic-IN1-Sensor mit hoher Langzeitstabilität. Durch<br />
ihren Betriebsbereich von - 40 bis 60 °C sowie 0 bis 100 %rF eignen sie sich für das Überwachen<br />
der Umgebungsbedingungen in zahlreichen Anwendungen. Die Umformer sind CE/UL/<br />
EMC-geprüft. Die beiden analogen Ausgänge (2-Leiter oder 3/4-Leiter) sind frei skalierbar und<br />
werden über USB vor Ort kalibriert und justiert.<br />
www.processsensing.com<br />
Automatisieren Sie<br />
Ihren Weg zum Erfolg<br />
Wir unterstützen Sie mit der passenden Technik an jeder<br />
Stelle Ihres Automatisierungsprozesses. Erfahren Sie mehr online.<br />
conrad.de/automation-robotics<br />
Alle Teile des Erfolgs<br />
Mit der Baureihe DT16410x<br />
stellt IPF Transmitter für<br />
Druck- und Vakuumanwendungen<br />
vor, die durch ihre<br />
kompakte Bauform und ein<br />
Gewicht von 25 g prädestiniert<br />
für den Einsatz in Automatisierungssystemen<br />
sind.<br />
Ausgelegt sind die Drucktransmitter<br />
im robusten<br />
Edelstahlgehäuse (IP67) mit<br />
M8-Steckverbinder und<br />
G1/8“-Prozessanschluss für<br />
Umgebungstemperaturen<br />
von - 10 bis + 70 °C. Die<br />
Messzelle ist für gefilterte,<br />
trockene oder geölte<br />
Druckluft und technische<br />
Gase geeignet.<br />
www.ipf.de
VERPACKUNGSMASCHINEN WETTBEWERBSFÄHIG AUTOMATISIEREN<br />
GANZ HOHE KUNST<br />
Die wettbewerbsfähige Automatisierung einer modernen Verpackungsmaschine<br />
gilt als ganz hohe Kunst. Vieles von dem, was in den Bereichen Robotik und<br />
Steuerungstechnik zur State-of-the-Art gehört, kommt in den feingliedrigen<br />
Hochgeschwindigkeitsanlagen der Verpackungsindustrie zum Einsatz. So zum<br />
Beispiel vernetzbare Feldgeräte, Steuerungskomponenten und Softwarelösungen.<br />
Das französische Unternehmen Schneider Electric mit<br />
rund 4.700 Mitarbeitenden in Deutschland bietet ein<br />
umfangreiches Portfolio an Automatisierungs- und Digitalisierungskomponenten.<br />
Darunter ein flexibles Multi-<br />
Carrier-Transportsystem, ein neuer kollaborativer Roboter, eine<br />
anlagenweite Digital-Twin-Software sowie verschiedene Hardund<br />
Softwarekomponenten, mit denen eine steuerungsübergreifende<br />
IoT-Vernetzung von bestehenden und neuen Anlagen<br />
möglich wird. Sämtliche Technologie- und Serviceangebote zielen<br />
explizit darauf ab, Waren energieeffizienter und nachvollziehbar<br />
nachhaltiger verpacken zu können.<br />
DIE VERPACKUNGSINDUSTRIE PRÄGT DAS<br />
INDUSTRIEGESCHÄFT ENORM<br />
Zielgruppe für das Automatisierungs- und Digitalisierungsportfolio<br />
von Schneider Electric ist, neben Unternehmen der Verpackungsindustrie,<br />
insbesondere der Anlagen- und Maschinenbau.<br />
„Unser gesamtes Industriegeschäft in Deutschland wird schon seit<br />
Jahren maßgeblich durch die Verpackungsindustrie mitgeprägt,“<br />
betont Reinholt Schlechter, der für das lokale OEM-Segment von<br />
Schneider Electric zuständig ist. „Nicht zuletzt macht sich das<br />
daran bemerkbar, dass wir mit PacDrive 3 eine eigene Automatisierungsplattform<br />
speziell für High-Performance-Anwendungen<br />
geschaffen haben. Mit einem System für bis zu 2.600 synchrone<br />
Achsen, verschiedenen Robotik-Komponenten sowie einer auf<br />
Verpackungsprozesse getrimmten Maschinenbauer-Software<br />
bieten wir praktisch alles, was es für die Automatisierung einer<br />
modernen Verpackungsmaschine braucht.“<br />
FLEXIBEL IST DAS BESSERE SCHNELL<br />
Kennzeichnend für das Automatisierungsportfolio von Schneider<br />
Electric ist die Eigenschaft Flexibilität. „Industrielle Verpackungsprozesse<br />
sind oft komplex und sehr fein orchestriert“, erklärt<br />
Schlechter. „Wenn Sie da auf ein neues Produkt umstellen oder<br />
das Ausbringungsvolumen erhöhen möchten, müssen Sie eine<br />
Menge kleinteiliger Bewegungsabläufe neu einstellen und aufeinander<br />
abstimmen. Daher sind mechatronische Komponenten<br />
und Softwareanwendungen so wertvoll, die den Betrieb einer<br />
28 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
Durch den Einsatz neuester Linear-Motion- und<br />
Digital-Twin-Technologien schafft das Transportsystem<br />
neue Freiheiten für die Entwicklung schnellerer und<br />
flexiblerer Maschinen mit geringerer Stellfläche<br />
flexiblen Produktion so weit wie möglich vereinfachen.“<br />
Hierfür hat Schneider Electric<br />
etwa sein Multi Carrier Transportsystem<br />
entwickelt. Die Tragelemente (Carrier)<br />
können auf beliebig zusammensteckbaren<br />
Schienen, wie auf einer Magnetschwebebahn,<br />
mit individuellen Bewegungsprofilen<br />
zwischen den Prozessstationen bewegt<br />
werden und je nach Anforderung beschleunigen<br />
oder abbremsen. Mithilfe einer passenden<br />
Software ist es möglich, neue Bewegungsprofile – des Multi<br />
Carriers sowie der kompletten An lage – unkompliziert einzuprogrammieren<br />
und zu simulieren.<br />
AUTOMATISIEREN RUND UM<br />
DEN KERNPROZESS<br />
Auch in der Verpackungsindustrie kommt es nicht immer auf<br />
Schnelligkeit an. Gerade wenn es um vor- und nachgelagerte<br />
Prozessschritte geht, ist oft ein eher vorsichtiges Vorgehen gefragt.<br />
Entsprechend häufig war hier bislang der Mensch gefordert.<br />
„Für diese Tätigkeiten findet sich aber häufig kein Personal mehr“,<br />
weiß Schlechter und berichtet: „Viele unserer Kunden aus dem<br />
Maschinenbau stehen vor der Herausforderung, auch Tätigkeiten<br />
rund um den eigentlichen Kernprozess automatisieren zu müssen.<br />
Das wird von deren Kunden mittlerweile aktiv eingefordert.“ Aus<br />
diesem Grund hat Schneider Electric sein Automatisierungsportfolio<br />
um einen kollaborativen Roboter erweitert. Der Lexium<br />
Cobot ist in fünf Modellvarianten verfügbar und kann als Standalone-Lösung<br />
in nahezu jeder Industrieanlage nachgerüstet werden.<br />
Dank der konstanten Überwachung von Drehmoment und<br />
Drehzahl ist der erste kollaborative Roboter des Tech-Konzerns<br />
dazu in der Lage, auch äußerst vorsichtige und behutsame<br />
Bewegungen auszuführen. So kann im Gegensatz zu klassischen<br />
Robotikanwendungen auf weitere Schutzvorrichtungen verzichtet<br />
werden. Der bewegliche Roboterarm wird rein grafisch programmiert<br />
und lässt sich per handgeführtem Teaching auf neue<br />
Bewegungsprofile einstellen.<br />
Bilder: Schneider Electric<br />
www.se.com/de<br />
UNTERNEHMEN<br />
Schneider Electric GmbH<br />
Gothaer Straße 29<br />
40880 Ratingen<br />
Tel.: 0211 7374 3000<br />
E-Mail: de-schneider-service@se.com<br />
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einfach zu realisierende Lastspitzenreduktion und insgesamt stabilere<br />
Versorgung. Das alles oftmals sogar als Win-Win-Situation.<br />
Sie setzen elektrische Antriebe ein? Melden Sie sich!<br />
Michael Koch GmbH, Zum Grenzgraben 28, 76698 Ubstadt-Weiher<br />
Tel. +49 7251 9626-200, www.bremsenergie.de, mail@bremsenergie.de
5TRENDS...<br />
… Fernando Colás, CEO des Bereichs<br />
Industrieautomation bei Omron<br />
Industrial Automation in Europa<br />
Gute Vorsätze und Trendvorhersagen<br />
gibt es nur zum neuen Jahr? Von<br />
wegen! Fernando Colás, CEO des<br />
Bereichs Industrieautomation bei<br />
Omron Industrial Automation stellt<br />
die fünf wichtigsten Entwicklungen<br />
vor, die die industrielle Automatisierung<br />
im Jahr <strong>2023</strong> und darüber<br />
hinaus beeinflussen und prägen<br />
werden.<br />
TREND 01<br />
MEHR WERT FÜR’S GELD<br />
Steigende Inflation wird auch <strong>2023</strong> zu steigenden Kosten bei<br />
Geräten und Komponenten führen. Deshalb müssen sich<br />
Automatisierungsanbieter jetzt darauf konzentrieren,<br />
Lösungen anzubieten, die derartige Kosten steigerungen<br />
neutralisieren, indem sie einen Mehrwert für die Anwender<br />
schaffen. Der Technologiehersteller Omron beispielsweise<br />
bietet immer eine komplette und vernetzte Lösung an, nicht<br />
TREND 02<br />
OPEX- SCHLÄGT CAPEX-INVESTMENTS<br />
So weit, so wichtig, denn trotz der enormen Bedeutung<br />
innovativer Technologien stoppen viele Unternehmen ihre<br />
Investitionsausgaben aufgrund der wirtschaftlichen<br />
Gesamt lage. Inflation geht immer mit einem Anstieg der<br />
Zinssätze einher. Das bedeutet, dass es länger dauert, bis<br />
sich Projekte rentieren. Unternehmen sind sich jedoch<br />
bewusst, dass sie weiterhin in Automatisierung investieren<br />
müssen, um mithalten zu können, weiter zu wachsen<br />
und effizienter zu werden. Das führt zu neuen Investitionsmodellen.<br />
Omron sagt voraus, dass sich dieser Trend<br />
nur einzelne Produkte. Dies ist in Omrons innovative-Automation-Ansatz<br />
verankert: Das Unternehmen hat es sich zum<br />
Ziel gesetzt, durch Lösungen Mehrwerte zu schaffen. Alle<br />
Innovationen des Herstellers stützen sich auf die drei<br />
„i“-Säulen: Integration (Steuerungsevolution), Intelligenz<br />
(Entwicklung von Intelligenz durch ICT) und Interaktion (enge<br />
Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine).<br />
in den kommenden Monaten weiter verstärken wird und<br />
Leasing-Optionen, die die Investitionslast verringern, für<br />
Automatisierungsprojekte immer beliebter werden. Um<br />
Unternehmen, die eine Investition in kollaborative oder<br />
mobile Roboter in Erwägung ziehen, einen schnellen und<br />
einfachen Überblick über die Investitionsrendite auf der<br />
Grundlage von Ist-Daten zu verschaffen, hat der Hersteller<br />
einen ROI-Rechner mit OpEx- und CapEx-Optionen eingeführt<br />
und bietet auch Finanzierungslösungen wie Leasing-<br />
Optionen an.<br />
30 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
TREND 03<br />
HARMONISCHE AUTOMATISIERUNG<br />
Industrielle Automatisierung wurde viele Jahre mit dem<br />
Verlust von Arbeitsplätzen gleichgesetzt. Doch das hat sich<br />
geändert. Mithilfe kollaborativer Robotik (Cobots) und<br />
Automatisierung hat Omron den Weg für die Zusammenarbeit<br />
von Mensch und Maschine geebnet. Der Hersteller<br />
glaubt, dass das zu einer harmonisierten Automatisierung<br />
führen wird, und dieser Ansatz wird Unternehmen helfen,<br />
menschliche Fähigkeiten durch menschenorientierte<br />
Automatisierungstechnologien zu maximieren. Die Beschleunigung<br />
von datengesteuerten Abläufen mithilfe<br />
digitaler Tools und Technologien wird der Schlüssel zu dieser<br />
geschäftlichen Transformation und einer Stärkung der<br />
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sein.<br />
TREND 04<br />
AUTONOME FERTIGUNG IM AUFWIND<br />
Omron sagt voraus, dass sich die Gesellschaft in den<br />
kommenden Jahren von „Optimierung“ (Konsum steht im<br />
Fokus und Quantität wird höher bewertet als Qualität) zu<br />
„Autonomie“ entwickeln wird: Qualität, Nachhaltigkeit<br />
sowie die Entwicklung und das Wohlbefinden des Einzelnen<br />
rücken hierbei vermehrt in den Vordergrund. Dieser<br />
Trend wird sich auch in der verarbeitenden Industrie<br />
bemerkbar machen, da wir uns auf eine „autonome“<br />
Produktion zu bewegen. Noch vor zehn Jahren war China<br />
die Produktionsstätte der Welt und Massenkonsum<br />
Hauptantriebskraft. Rohstoffverbrauch oder Umweltschutz<br />
wurde nur wenig Beachtung geschenkt. Heute lösen sich<br />
immer mehr Unternehmen von dieser Denkweise und<br />
verfolgen einen Ansatz, bei dem es um Nachhaltigkeit, die<br />
Entwicklung und das Wohlergehen des Einzelnen sowie<br />
Qualität vor Quantität geht. Automatisierungslösungen<br />
werden diesen Trend widerspiegeln und Herstellern helfen,<br />
CO 2<br />
-Neutralität, Digitalisierung und eine bessere Lebensqualität<br />
für die Mitarbeiter zu erreichen.<br />
TREND 05<br />
BESTENS GEWAPPNET GEGEN INSTABILE<br />
LIEFERKETTEN<br />
2022 wurde die Automatisierungsbranche von diversen<br />
Lieferengpässen überrascht. Seitdem haben Unternehmen<br />
daran gearbeitet, sich gegen Unterbrechungen der Supply<br />
Chain abzusichern. Omron hat z. B. über 1.000 Produkte neu<br />
entwickelt, um sie hinsichtlich der Komponenten universell<br />
kompatibel zu machen. Der Hersteller hat seine Produktionsprozesse<br />
flexibler gestaltet und die Kapazitäten des Unternehmens<br />
an die Zyklen der Komponentenknappheit angepasst.<br />
Omron hat Produktionslinien auf der ganzen Welt dupliziert,<br />
so dass das Unternehmen bei Engpässen in einer Region in<br />
einer anderen produzieren kann. Das Ergebnis dieser Initiativen:<br />
Anwender von Automatisierungssystemen sollen<br />
besser gegen Versorgungsunsicherheiten geschützt sein.<br />
Bilder: Porträt Omron, Schmuckbild tete_escape – stock.adobe.com<br />
www.industrial.omron.de<br />
Kurz erklärt<br />
Produktion und Fertigung werden auch<br />
weiterhin mit zahlreichen Herausforderungen<br />
zu kämpfen haben. Wer sich<br />
ihnen stellen will, muss zum einen auf<br />
widerstandsfähige und flexible Geschäftsmodelle<br />
setzen. Gleichzeitig<br />
müssen Unternehmen aber auch neue<br />
Technologien wie Sensorik, Robotik, 5G<br />
und künstliche Intelligenz nutzen, um die<br />
Probleme zu lösen, mit denen sich die<br />
moderne Gesellschaft konfrontiert sieht.<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 31
<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
CONDITION MONITORING PROFITABEL UMSETZEN<br />
NETZWERK-INSTANDHALTUNG –<br />
EIN GLÜCKSSPIEL?<br />
Ungeplante Ausfälle von Maschinen<br />
und Anlagen können schnell sehr<br />
teuer werden. Unternehmen sollten<br />
beim Condition Monitoring nicht<br />
nur mechanische Komponenten im<br />
Auge behalten, sondern vor allem<br />
die Netzwerkinfrastruktur wie<br />
Datenleitungen und Steckverbindungen,<br />
die ebenfalls verschleißen.<br />
Ein Condition Monitoring Management<br />
System mit intelligenten<br />
Managed Switches überwacht dies<br />
und ermöglicht einerseits eine<br />
vorausschauende Instandhaltung<br />
und hilft andererseits, die Gesamtanlageneffektivität<br />
zu steigern.<br />
Um die Gesamtanlageneffektivität (OEE) zu optimieren,<br />
ist es unerlässlich, nicht nur über Stellschrauben zur<br />
Prozessoptimierung zu sprechen, sondern eben auch<br />
Ursachen für potenzielle Anlagenstillstände proaktiv<br />
aufzuzeigen und zu beseitigen. Condition Monitoring ist das<br />
Stichwort und dabei muss neben der Überwachung der einzelnen<br />
Anlagenkomponenten (wie Sensoren, Aktoren) auch an das<br />
Kommunikationsnetzwerk (inklusive Kabel, Stecker und so weiter)<br />
gedacht werden. Denn im Netzwerk lassen sich frühzeitig<br />
die Ursachen für ungeplante Anlagenstillstände detektieren, die<br />
je nach Branche auch fünf- bis siebenstellige Beträge pro Stunde<br />
kosten können. Gerade in Bezug auf Brownfield-Anlagen stellt<br />
sich die Frage, wie Digitalisierungsprojekte so rea lisiert werden<br />
können, dass sich Investitionen fürs Condition Monitoring des<br />
Netzwerks möglichst schnell durch eine ausfallfreie Produktion<br />
amortisieren.<br />
REAKTIVE INSTANDHALTUNG WAR GESTERN<br />
Dass diese Investitionen lohnend sein können, wissen die<br />
Netzwerk experten von Indu-Sol aufgrund ihrer jahrelangen Tätigkeit.<br />
Sie sind jährlich bei circa 400 Netzwerk-Instandhaltungseinsätzen<br />
unterwegs. Gut 150 davon sind Notfälle, sprich die<br />
Experten werden gerufen, weil eine Anlage ungeplant stillsteht.<br />
Dennoch gehen viele Unternehmen täglich die „Wette der reaktiven<br />
Instandhaltung“ ein, wie es das Unternehmen gerne nennt.<br />
Denn Kosten für die Investition einer Netzwerküberwachung lassen<br />
sich der Geschäftsleitung gegenüber nur dann überzeugend<br />
kommunizieren, wenn die daraus folgenden Einsparungen oder<br />
Gewinne deutlich sichtbar sind. Dabei lässt sich die OEE über<br />
eine hohe Anlagenverfügbarkeit am besten positiv beeinflussen.<br />
Letzten Endes ist die Investition und die „Ernte“ eines CMMS<br />
(Condition Monitoring Management System) eine Erwartungswertrechnung,<br />
in die unter anderem die Wahrscheinlichkeit für<br />
ungeplante Anlagenstillstände, deren Dauer sowie die Kosten<br />
für die Ausfallzeiten, ineffizient genutztes Personal und verlorenes<br />
Material eingehen. Da kann der Break-Even für diese Investition<br />
schnell erreicht werden: Ein CMMS zahlt sich vor allem<br />
deshalb aus, weil es am größten „Angriffsvektor“, nämlich der<br />
Anlagenverfügbarkeit, ansetzt. Bleiben die Fragen: Wie funktioniert<br />
es und wie zuverlässig werden Anomalien erkannt?<br />
VIER SÄULEN FÜR EFFIZIENTES NETZWERK-<br />
MONITORING<br />
Die OEE einer Produktion setzt sich zusammen aus Verfügbarkeit,<br />
Leistung und Qualität. Auf die ersten beiden Parameter hat das<br />
CMMS von Indu-Sol direkten Einfluss, weil es hilft, Anlagenstillstände<br />
zu vermeiden, Alterungsprozesse frühzeitig sichtbar zu<br />
machen und ein präventives Eingreifen zu ermöglichen. Ziel<br />
eines CMMS fürs Netzwerk ist es, Anomalien in der Kommunikation<br />
aufzuspüren, ehe sie zum echten Problem werden. Oft sind<br />
es sporadisch auftretende Ursachen, wie EMV-Einkopplungen<br />
durch Schweißanwendungen, Netzlastspitzen durch Backups<br />
32 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
SIEDS und D*Bridge erweitern die Leistungsfähigkeit des CMMS und bilden eine wichtige Grundlage,<br />
um Instandhaltungstätigkeiten zu automatisieren<br />
oder Geräteausfälle durch Wackelkontakte. Nur durch eine konsequente<br />
Überwachung lassen sich diese finden, verstehen und<br />
beseitigen. Die Thüringer Netzwerkexperten bieten ein CMMS<br />
sowohl für Profibus als auch für Profinet beziehungsweise Ethernet<br />
IP an. Die Lösung für Profinet/Ethernet IP wird im Folgenden<br />
näher beschrieben. Sie besteht aus vier Säulen, die zu einem zuverlässigen<br />
Netzwerk-Monitoring beitragen:<br />
Erstes Standbein sind die intelligenten Industrial-Switches der<br />
PROmesh P-Serie. Mit ihrer integrierten Online-Leitungsdiagnose<br />
und Monitoring-Features wie EMV und 24V helfen sie dabei,<br />
Probleme in der Netzwerkkommunikation zu erkennen. Circa<br />
40 Prozent aller Anoma lien wie Verschleiß bei Leitungen und<br />
Steckern sowie Netzwerk last, Errors, Discards und Jitter lassen<br />
sich bereits mit den speziellen Switches auffinden – im Vergleich<br />
zu handelsüblichen Switches ist das ein Faktor drei. Die zweite<br />
Säule bildet dann der Profinet-Inspektor, der nicht das Netzwerk,<br />
sondern die Applikation selbst überwacht und dort circa weitere<br />
50 Prozent der Ursachen für Anomalien auffindet, wie Jitter, Telegrammlücken<br />
oder Abmeldungen. Gebündelt und analysiert<br />
werden die gesammelten Informationen dann in der Software<br />
Promanage NT – die dritte Säule. Die vierte Säule bildet schließlich<br />
der Mensch, der anhand der vorhandenen Informationen<br />
entsprechende Maßnahmen einleitet. Das kann entweder ein<br />
geschulter Instandhaltungsmitarbeiter im Unternehmen sein<br />
oder ein Service-Techniker von Indu-Sol.<br />
Der zunehmende Fachkräftemangel, der auch vor Instandhaltungsabteilungen<br />
nicht haltmacht, hat durchaus Anteil an<br />
den Beobachtungen der Netzwerkexperten, die ein Trend werden<br />
könnten: das Auslagern der Netzwerkkommunikation an<br />
externe Dienstleister.<br />
BROWNFIELD-ANLAGEN DIGITALISIEREN –<br />
DIE FÜNFTE SÄULE<br />
Zuverlässiger Betrieb und Steigerung der OEE ist ein Thema, das<br />
gerade auch Brownfield-Anlagen betrifft. In vielen Fällen sind sie<br />
wie Black-Boxes, zu deren OEE man wenig Aussagen treffen kann.<br />
Stand heute ist es aber schwierig, sie kostengünstig so zu digitalisieren,<br />
dass man auf die relevanten Prozessgrößen in der Genauigkeit<br />
Zugriff hat, wie es zur Steigerung der Gesamtanlageneffektivität<br />
nötig wäre. Das hat einerseits mit fehlenden Sensoren zu<br />
tun, die notwendige Prozessgrößen auslesen. Andererseits wären<br />
vorhandene Kommunikationsnetze aber auch damit überfordert,<br />
diese Daten zusätzlich zu den für die Prozessregelung notwendigen<br />
Daten zu übertragen.<br />
Dieser Herausforderung begegnet Indu-Sol mit seinen SIEDS Sensoren.<br />
Die Multifunktionssensoren erfassen zahlreiche verschiedene<br />
instandhaltungsrelevante Größen wie Temperatur, Schwingungen,<br />
Helligkeit und Akustik. Um das Kommunikationsnetz zu entlasten,<br />
werden diese Daten dann direkt an die IIT-Ebene (Industrial<br />
Information Technology) übertragen, in der auch die<br />
Netzwerkmanagement-Software Promanage NT arbeitet, die diese<br />
Daten bündelt, Anomalien meldet und Optimierungspotenziale<br />
aufdeckt. Damit das möglich ist, werden zuvor alle Switches in Reihe<br />
geschaltet. Um hier Probleme mit IP-Dopplungen zu vermeiden,<br />
haben die Netzwerkexperten eine entsprechende Digitalisation<br />
Bridge entwickelt, die die Trennung von Daten für die Prozesssteuerung<br />
und für die Instandhaltung ermöglicht. Das Netzwerk<br />
bleibt homogen und lässt ausschließlich die Sensordaten durch.<br />
Mit diesem Konzept wird die Lösung beiden scheinbar gegensätzlichen<br />
Forderungen der Anwender gerecht: Die der Netzwerköffnung<br />
durch die Kopplung der Switches und die der Security<br />
dank der Bridge. Damit lassen sich Brownfield-Anlagen ohne<br />
aufwändige Nachrüstung auf Netzwerkebene kostengünstig digitalisieren.<br />
Gleichzeitig kann der Instandhalter die Anlage nun zuverlässiger<br />
überwachen und Problemen proaktiv auf den Grund<br />
gehen. Mit intelligenten Managed Switches wird die Netzwerksicherheit<br />
kosten- und ressourcenschonend verbessert und der<br />
Überblick über den Zustand des Netzwerks realisiert.<br />
Bilder: Indu-Sol<br />
www.indu-sol.com/condition-monitoring<br />
UNTERNEHMEN<br />
Indu-Sol GmbH<br />
Blumenstr. 3<br />
04626 Schmölln<br />
Telefon: 034491 580-0<br />
E-Mail: info@indu-sol.com<br />
AUTOR<br />
Karl-Heinz Richter, Geschäftsführer für<br />
Marketing & Vertrieb Indu-Sol GmbH,<br />
Schmölln<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 33
<strong>INDUSTRIELLE</strong> KOMMUNIKATION<br />
FERNWARTUNG UND -STEUERUNG PER WEB UND APP<br />
Conta-Clip ergänzt seine Lösungen zur Fernüberwachung und -steuerung von<br />
Prozessen und Anlagen durch das IoT-Portal Conta-Supervision. Nutzer können<br />
damit in Echtzeit über Webbrowser oder App auf Daten zugreifen. Gleichzeitig<br />
steuern sie die 4G-Kommunikationsmodule GSM-PRO2. Die Lösung funktioniert<br />
unabhängig von bestehenden IT-Infrastrukturen und auch in nicht vernetzten<br />
Bereichen. Daten von Sensoren werden kontinuierlich aktualisiert und kritische<br />
Zustände mit Push-Nachrichten gemeldet. Die Ausführung von Steuerungsbefehlen<br />
wird separat bestätigt.Das System lässt sich modular erweitern und<br />
bildet auch die Daten von Schnittstellenerweiterungen für die Kommunikationsmodule ab. Die GSM-PRO2-Module eignen<br />
sich für komplexe Fabrikautomatisierungssysteme und auch dezentrale Anwendungen ohne Netzwerkanbindung. Sie<br />
nutzen 4G-, 3G- und 2G-Frequenzbänder von beliebigen Anbietern. Conta-Clip ermöglicht den kostenfreien Betrieb von bis<br />
zu zwei GSM-PRO2-Modulen über das IoT-Portal.<br />
www.conta-clip.com<br />
Druck, Temperatur, Füllstand<br />
74-03<br />
www.afriso.de/prozesse<br />
Alles aus einer Hand?<br />
Präzise MSR-Technik<br />
von AFRISO!<br />
ETHERNET/IPTM-SPEZIFIKATION JETZT MIT PROZESSGERÄTEPROFILEN<br />
ODVA hat die EtherNet/IPTM-Spezifikation um Prozessgeräteprofile erweitert und gibt damit<br />
Automatisierungsfachleuten ein weiteres Werkzeug zur Optimierung des Anlagenbetriebs an<br />
die Hand. Prozessgeräteprofile bieten ein Standardformat für Prozessvariablen und Diagnosen<br />
über eine Reihe von Geräten hinweg. Das sorgt für eine reibungslosere Interoperabilität<br />
zwischen Anbietern und eine einfachere Integration von DCS- und SPS-Daten von EtherNet/<br />
IP-fähigen Feldgeräten. Geräteprofile sind für Coriolis-, magnetisch-induktive und Wirbelfrequenz-Durchflussmessgeräte<br />
sowie Standarddruck- und skalierte Druckmessgeräte verfügbar.<br />
Endanwender können nun die Vorteile von EtherNet/IP-Geräten nutzen: Sie verbessern die<br />
Kommunikation kritischer Diagnosen, wie z.B. NAMUR NE 107-Statussignale und ermöglichen<br />
eine optimierte Anpassung an das Process Automation Device Information Model (PA-DIM).<br />
www.odva.org<br />
PLUG-AND-PLAY-STECKVERBINDER FÜR<br />
MOBILE MASCHINEN<br />
Für Arbeitsmaschinen in Landwirtschaft und Bauwesen bietet<br />
Binder individuell konfigurierbare Plug-and-Play-Steckverbinder<br />
an. Die Konnektoren gibt es in den Standards Deutsch DT, AMP<br />
Superseal und AMP CPC. Ergänzend ermöglichen es Kabelweichen<br />
mit auf die Anwendung zugeschnittenen Verschaltungsmöglichkeiten,<br />
Stecksysteme verschiedener Bauart miteinander<br />
zu kombinieren. Sie reduzieren den Verkabelungsaufwand und<br />
gewähren Manipulationssicherheit. Die Konnektoren erfüllen<br />
im gesteckten Zustand die Schutzart IP67. Sie haben eine prozesssichere Kabelumspritzung,<br />
um die Adern von Zugkräften zu entlasten. Mit schleppkettentauglichen Leitungen sind die<br />
Steckverbinder für bewegliche Baugruppen konzipiert. Sie können zu individuellen Lösungen<br />
kombiniert werden, und zwar schon ab Losgröße 1.<br />
www.binder-connector.de
NEUER LEISTUNGSFÄHIGER<br />
RÜCKWANDBUS<br />
B&R bietet nun optional den Rückwandbus<br />
X2X+ an. Damit steigt die Leistungsfähigkeit<br />
des X20-Systems um das Vierfache. Sämtliche<br />
bestehenden X20-I/O-Module sind mit X2X+<br />
kompatibel. Es müssen lediglich Busmodule mit<br />
X2X+ verwendet werden, um noch performantere<br />
Maschinen zu bauen. Der neue Bus<br />
punktet dort, wo viele I/O-Module oder ein<br />
hohes Datenaufkommen in Kombination mit sehr kurzen Zykluszeiten benötigt<br />
werden. Zudem können zwei getrennte Zykluszeiten verwendet werden. Daten die<br />
weniger zeitkritisch sind, werden dann langsamer transportiert und erzeugen<br />
weniger Netzwerk- und Prozessorlast. So lassen sich z.B. komplexe Hochgeschwindigkeitsprozesse<br />
zuverlässig und mit kostengünstiger Standard-Hardware steuern.<br />
X2X+ ermöglicht eine schnellere Datenübertragung und bis zu viermal kürzere<br />
Reaktionszeiten. In Kombination mit der höheren Bandbreite lassen sich große<br />
Datenmengen besser handhaben und höhere Abtastraten erreichen. Das ist z.B. bei<br />
Vibrationsmessungen von Vorteil.<br />
www.br-automation.com<br />
PC-SPS-<br />
Kommunikation<br />
Sie haben die Wahl<br />
ACCON-OPC-Server UA<br />
über IoT-Standard kommunizieren<br />
INDUSTRIE PC FÜR EINE MODERNE PRODUKTION<br />
Zettelwirtschaft in der Fertigung, schlechte Visualisierung<br />
von Maschinen- und Prozessdaten oder für<br />
raue Umgebungen ungeeignete PC – hier schafft die<br />
Geräteserie MES9000 der ADS-TEC Industrial IT<br />
Abhilfe. Diese Industrie PC eignen sich für drei<br />
Anwendungsbereiche in einer modernen Fertigungsund<br />
Produktionslandschaft: als Shopfloor-Terminal,<br />
Maschinen-Panel-PC oder in raueren Umgebungen<br />
als Rugged-Shopfloor-Terminal. Je nach Ausführung<br />
lassen sich die Industrie PC mit einem durchdachten Befestigungskonzept an<br />
einem Tragarm, über VESA 100 Buchsen am Tischfuß oder an der Maschinenwand<br />
montieren. Über Gewindebuchsen an der Ober- und Unterseite kann der Anwender<br />
zusätzlich weitere Komponenten wie einen Tastatur- oder Scannerhalter anbringen.<br />
Durch die großen (15,6“, 18,5“, 23,8“) und intuitiv zu bedienende Multi-Touch-Displays<br />
lassen sich sowohl Maschinen und Anlagen effizient steuern, als auch<br />
Betriebsdaten in Kombination mit einem MES-System manuell und digital erfassen.<br />
www.ads-tec-iit.com<br />
ACCON-AGLink<br />
die umfangreiche Kommunikationsbibliothek<br />
zur Erstellung eigener Programme<br />
ETHERNET-APL IST EINSATZBEREIT<br />
Lasttests von Endress+Hauser (E+H) mit realistischem<br />
Aufbau haben die Leistungsfähigkeit<br />
von Ethernet-APL bestätigt. Die Technologie<br />
könnte zum neuen Meilenstein für die industrielle<br />
Kommunikation werden. E+H führte die<br />
Lasttests mit Komponenten verschiedener<br />
Hersteller durch, um zu beweisen,<br />
dass diese in einem zuverlässigen und robusten<br />
System auf Ethernet-APL-Basis kombiniert werden können. Der erste Test erfolgte<br />
mit fast 240 Messgeräten von E+H, darunter Durchfluss-, Druck-, Temperatur- und<br />
Füllstandssensoren. Sie wurden in ein System mit Pepperl+Fuchs Field Switches und<br />
Honeywell-Leitsystem integriert – allesamt unter Nutzung von Ethernet-APL und<br />
Profinet. Für den zweiten Test lieferte ABB die Steuerung, die zusammen mit den<br />
genannten Field Switches und Messgeräten getestet wurde. Ethernet-APL ermöglicht<br />
den Einsatz von Ethernet in der Feldebene von Prozessanlagen.<br />
www.endress.com<br />
Beides jetzt auch mit<br />
Unterstützung für:<br />
Secure Communication<br />
TIA Portal V18<br />
Firmware V3.0.x<br />
www.deltalogic.de/pc-sps
ANFORDERUNGEN AN DIE ANSCHLUSSTECHNIK GANZHEITLICH BEWERTEN<br />
STECKVERBINDER FÜR<br />
JEDE WITTERUNG
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Industrielle Systeme sollen widerstandsfähig,<br />
zuverlässig und flexibel sein. Daher sind<br />
leistungsstarke Steckverbinder in vielen<br />
Einsatzgebieten unabdingbar. Besonders<br />
dort, wo Anlagenteile der Witterung oder<br />
anderen extremen Umgebungsbedingungen<br />
ausgesetzt sind, darf die Anschlusstechnik<br />
nicht zum Schwachpunkt werden. Lesen Sie,<br />
worauf es dabei ankommt und wie sich<br />
Produktionsausfälle vermeiden lassen.<br />
Kaltwassersysteme mit Freikühlern bilden ein gutes<br />
Anwendungsbeispiel für die Herausforderungen bei<br />
der Verbindungstechnik. In vielen Produktionsbereichen<br />
werden die Systeme eingesetzt, um mit deren<br />
Unterstützung Kühlkreisläufe zu realisieren, energetische<br />
Wirkungsgrade zu verbessern und Produktionsprozesse zu<br />
optimieren. Solche Anlagen sind oft modular aufgebaut und<br />
werden häufig an sich ändernde Anforderungen angepasst.<br />
Gerade bei außen aufgestellten Komponenten, wie Kühlregistern,<br />
bilden die Umgebungsbedingungen für die eingesetzte<br />
Anlagentechnik eine besondere Herausforderung.<br />
Nässe, Frost, Hitze und UV-Licht der Sonne muss die Anlage über<br />
Jahre problemlos widerstehen. Hinzu kommen Wartungsarbeiten<br />
sowie Aus- und Umbauten. Dabei müssen gerade die Geräteanschlüsse<br />
besonders robust sein. Hohe IP-Schutzarten und<br />
Witterungsbeständigkeit sind dabei ebenso gefragt, wie Widerstandsfähigkeit<br />
gegen Schläge und mechanische Belastungen,<br />
die bei Arbeiten an der Anlage vorkommen können. Zudem sollten<br />
die Steckverbinder eine intuitive Bedienung bei Installation,<br />
Inbetriebnahme und Wartung ermöglichen, auch wenn die Finger<br />
in der kalten Jahreszeit klamm sind. Zwischen den einzelnen<br />
Anlagenkomponenten muss eine schnelle und fehlerfreie Verbindung<br />
zur Energieversorgung, Signalübertragung und Datenübermittlung<br />
sichergestellt werden. Selbst wenn die Steckverbindungen<br />
häufig gelöst und neu verbunden werden. Verbinder,<br />
die diese Anforderungen in Außenbereichen meistern, eignen<br />
sich auch für viele andere herausfordernde Umgebungen bei<br />
industriellen Installationen.<br />
SICHERE ENERGIEVERTEILUNG SELBST BEI<br />
ANSPRUCHSVOLLEN BEDINGUNGEN<br />
Geeignete Anschlusssysteme, die solchen Anforderungen dauerhaft<br />
gerecht werden, stellen Geräte- und Anlagenentwickler vor<br />
Herausforderungen. Nur mit langjährigen Erfahrungswerten,<br />
hohem Qualitätsanspruch und intensiven Testverfahren können<br />
dauerhaft zuverlässige Installationssysteme entstehen, die eine<br />
breite Spanne an zukünftigen Einsatzbereichen und zu erwartenden<br />
Belastungen sicher meistern. Verbindungstechnik muss leistungsstark<br />
Energie-, Signal- und Datenverbindung für die Ansprüche<br />
von IIoT- und Industrie 4.0-Anwendungen ermöglichen.<br />
Aber sie muss auch konstruktiv eine hohe IP-Schutzart von<br />
mindestens IP6X sowie Robustheit für den harten Industrieeinsatz<br />
mitbringen. Zudem ist UV-Beständigkeit unabdingbar.<br />
Die Serie PRC von Phoenix Contact in den Ausführungen PRC<br />
35 und als Neuheit im kleineren Querschnitt PRC 20 bietet auch<br />
für solche Anforderungen ein großes Portfolio von Rundsteckverbindern<br />
und eine umfangreiche Auswahl von konfektionierten<br />
Anschlussleitungen an. Spezielle Gehäuseeinsätze ermöglichen<br />
Wirtschaftlich zahlt sich der Einsatz von<br />
Qualität immer aus. Sie ist der Garant für<br />
geringe „Total Cost of Ownership“ des<br />
Gesamtsystems.<br />
Michael Radau, Application Manager –<br />
Building IoT-Devices, Business Area Device Connectors<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 37
01<br />
02<br />
zudem einen definierten Anschlusspunkt am Feldgerät und<br />
stellen somit die Schnittstelle zur Feldverkabelung her.<br />
STANDARDISIERUNG: NORMIERTE BASIS FÜR<br />
SICHERE KOMPONENTEN<br />
Nicht nur Reisen in andere Länder zeigen die Vorteile einer<br />
Standardisierung von Steckverbindern im Alltag wieder auf. Wie<br />
vorteilhaft einheitliche Steckverbindungen sind, zeigen auch<br />
Entwicklungen wie in den letzten Jahren bei Smartphones. Mit<br />
dem Typ-2-Ladekabel für Elektrofahrzeuge kam jüngst ein neuer<br />
Stecker hinzu. Damit auch solche Anschlüsse sicher genutzt werden<br />
können, liegen dieser Verbindungstechnik Normen zugrunde.<br />
Diese Festlegungen definieren, welche Rahmenbedingungen von<br />
der Konstruktion erfüllt werden müssen. Dabei ist Sicherheit für<br />
den Anwendenden ein wichtiges Ziel der Normierung.<br />
So beschreiben Normen wie die IEC 61984 zum Beispiel<br />
grundsätzliche Sicherheitsanforderungen und Prüfungen für<br />
Steckverbinder. Anwendungsspezifische Normen wie die IEC<br />
61535 beschreiben hingegen, was Installationssteckverbinder<br />
für dauernde Verbindungen in festen Installationen erfüllen<br />
müssen. So legen beide Normen zusammen eine solide Basis für<br />
die Energieverteilung.<br />
AUSFÄLLE VERMEIDEN UND FOLGEKOSTEN<br />
MINIMIEREN<br />
Die Zuverlässigkeit der gesamten Anlage hängt vom schwächsten<br />
Glied der Kette ab. Dabei übersteigen die Folgekosten für Ausfallzeiten,<br />
Fehlersuche und Maßnahmen zur Problemkompensation<br />
in der Regel drastisch die Kosten für Material beziehungsweise<br />
Ersatzteile. Somit lohnt es sich, die Gefahr von Ausfällen und<br />
Problemen im System zu minimieren. Auch Kosten für Wartungen<br />
und die Anzahl der Intervalle müssen bei dieser Kalkulation<br />
PRODUKT DES JAHRES <strong>2023</strong><br />
Die Serie der Steckverbinder PRC 20 wurde bei der Wahl<br />
zum Produkt des Jahres ausgezeichnet. Auf dem dritten<br />
Platz ließ das Produkt-Highlight eine Vielzahl von<br />
anderen Produkten hinter sich. Insgesamt gab es zehn<br />
Kategorien, in denen die interessantesten und innovativsten<br />
Produkte des Jahres gekürt wurden. 111 Produkte<br />
waren nominiert und über 2.600 Teilnehmende stimmten<br />
ab. Die feierliche Preisverleihung fand Anfang April<br />
<strong>2023</strong> in München statt.<br />
berücksichtigt werden. Betrachtet man die kompletten Lebenszykluskosten,<br />
wird klar, dass die Investitionskosten nur einen<br />
gewissen Teil ausmachen. Oft führen Komponenten zu Ausfällen,<br />
die mit Blick auf die Gesamtkosten recht geringinvestiv sind und<br />
bei denen ein Qualitätsupgrade nur geringe Mehraufwendungen<br />
bedeutet hätte: so zum Beispiel bei standfesteren Drehlagern,<br />
besser korrosionsgeschützten Metallen und verlässlicheren<br />
elektrischen Schnittstellen.<br />
Gerade bei der Verbindungstechnik sollten Anwender nicht<br />
sparen. Denn wenn es hierbei zu Problemen kommt, können<br />
diese auch sporadisch auftreten und schwer zu identifizieren<br />
sein. Feuchteeintrag in Steckern, Abnutzungen an Kontaktoberflächen<br />
oder Kabelbrüche machen beispielsweise eine exakte<br />
Fehlerdiagnose gegebenenfalls schwierig.<br />
DARAUF SOLLTEN PLANER ACHTEN<br />
Strom, Spannung und die benötigten Leiterquerschnitte sind als<br />
Kennwerte in der Regel bekannt. Die Dichtigkeit ist aber gegebenenfalls<br />
ebenso ein wichtiger Faktor. Über die IP-Schutzart nach<br />
IEC 60529 wird der Schutz vor Berührung und Fremdkörpern<br />
sowie vor Wasser (zum Beispiel IP65) definiert.<br />
Dabei bedeutet in der Regel eine höhere IP-Schutzart mehr<br />
Dichtigkeit. Das bezieht sich aber nur auf die erste Ziffer. IP6X<br />
steht beispielsweise für vollständigen Berührschutz und Staubdichtigkeit.<br />
Für die zweite Ziffer gibt es aufeinander aufbauende<br />
Gruppen. Die Schutzart IPX6 (starkes Strahlwasser) baut zum<br />
Beispiel auf die IPX5 (Strahlwasser) auf. IPX8 (dauerhaftes Untertauchen)<br />
baut auf die IPX7 (zeitweiliges Eintauchen) auf und IPX9<br />
steht für Hochdruckreiniger- und Dampfstrahlbeständigkeit.<br />
RAHMENBEDINGUNGEN ENTSCHEIDEND<br />
Wenn bei Bestandsanlagen nach einigen Betriebsjahren Reparaturen,<br />
Wartungen oder Inspektionen durchgeführt werden, kann<br />
es beim Lösen von Steckverbindungen oder Öffnen des Anschlusskastens<br />
zu Beschädigungen kommen. Dies kann auf eine<br />
unzureichende Auslegung beziehungsweise falsche Auswahl von<br />
Steckverbindern und Montagematerial durch den Planer zurückzuführen<br />
sein. Er muss die Umgebungsbedingungen vor Ort im<br />
Lauf der typischen Betriebszeit berücksichtigen. Dazu gehören<br />
Feuchtigkeit, Temperaturen, UV-Bestrahlung und auch Wind.<br />
Bedingungen können sich auch über die Zeit verändern, wie<br />
etwa im Lauf der Jahreszeiten oder durch unterschiedliche Produktionsverfahren.<br />
Auf die verwendeten Materialien können sie<br />
unterschiedliche Auswirkungen haben. Kunststoffe können zum<br />
Beispiel durch UV-Einstrahlung verspröden und Metalle korrodieren,<br />
je nachdem mit welchen Materialien oder Substanzen sie<br />
in Kontakt kommen. Dabei sollte man auch die Stoffe berück-<br />
38 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
01 Wenn wenig Platz ist: Die Duo-Unlock-Verriegelungstechnologie<br />
der Steckverbinder PRC 20 sorgt für mehr Flexibilität<br />
bei der Installation<br />
03<br />
02 Die robusten Installationssteckverbinder eignen sich auch<br />
für anspruchsvolle Anwendungen in rauen Umgebungen<br />
03 Um Anlagenausfälle zu vermeiden und Folgekosten zu<br />
minimieren, sollte bei der Anlagenplanung auf hohe Qualität<br />
beim Installationssystem gesetzt werden<br />
sichtigen, die in der Umgebung vorkommen. So können sich beispielsweise<br />
über die Luft auch aggressive Medien wie Ammoniak,<br />
Schwefel und Salze auf Installationen und Anlagen niederschlagen<br />
und so dauerhaft einwirken. Zu beachten sind in diesem Zusammenhang<br />
auch Betriebs- oder Reinigungsmittel, die gegebenenfalls<br />
im Umfeld verwendet werden. Auch Vibrationen durch Wind<br />
können Defekte verursachen.<br />
ALTERUNGSPROGNOSEN VON<br />
ELEKTROMECHANISCHEN SYSTEMEN<br />
Mit umfassendewn Umweltsimulationen lässt sich prüfen und<br />
absichern, inwieweit Materialien Umweltbedingungen gewachsen<br />
sind. Die ISO 4892 für UV-Beständigkeit, die DIN EN 60068-2-52<br />
für Salzbeständigkeit, die 2 PfG 1911 für Ammoniak (TÜV<br />
Rheinland) und die ISO 6988 für Schwefeldioxid sind wichtige<br />
Prüfungen für Materialbeständigkeit. Weitere Verfahren können<br />
berücksichtigt werden, falls diese durch regionale Besonderheiten<br />
erforderlich werden. Für die mechanische Belastbarkeit gibt es<br />
Schlag- und Vibrationsprüfungen nach IEC 62262 und EN 60068,<br />
um die Testreihe zu ergänzen. Die Prognosen zeigen dann, wie<br />
das elektromechanische System in seiner Betriebsumgebung altert,<br />
wenn klimatische Prüfungen mit Temperaturwechsel, Feuchte-<br />
Wärme und Feuchte-Frost absolviert werden.<br />
Über den Bereich der Photovoltaik können zum Beispiel Ableitungen<br />
erfolgen: In diesem Anwendungsbereich wird erwartet,<br />
dass Steckverbinder bis zu 25 Jahre fehlerfrei im Außenbereich<br />
funktionieren. Daher gibt es dort entsprechende Prüffolgen in<br />
der IEC/EN 62852 für Photovoltaik-Steckverbinder.<br />
STECKVERBINDER FÜR EINE SICHERE<br />
LEISTUNGSÜBERTRAGUNG BIS 35 AMPÈRE<br />
Phoenix Contact hat für energietechnische Anwendungen zum<br />
Beispiel in den Bereichen Beleuchtung, Infrastruktur und Energieverteilung<br />
die Steckverbinder der Serie PRC im Portfolio.<br />
Nach IEC 61984 und IEC 61535 zugelassen, ist die robuste Verbindungstechnik<br />
für die feste und dauerhafte Installation und<br />
Energieverteilung ausgelegt. Als Geräteanschluss bieten sie eine<br />
hohe Standfestigkeit auch beim häufigen Stecken und Trennen<br />
der Verbindungen. Die PRC-Installationssteckverbinder eignen<br />
sich optimal für die kompakte und sichere Leistungsübertragung<br />
bis 35 A. Hohe Schutzarten und eine Schlagfestigkeit bis IK08<br />
sichern die Stromverteilung selbst bei extremen Umgebungsbedingungen.<br />
Die lösbare Verriegelung sorgt zudem für mehr Flexibilität<br />
bei der Installation und Wartung des Systems. PRC 20 ergänzt die<br />
bestehenden Produkte der Serie PRC für bis zu 35 A um die<br />
Leistungsklasse 20 A. Der robuste PRC kann dabei im Innenund<br />
Außeneinsatz verwendet werden.<br />
FAZIT<br />
Verbindungstechnik kann bei Systemen schnell zum schwächsten<br />
Glied werden, wenn sie nicht für die Anforderungen ausgelegt<br />
oder die Qualität nicht ausreichend ist. Fehlfunktionen und kostenintensive<br />
Ausfallzeiten sind gegebenenfalls die Folge. Gerade<br />
im Außenbereich müssen Steckverbinder harte Bedingungen<br />
meistern. Dabei sollte man bedenken, dass die Angabe einer IP-<br />
Schutzart noch keine Aussage über die Anwendbarkeit im Außenbereich<br />
zulässt. Phoenix Contact bietet mit der Serie PRC ein<br />
robustes und witterungsbeständiges Steckverbindersystem, das<br />
bestens für den Einsatz im Außenbereich geeignet ist.<br />
Bilder: Aufmacher tcharts/Shutterstock.com und Phoenix Contact; sonst.<br />
Phoenix Contact<br />
www.phoenixcontact.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
Phoenix Contact Deutschland GmbH<br />
Flachsmarktstraße 8, 32825 Blomberg<br />
Tel.: 05235 3-12000<br />
E-Mail: info@phoenixcontact.de<br />
AUTOREN<br />
Michael Radau, Application Manager –<br />
Building IoT-Devices, Business Area Device<br />
Connectors und Andreas Beck, Senior<br />
Specialist Product Management – Product<br />
Marketing Connectors for New Energies,<br />
Business Area Device Connectors,<br />
beide bei Phoenix Contact GmbH & Co. KG<br />
in Blomberg<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
bit.ly/die-Geschichte-der-Anschlusstechnik<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 39
SCHLÜSSELSYSTEM KOMBINIERT MIT SCHUTZTÜRSYSTEM<br />
PERFEKTES MATCH<br />
Wie können Unternehmen gewährleisten, dass ihre Mitarbeiter auch im<br />
Innenbereich des Lagers unfallfrei arbeiten und der Materialfluss ohne<br />
Störungen läuft? Wir stellen Ihnen ein Schlüsselsystem vor, das als sicheres<br />
Sperr-, Berechtigungs- oder Schlüsseltransfersystem einsetzbar ist. Die<br />
RFID-Lösung kann auch als Ergänzung zum Schutztürsystem genutzt werden.<br />
Ob Konsumgüter oder E-Commerce, Getränke, frische<br />
Lebensmittel oder Pharmaprodukte – die Automatisierung<br />
von Lager- und Intralogistikprozessen nimmt an<br />
Bedeutung zu. Sie vereinfacht und beschleunigt Abläufe,<br />
verbessert die Effizienz und optimiert Lieferketten in den unterschiedlichsten<br />
Branchen. Mit modernen Regalbediengeräten, Robotern<br />
und Fördertechnik organisieren die Lagermitarbeiter Zuund<br />
Abfluss der Waren. Neben dem reibungslosen Ablauf steht<br />
Sicherheit an erster Stelle – die hohen Lagerregalsysteme werden<br />
hochautomatisiert bedient, und kein Mitarbeiter darf in die<br />
Gefahrenzone gelangen. Bei einem ungeplanten Stillstand sollte<br />
er allerdings die Möglichkeit haben, sicher in den Innenbereich<br />
zu gelangen. Das setzt zuverlässige Sicherheitstechnik voraus, die<br />
die Anlagen sicher sperren und wieder schnell starten können.<br />
Um Schutztüren und Zäune an Maschinen und Anlagen während<br />
gefahrbringender Maschinenbewegungen abzusichern, wird<br />
das Schutztürsystem MGB2 Modular seit Jahren in vielen Branchen<br />
wie beispielsweise der Automobil- und Logistikbranche eingesetzt.<br />
Das modulare System von Euchner besteht aus einem Zuhaltemodul,<br />
darin enthaltenen Submodulen mit Bedien- und Anzeigeelementen<br />
– für Drucktaster, Wahlschalter, Schlüsselschalter<br />
oder Not-Halt-Taster –, möglichen Erweiterungsmodulen und verschiedenen<br />
Busmodulen zur Anbindung an Profinet/PROFIsafe<br />
oder EtherCAT P/FSoE. Die Kombination mit dem sicheren<br />
Schlüsselsystem CKS2 ermöglicht viele neue Einsatzbereiche.<br />
EIN SCHLÜSSEL, VIELE FUNKTIONEN<br />
Das Schlüsselsystem CKS2 lässt sich zum Sperren und Starten von<br />
Maschinen und Anlagen, zur Berechtigungsvergabe für die Anwahl<br />
einer Betriebsart oder als Schlüsseltransfersystem nutzen.<br />
Durch den Einsatz hochcodierter RFID-Schlüssel gewährleistet<br />
das System hohe Sicherheit. Es lässt sich entweder einzeln in eine<br />
Anlage als kompaktes System mit integrierter Auswerteelektronik<br />
oder separat als Submodul in das Türschließsystem MGB2 Modular<br />
einbauen. Anwendern eröffnet das CKS2 vielzählige neue Einsatzbereiche<br />
– und vielerlei Kombinationsmöglichkeiten.<br />
An individuelle Anforderungen soll sich das Schlüsselsystem<br />
leicht anpassen lassen. Je nach Anwendung kann der Schlüssel<br />
während des automatischen Betriebs gesteckt sein oder nicht. Bei<br />
der Nutzung des Systems als Sperreinsatz kann die Anlage beispielsweise<br />
ohne Schlüssel nicht gestartet werden. Das heißt: Der<br />
Schlüssel steckt während des Betriebs in der Schlüsselaufnahme-<br />
Station. Zum Stoppen der Anlage wird dieser entnommen. Erst<br />
dann ist das Betreten eines gefährlichen Bereichs möglich.<br />
BERECHTIGUNGSVERGABE UND<br />
SCHLÜSSELTRANSFERSYSTEM<br />
Wird das CKS2 mit der zusätzlichen Funktion für die Zugriffsbeschränkung<br />
genutzt, muss der Bediener den Schlüssel erst einstecken,<br />
um in die Anlage hineinzugehen. Ein Beispiel ist die Anwendung<br />
in einem automatisierten Logistikzentrum: Die langen<br />
Transportgassen sind mit dem Schutztürsystem der MGB2 Modular<br />
abgesichert. Das CKS2 ist als Submodul in einem MGB2-Zuhaltemodul<br />
integriert, ebenso ein Drucktaster zum Starten oder<br />
Stoppen der Maschine. Fällt in einer Transportgasse aus<br />
einem Regal ein Warenpaket herunter, kann der Zuständige die<br />
Anlage hinter dem Schutzzaun stoppen, indem er den Schlüssel in<br />
die Schlüsselaufnahme steckt und den Drucktaster für die<br />
Zutrittsan forderung drückt. Dieser ist im Türschließsystem der<br />
MGB2 integriert und sendet ein Signal an die angebundene Steuerung,<br />
dass die Maschine in einer sicheren Position anhält. Erst<br />
dann zieht der Mitarbeiter den Schlüssel, er kann die Tür öffnen<br />
40 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
und das Paket wieder in die richtige Position bringen.<br />
Die Anlage lässt sich wieder starten, wenn die Person<br />
die Gefahrenzone verlassen hat. Diese steckt dann<br />
den Schlüssel von außen in die Schlüsselaufnahme<br />
und aktiviert die Türzuhaltung per Drucktaster.<br />
„Kunden in der Intralogistik nutzen das CKS2<br />
auch als Schlüsseltransfersystem“, ergänzt Xabier<br />
Antolin, Produktmanager bei Euchner. Die RFID-<br />
Schlüssel werden dazu einfach an mehreren Schlüsselaufnahmen<br />
„gelernt“. Der gleiche Schlüssel kann dann bei-<br />
spielsweise in einer weiteren Schlüsselaufnahme einer Maschine<br />
oder eines Roboters im inneren Bereich genutzt werden, um<br />
dort manuelle Arbeiten ausführen zu können. Hat der Anwender<br />
seine Tätigkeiten beendet, zieht er den Schlüssel wieder ab,<br />
verlässt den inneren Bereich, steckt den Schlüssel außen wieder<br />
in die Schlüsselaufnahme der MGB2 und startet durch Quittierung<br />
am Drucktaster die Anlage im inneren Bereich.<br />
MEHRERE ANLAGEN MIT NUR EINEM<br />
SYSTEM ABSICHERN<br />
Das CKS2 bietet im Vergleich zu herkömmlichen Systemen viele<br />
Vorteile: Durch die hochcodierten Schlüssel ist es möglich, viele<br />
Anlagen mit dem gleichen System abzusichern. „Bisher war beispielsweise<br />
die Nutzung für 30 Transportgassen nur mit sehr aufwändigen<br />
Systemen möglich. Wir sind mit dem CKS2 nicht<br />
begrenzt. Es kann nach Bedarf skaliert werden“, erläutert Antolin.<br />
Durch die Anbindung der MGB2 Modul über Bussysteme lassen<br />
sich alle Schlüsselaufnahmen in der Gesamtsteuerung überwachen.<br />
Das Schlüsselmanagement ist einfach – durch das elektronische<br />
Funktionsprinzip sind Schlüsselwechselboxen und -verteilstationen<br />
überflüssig, eine aufwändige Projektierung entfällt. Ein<br />
weiterer Pluspunkt: Die Anwendungen werden direkt in der<br />
Steuerung definiert, das sorgt für hohe Flexibilität. „Überzeugende<br />
Argumente für das neue System sind auch die Sicherheit und<br />
der Zeitvorteil, wenn mal ein Schlüssel verloren geht“, ergänzt<br />
Antolin. „Dann wird einfach ein neuer RFID-Transponder eingelernt.<br />
Der alte Schlüssel funktioniert nicht mehr, und es kann<br />
auch niemand eine Kopie machen.“<br />
Durch die<br />
hochcodierten<br />
Schlüssel ist es<br />
möglich, viele<br />
Anlagen mit dem<br />
gleichen System<br />
abzusichern<br />
FÜR VIELZÄHLIGE ANWENDUNGEN<br />
EINSETZBAR<br />
Zielgruppe für das neue Schlüsselsystem sind neben der Automobilbranche<br />
unter anderem Lagerhallenbauer sowie Anbieter von<br />
Logistiksystemen und Intralogistiklösungen. Es eignet sich besonders<br />
für Anwendungen in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie,<br />
da die Schalter selbst hohen Minusgraden im TK-Bereich standhalten.<br />
„Das CKS2 ist für schlüsselfertige Komplettanlagen geeignet.<br />
In Kombination mit der MGB2 können wir ein starkes Duo<br />
bieten, das vor allem für vollautomatisierte Logistiksysteme mit<br />
großen Lagerhallen und sehr vielen Gängen interessant ist und<br />
attraktive Lösungen bietet “, so Produktmanager Antolin.<br />
Bilder: Euchner<br />
www.euchner.de<br />
UNTERNEHMEN<br />
Euchner GmbH + Co. KG<br />
Kohlhammerstraße 16<br />
70771 Leinfelden-Echterdingen<br />
Tel.: 0711 7597- 0<br />
E-Mail:info@euchner.de<br />
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5/16/<strong>2023</strong> 12:16:07 PM<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 41
GREEN TECHNOLOGY<br />
UMWELTMANAGEMENT UND TECHNOLOGISCHE INNOVATIONEN<br />
STRATEGISCH VEREINEN<br />
NACHHALTIGKEIT TRIFFT<br />
AUF AUTOMATISIERUNG
GREEN TECHNOLOGY<br />
Nachhaltigkeit und technologische Innovationen<br />
vereinen und so ein effektives Umweltmanagement<br />
gewährleisten – mit Automatisierung und<br />
digitaler Transformation stellt man sich nicht<br />
nur den Herausforderungen der Umwelt,<br />
sondern erhöht auch die Effizienz bei gleichzeitiger<br />
Kostensenkung. Doch mit welcher<br />
Strategie gelingt es, ein effektives und umweltfreundliches<br />
Management erfolgreich<br />
umzusetzen?<br />
Das Thema Verantwortung gegenüber Natur und Klima ist<br />
für Unternehmen wie die Zimmer Group nicht neu und<br />
dennoch aktueller denn je. Die Klimakrise der vergangenen<br />
Monate und die Abschaltung der letzten Atomkraftwerke<br />
in Deutschland verdeutlichen vielen Betrieben einmal<br />
mehr die Relevanz einer effektiven Nachhaltigkeitsstrategie. Als<br />
Unternehmen mit energieintensiven Produktionsprozessen fühlt<br />
man sich bei der Zimmer Group einer nachhaltigen Umwelt- und<br />
Energiepolitik verpflichtet.<br />
Ein umfassendes Umweltmanagement und technologische<br />
Innovationen gehen dabei im besten Fall Hand in Hand. Denn<br />
eine zukunftsorientierte, CO 2<br />
-reduzierte Ausrichtung der Produktion<br />
lohnt sich gleich in mehrfacher Hinsicht: Wer nachhaltig<br />
produziert, erfreut seine Kunden, schont die Umwelt – und spart<br />
langfristig bares Geld.<br />
STRATEGISCHE AUSRICHTUNG AUF<br />
NACHHALTIGKEIT UND UMWELTSCHUTZ<br />
Die Zimmer Group stellt sich dieser Herausforderung seit einigen<br />
Jahren mit einer konsequenten, strategischen Ausrichtung auf<br />
Nachhaltigkeit und Umweltschutz. „Die Familie Zimmer hat<br />
schon sehr früh begonnen, das Thema Nachhaltigkeit in ihre<br />
Produktionsprozesse zu integrieren und die Vorteile nachhaltigen<br />
Wirtschaftens erkannt. Das ist kein Greenwashing, sondern gelebte<br />
Unternehmensphilosophie”, so Michael Fischer, Energieberater<br />
der Zimmer Group. Gemeinsam mit Fischer als Umwelt- und<br />
EINE ZUKUNFTSORIENTIERTE,<br />
CO 2<br />
-REDUZIERTE AUSRICHTUNG<br />
DER PRODUKTION LOHNT SICH<br />
GLEICH IN MEHRFACHER HINSICHT<br />
Energiemanagementbeauftragtem setzt der Automatisierungsspezialist<br />
die Nachhaltigkeitsstrategie und Ziele in zahlreichen<br />
Projekten um. So konnte das Unternehmen nicht nur seine CO 2<br />
-<br />
Emissionen deutlich reduzieren, sondern auch Produkte und<br />
Produktionsprozesse umweltfreundlicher gestalten. Dabei<br />
wurden innovative Technologien wie die intelligente Vernetzung<br />
von Maschinen und die Nutzung erneuerbarer Energien<br />
eingesetzt.<br />
Mit der Fertigung von Komponenten, Maschinen und Systemanlagen<br />
für verschiedene Branchen wie die Automobil-, Pharmaindustrie<br />
und Möbelhersteller ist der Energiebedarf der Zimmer<br />
Group nicht gerade unerheblich und stellt eine Herausforderung<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 43
GREEN TECHNOLOGY<br />
01 Die Zimmer Group<br />
baut ihre Strom -<br />
eigen erzeugung mit<br />
Photo voltaik-Anlagen<br />
weiter aus und bestückt<br />
Dächer und Freiflächen<br />
mit Solar<br />
Durch die nachhaltige, langfristige Strategie der<br />
Zimmer Group können einige Unsicherheiten und<br />
Krisen in der Zukunft gut aufgefangen werden.<br />
Das zahlt sich jetzt aus.<br />
Michael Fischer, Energieberater der Zimmer Group<br />
dar. Um den Erdgasverbrauch zu reduzieren und komplett auf<br />
erneuerbare Stromgewinnung umzusteigen, hat das Unternehmen<br />
frühzeitig eine konsequente Strategie entwickelt. Bereits seit 2011<br />
wird die Stromeigenerzeugung mit Photovoltaik-Anlagen immer<br />
weiter ausgebaut und jedes Dach sowie Freiflächen mit Solar<br />
ausgestattet. Im vergangenen Jahr wurden so etwa 821.000 kWh<br />
Strom produziert. Bis 2024 will man auf mehr als zwei Millionen<br />
Kilowattstunden kommen. Dank der Installation von Photovoltaikanlagen<br />
konnten bereits mehr als 4.300 Tonnen CO 2<br />
eingespart<br />
werden. Um diese immense Menge an klimaschädlichem<br />
Gas auszugleichen, müssten ca. 12.000 Bäume gepflanzt werden.<br />
Um den Bedarf in der Produktion zu decken, setzt man zusätzlich<br />
auf regionalen Ökostrom von einem Süwag-Wasserkraftwerk<br />
aus Willstätt, nur wenige Kilometer vom Produktionsstandort<br />
Rheinau entfernt. Als regional verankertes Familienunternehmen<br />
will man den Strom dort verbrauchen, wo er auch erzeugt wird.<br />
Seit 2019 sind alle zugekauften Stromquellen CO 2<br />
-neutral. Die<br />
Strategie zahlt sich aus – nicht zuletzt im Angesicht der steigenden<br />
Energiepreise – aber vor allem im Hinblick auf den Klimawandel<br />
und die Folgen daraus.<br />
MEHR ALS EINE GESELLSCHAFTLICHE<br />
VERANTWORTUNG<br />
Als Unternehmen hat die Zimmer Group erkannt, dass Nachhaltigkeit<br />
nicht nur eine gesellschaftliche Verantwortung ist,<br />
sondern auch eine Chance, sich als Vorreiter in der Branche zu<br />
positionieren. Deshalb hat das Unternehmen Nachhaltigkeit zu<br />
einer Kernkompetenz gemacht und integriert sie in alle Unternehmensbereiche.<br />
So setzt die Zimmer Group beispielsweise auf umfassendes<br />
Monitoring und Messungen in der Produktion, aber auch in den<br />
Bürogebäuden. Etwa 120 Strom-Messeinheiten überwachen<br />
Raumklima, Strombedarf und den Betrieb laufender Anlagen. So<br />
werden kontinuierlich Einsparpotenziale sichtbar. Vermeidbare<br />
Stromfresser wie Defekte an Maschinen können frühzeitig erkannt<br />
und behoben werden. Auch der Verbrauch der Klima- und<br />
Heizungsanlage wurde so deutlich reduziert. Wärmepumpen<br />
sorgen für ein angenehmes Raumklima und energiesparende<br />
LED-Lampen für die Beleuchtung.<br />
EINFACHE MASSNAHMEN – GROSSE WIRKUNG<br />
Dass der schonende Umgang mit Ressourcen und die Verantwortung<br />
gegenüber der Umwelt gelebte Unternehmensphilosophie<br />
ist, erkennt man an vielen erfolgreich umgesetzten Maßnahmen.<br />
Neben den Photovoltaik-Anlagen hat die Zimmer Group den<br />
44 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
02 Der Ausbau von<br />
Ladesäulen für Elektrofahrzeuge<br />
wurde an allen<br />
Standorten vorangetrieben<br />
und gleichzeitig wurde<br />
die Ausstattung mit<br />
Elektro-Dienstwagen<br />
erweitert<br />
Ausbau von Ladesäulen für Elektrofahrzeuge an allen Standorten<br />
sowie die Ausstattung mit elektrischen Dienstwagen vorangetrieben.<br />
Der Maschinenpark wird auch im Hinblick auf die<br />
Energieeffizienz erneuert und optimiert.<br />
Aber auch kleine Maßnahmen haben große Auswirkungen.<br />
Zumal sie alle Bereiche des Unternehmens erfassen und alle<br />
Mitarbeiter mit einbeziehen. Der Verzicht auf Einwegbecher an<br />
Kaffee automaten in den Produktionshallen dürfte für den ein<br />
oder anderen Mitarbeiter vielleicht eine gewöhnungsbedürftige<br />
Umstellung gewesen sein. Stattdessen wurden individuelle Becher<br />
für die Mitarbeiter beschafft. Das spart nicht nur Müll, sondern<br />
lässt alle Mitarbeiter aktiv an der Umweltpolitik mitwirken.<br />
Außerdem wurden Nachfüllstationen für Reinigungsmittel<br />
eingeführt: größere Behälter, die als „Tankstellen“ dienen und an<br />
denen kleinere Behälter wieder aufgefüllt werden können. „Das<br />
reduziert den Abfall und schont die Umwelt“, meint Fischer.<br />
„Derzeit prüfen wir, wie wir diese Maßnahme auf andere Bereiche<br />
in der Produktion übertragen können.“<br />
Auch in der Logistik setzt man auf Nachhaltigkeit und nutzt<br />
beispielsweise wiederverwendbare Klappboxen. Darüber hinaus<br />
wurde spezielles Papier für den Versand eingeführt, welches die<br />
Produkte vor Korrosion schützt und die Einölung spart. Das<br />
macht nicht nur das Schmieröl überflüssig, sondern auch die anschließende<br />
Reinigung mit umweltbelastenden Mitteln.<br />
AUCH DIE MITARBEITER SIND GEFRAGT<br />
Durch die konsequente Umsetzung von Nachhaltigkeit als Kernkompetenz<br />
trägt die Zimmer Group nicht nur zur Ressourcenschonung<br />
bei, sondern stärkt auch ihre Position als innovatives<br />
und zukunftsorientiertes Unternehmen. Ebenso sind die Mitarbeiter<br />
dazu angehalten, sich aktiv an der Weiterentwicklung der<br />
Nachhaltigkeitsstrategie zu beteiligen und somit einen Beitrag<br />
zum Umweltschutz zu leisten.<br />
Besonders Azubis sollen für das Thema sensibilisiert werden.<br />
Im Rahmen des Projekts „Energie Scout“ beriet Fischer den Nachwuchs<br />
zum Thema Nachhaltigkeit und Umweltschutz. Gemeinsam<br />
wurde nach neuen Energieeinsparmöglichkeiten gesucht. „Der<br />
Input der Auszubildenden ist sehr wertvoll. Der frische Blick neuer<br />
Mitarbeiter auf Produktionsprozesse deckt häufig bisher nicht<br />
erkannte Potenziale auf“, weiß Fischer.<br />
EIN BLICK IN DIE ZUKUNFT<br />
Die Zimmer Group hat sich einer konsequenten Nachhaltigkeitsund<br />
Umweltpolitik verschrieben und verankert diese fest in ihre<br />
Unternehmensphilosophie. Doch damit nicht genug, denn auch in<br />
Zukunft wird diese Strategie weiter ausgebaut. So plant das Unternehmen,<br />
den Erdgasbedarf noch in diesem Jahr auf null zu<br />
reduzieren, die Stromeigenerzeugung durch Photovoltaik-Anlagen<br />
zu erweitern und Abwärme noch intensiver zu nutzen. Durch<br />
diese Maßnahmen sieht sich die Zimmer Group für die Zukunft<br />
bestens gerüstet. Fischer betont: „Durch die nachhaltige, langfristige<br />
Strategie können einige Unsicherheiten und Krisen in der Zukunft<br />
gut aufgefangen werden. Das zahlt sich jetzt aus.“ Das Unternehmen<br />
beweist damit nicht nur ein hohes Maß an Verantwortungsbewusstsein,<br />
sondern auch Weitsicht und Innovationskraft.<br />
Bilder: Aufmacher Pcess609 – stock.adobe.com; sonst. Zimmer Group<br />
www.zimmer-group.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
Zimmer Group<br />
Am Glockenloch 2<br />
77866 Rheinau<br />
Tel.: 078 44 9139-0<br />
E-Mail: info.de@zimmer-group.com<br />
AUTORIN<br />
Margot Johanna Pompe, PR und Content<br />
Editor, Zimmer Group, Ettlingen<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 45
GRÜNE ENERGIE UND WASSERSTOFF<br />
CHANCE oder<br />
RISIKO?<br />
Grüner Wasserstoff wird durch die Elektrolyse von Wasser hergestellt,<br />
bei dem die Energie für die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und<br />
Sauerstoff vollständig aus erneuerbaren Energien stammt. Windenergie<br />
beispielsweise ist jedoch nicht konstant verfügbar und die Windlast ist<br />
zudem nicht unkritisch. Eine zuverlässige Regelung und Steuerung unter<br />
anderem der Rotorblätter von Windkraftanlagen ist daher unabdingbar.<br />
Zum Einsatz kommen daher sogenannte Inertialmesssysteme.<br />
Der heute verwendete Wasserstoff wird aus Gas unter<br />
Freisetzung von CO 2<br />
gewonnen. Wenn man von dem<br />
Verfahren des Carbon Capture and Storage (CCS) als<br />
Alternative absieht, dann ist der sogenannte grüne<br />
Wasserstoff das Mittel der Wahl. Dieser wird durch Elektrolyse<br />
aus Wasser erzeugt, indem mittels elektrischer Energie Wasser in<br />
Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten wird. Es wird also ebenfalls<br />
Strom benötigt und zwar grüner.<br />
STROMVERBRAUCH WIRD WEITER STEIGEN<br />
Wir gehen in Deutschland davon aus, dass der Strombedarf sich<br />
in den nächsten 20 Jahren verdoppeln wird. Da wir derzeit nur<br />
knapp die Hälfte unseres derzeitigen Strombedarfs über<br />
regenerative Quellen decken, müssen wir die Leistung der Stromerzeugungsanlagen<br />
vervierfachen.<br />
Damit wird aber ein fundamentales Problem nicht gelöst,<br />
nämlich dass Energielieferanten wie Wind- oder Solarkraftwerke<br />
weder zeitlich noch räumlich die notwendige Menge zuverlässig<br />
bereitstellen können. Den Verbrauch an die Erzeugung anzupassen,<br />
ist sicherlich eine Komponente, aber nur beschränkt umsetzbar.<br />
Wind und Sonne liefern eigentlich immer zu viel oder zu wenig<br />
Energie. Beides ist problematisch, da in dem einen Fall abgeregelt<br />
werden muss und in dem anderen Fall Reservekraftwerke<br />
liefern müssen. Beides ist unwirtschaftlich. Ziel muss daher sein,<br />
beide Situationen so weit wie möglich zu minimieren.<br />
STEUERN, SPEICHERN UND TRANSPORTIEREN<br />
Die notwendige Regelung beinhaltet im Wesentlichen drei Komponenten,<br />
nämlich steuern, speichern und transportieren. Als<br />
Lieferant von elektrotechnischen Komponenten und Sensoren,<br />
interessiert hier zunächst die Steuerung von Prozessen. Dabei<br />
geht es darum, dass Windkraftanlagen zunehmend netzdienliche<br />
Funktionen übernehmen müssen. Das heißt, sie müssen auf<br />
Anforderungen aus dem Netz reagieren.<br />
Nun muss man sich vergegenwärtigen, dass eine moderne<br />
Windkraftanlage eine Turmhöhe von 130 m hat und dort ein Gewicht<br />
von Maschinenhaus und Gondel von 400 bis 600 t zu tragen<br />
hat. Die unterschiedlichen Windlasten bewirken eine enorme<br />
mechanische Last auf die Konstruktion. Nun kommen die Anforderungen<br />
der Regelung dazu. Das Abbremsen des Rotors durch<br />
Verstellen des Blattwinkels hat eine vergleichbare Last zur Folge.<br />
Diese wiederum hat massive Auswirkungen auf die Lebensdauer<br />
und damit auf die Wirtschaftlichkeit der Anlage.<br />
LASTEN IN REAL-TIME ERFASSEN<br />
Modernste Sensorik in Form von Inertialmesssystemen kann<br />
diese Lasten in real-time erfassen und für eine Auswertung im<br />
Sinne des Structural Health Monitorings oder direkt zum Feedback<br />
der Anlagensteuerung nutzen. Die Besonderheit dieser Sensorik<br />
liegt darin, dass sie unterschiedliche Messprinzipien beinhaltet<br />
46 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
GREEN-TECHNOLOGY<br />
Das Inertialmesssystem vereint Winkelmessung,<br />
Beschleunigungssensor und Gyroskop in einem Gerät<br />
AUSBLICK<br />
Wasserstoff ist ein Schlüsselelement für<br />
klimaneutrale Energie. Wir können grüne<br />
Energie speichern, indem wir mit ihr das<br />
H 2<br />
O-Molekül spalten. Wenn beim Verbrennen<br />
die Energie wieder freigesetzt wird, entsteht<br />
als Abgas nur Wasserdampf.<br />
Wolfgang Weber, Global Industry Manager für<br />
Erneuerbare Energien, Pepperl+Fuchs GmbH<br />
Das klar prognostizierte starke Wachstum im Bereich der Windkraft<br />
für die nächsten 20 Jahre ist nur ein Beispiel dafür, dass für<br />
Sensorhersteller und Fabrikautomatisierer auch hervorragende<br />
Chancen gegeben sind. Das wird noch potenziert dadurch, dass<br />
für die Bereiche Speicherung und Transport, sowie natürlich für<br />
die Herstellung all dieser Anlagen, dies genauso gilt.<br />
Bilder: Aufmacher AA+W – stock.adobe.com; sonst. Pepperl+Fuchs<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
und schon bei sehr niedrigen Frequenzen zuverlässige Daten<br />
liefert. Dabei können die Kräfte nicht nur in drei Achsen gemessen<br />
werden, sondern ein Kreiselsystem erfasst Schwingungen im<br />
Raum und kann somit auch Torsionskräfte erkennen. Damit lässt<br />
sich das Schwingungsveralten der gesamten Konstruktion des<br />
Windkraftwerks ermittelt.<br />
Ziel ist, die Anlagen möglichst sanft zu steuern, damit unnötig<br />
hohe Belastungen nicht auftreten. Zum anderen ermöglicht die<br />
Erfassung der Daten über den Betriebszeitraum die Bestimmung<br />
der Restlebensdauer. Dies wiederum ist Voraussetzung für den<br />
Weiterbetrieb der Anlage und daher entscheidend für ihre<br />
Wirtschaftlichkeit.<br />
UNTERNEHMEN<br />
Pepperl+Fuchs SE<br />
Lilienthalstraße 200, 68307 Mannheim<br />
Tel: 0621 776-1111<br />
fa-info@de.pepperl-fuchs.com<br />
AUTOR<br />
Wolfgang Weber, Global Industry<br />
Manager für Erneuerbare Energien,<br />
Pepperl+Fuchs GmbH, Mannheim<br />
Klettbandhalter zur<br />
gesicherten Kabelführung<br />
Universelle Schraubmontage oder vielseitige<br />
Rastmontage auf Rittal VX25/AX<br />
System-Chassis, 23 x 23 mm Montageschienen<br />
oder Alu-Profilen von Bosch<br />
Rexroth, MiniTec und item.<br />
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GREEN TECHNOLOGY<br />
ANTRIEBSTECHNIK IM FOKUS DER TCO-BETRACHTUNG<br />
Bei Investitionen in Antriebstechnik ist es wichtig, auch nachgelagerte Kosten im Blick zu behalten. Wie sich die<br />
Total Cost of Ownership (TCO) einer Anlage senken lassen, zeigt ein Whitepaper von Nord Drivesystems.<br />
Die beiden größten Hebel zur TCO-Reduzierung bieten demnach der Energieverbrauch und die Anzahl der eingesetzten<br />
Antriebsvarianten. Eine zentrale Rolle spielen weiterhin die kontinuierliche Zustandsüberwachung und<br />
vorausschauende Wartung. In diesem Kontext verfolgt Nord einen ganzheitlichen<br />
Ansatz, der die gesamte Bandbreite an Verbesserungsstrategien<br />
nutzt – angefangen vom modularen Produktbaukasten über den<br />
Einsatz leistungsstarker, langlebiger und wirtschaftlicher Technologien<br />
bis hin zu individuellen TCO-Berechnungen, Service- und Wartungskonzepten.<br />
Als Antriebslösungen zur Senkung der Lebenszykluskosten<br />
werden unter anderem der patentierte Getriebemotor<br />
DuoDrive, der IE5+-Synchronmotor, die Frequenzumrichter<br />
Nordac ON/ON+ oder auch das LogiDrive-Konzept benannt.<br />
www.nord.com<br />
DRUCK-SENSORIK<br />
Analoge und digitale<br />
Drucksensoren so individuell<br />
wie Ihre Anwendung<br />
TD OEM-Transducer<br />
• Edelstahl, Hastelloy oder Titan<br />
• Messbereiche: -1 bis 1'000 bar<br />
• Prozesstemperatur: -55 bis 150°C<br />
• Langzeitstabilität: < 0.1% FS<br />
ATM.mini<br />
• höchste Präzision im Mini-Format<br />
• Genauigkeit: < 0.1% FS<br />
• Aussenmasse: 17,5 x49 mm<br />
• Gewicht: 50g<br />
ATM.1ST<br />
• Anpassbar für Ihre Anwendung<br />
• Hohe Genauigkeit (bis
GREEN TECHNOLOGY<br />
BEREIT FÜR KOMMENDE<br />
WASSERSTOFFANWENDUNGEN<br />
Der neue Druckmessumformer DMU 30 von<br />
Afriso ist eigens auf zukünftige Wasserstoffapplikationen<br />
ausgelegt. Basis der Druckaufnahme<br />
ist eine verschweißte Edelstahl-Messzelle.<br />
Diese wandelt den physikalischen Druck<br />
in ein druckproportionales elektrisches Signal<br />
um. Materialstabilität, die speziell Wasserstoff<br />
(H 2<br />
) als Brennstoff oder Reduktionsmittel<br />
einfordert, ist durch die robuste Ausführung des Druckmessumformers<br />
gewährleistet. Das Gerät eignet sich somit zur<br />
elektronischen Druckmessung in unterschiedlichsten Maschinen<br />
und Anlagen mit Wasserstoff oder technischen Gasen. Es<br />
ist für Druckbereiche bis 1.000 bar geeignet, weist eine hohe<br />
Überlastfähigkeit auf und ist unempfindlich gegen Druckspitzen.<br />
DMU 30 bietet eine hohe Messgenauigkeit mit einer<br />
Kennlinienabweichung nach IEC 60770, entsprechend einer<br />
Grenzpunkteinstellung < ± 0,5 % FSO. Es gibt drei Prozessanschlüsse:<br />
G1/4B (EN 837-1/7.3), G1/2B (EN 837-1/7.3) sowie<br />
1/4“-18 NPT. Optional ist eine Atex-Ausführung erhältlich.<br />
www.afriso.de<br />
MEHR TRANSPARENZ UND ENERGIE-<br />
EFFIZIENZ IM RECHENZENTRUM<br />
Der Energiebedarf in Rechenzentren<br />
steigt stetig. Systemanbieter Rittal<br />
bietet mit der RiZone OTM Suite<br />
eine Lösung, die unter anderem auf<br />
die Reduzierung von Energiebedarfen<br />
abzielt und gleichzeitig für<br />
höhere Verfügbarkeit und Sicherheit<br />
der OT-Schicht im Rechenzentrum<br />
sorgt. Die RiZone OTM Suite umfasst<br />
verschiedene Module, die auf die spezifischen Bedürfnisse<br />
von Rechenzentren zugeschnitten sind, wie OT-Device-Monitoring,<br />
Power Management und Dynamic Cooling Optimization.<br />
Für den physischen Datenschutz sorgt ein Access-<br />
Management auf Rack-Ebene. Die RiZone OTM Suite setzt auf<br />
die Oncite DPS-Technologie von German Edge Cloud auf. Das<br />
bedeutet, sie lässt sich durch die flexible Microservices-Architektur<br />
und APIs (Application Programming Interface) einfach<br />
in bestehende Umgebungen integrieren und bedarfsgerecht<br />
horizontal skalieren.<br />
www.rittal.de<br />
CONDITION MONITORING FÜR ELEKTROLYSE-STACKS<br />
Weidmüller hat Lösungen für das Condition Monitoring von Stacks zur Erzeugung<br />
von Wasserstoff entwickelt. Damit lassen sich die Messwerte auch im<br />
explosionsgefährdeten Bereich sicher, zuverlässig und wirtschaftlich erfassen<br />
und weiter-verarbeiten. Wichtig dabei: Die Anschlussleitungen zu den Bipolarplatten<br />
müssen sicher kontaktieren und auf kürzestem Weg aus dem Ex-Bereich<br />
führen. Weidmüller stellt hierfür die gesamte Kette vom Plattenkontakt über die<br />
Datenvorverarbeitung und die Busanbindung bis zur Datenkommunikation und Datenanalyse zur Verfügung. Für den Anschluss<br />
der Sensorik hat Weidmüller passive 8-fach-Signalverteilerboxen mit M12-Anschlüssen entwickelt. Die gesammelten und von der<br />
u-remote-Station aufbereiteten Daten werden an ein Gateway oder einen Router weitergegeben. Zum Anschluss an eine<br />
Steuerung stellt Weidmüller Varianten für alle gängigen Feldbusprotokolle zur Verfügung.<br />
www.weidmueller.com<br />
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GREEN TECHNOLOGY<br />
SENSOREN FÜR ANSPRUCHSVOLLE<br />
WASSERSTOFF-ANWENDUNGEN<br />
Die Nachfrage nach Wasserstoff steigt im Rahmen der Energiewende stetig,<br />
insbesondere die Verwendung als alternativer Kraftstoff ist hierbei zu nennen.<br />
STW bietet Drucksensoren speziell für Wasserstoff-Anwendungen.<br />
Die Sensoren basieren auf einer Dünnschicht-Sensortechnologie. Im wachsenden<br />
Markt der Wasserstoffanwendungen hat STW insbesondere die Messung der<br />
Fluiddrücke in alternativen Antriebssystemen – etwa mit Wasserstoff oder synthetischen Kraftstoffen – als passgenaue<br />
Applikation für die robuste Technologie identifiziert. Die von STW hergestellten Dünnschicht-Drucksensoren sind kompakte<br />
und robuste Messeinheiten in Stahlbauweise, die je nach Anwendung hochpräzise und hochauflösend Drücke bis zu 3.000 bar<br />
messen können. Herzstück sind die robusten Druckzellen aus Edelstahl, die am Firmenstandort in Kaufbeuren entwickelt und<br />
produziert werden..<br />
www.stw-mm.com<br />
MIT BIOPOLYMER DIE ÖKOBILANZ VERBESSERN<br />
Lapp präsentiert erstmals eine Ethernetleitung mit biobasierter Ummantelung. Das Compound<br />
für die neue, den CO 2<br />
-Fußabdruck reduzierende Variante der Etherline FD P Cat.5e wurde von<br />
BASF entwickelt. Bei diesem Kunststoff handelt es sich um Elastollan N, ein thermoplastisches<br />
Polyurethan (TPU) von BASF. Es ist ein auf Mais basierendes Biopolymer. Dabei liegt der Anteil des<br />
nachwachsenden Rohstoffs bei 45 bis 60 Prozent. Dieses TPU soll die gleiche Haltbarkeit, Flexibilität,<br />
mechanischen Eigenschaften, Hydrolyse-, Chemikalien- und UV- Beständigkeit aufweisen,<br />
wie herkömmliches Elastollan. Auch die Verarbeitbarkeitsparameter bleiben erhalten. Besonders<br />
ist, dass der Anteil des Biomaterials im fertigen Produkt tatsächlich nicht nur nachgewiesen,<br />
sondern exakt nachgemessen werden kann (nach ASTM D 6866). „Biobasierte Kunststoffe aus<br />
schnell nachwachsenden Rohstoffen zu verwenden, ist für uns eine gute Möglichkeit den Bedarf<br />
an Kunststoffen aus fossilem Ausgangsmaterial zu reduzieren und gleichzeitig den CO 2<br />
-Fußabdruck<br />
unserer Produkte zu senken“, so Alexander Terpe, Leiter Produktentwicklung Kabel bei Lapp.<br />
Dieses Angebot soll weiter ausgebaut werden.<br />
www.lapp.com<br />
IMPRESSUM<br />
erscheint <strong>2023</strong> im 35. Jahrgang,<br />
ISSN: 2194-1157 / ISSN E-Paper: 2747-8017<br />
REDAKTION<br />
Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (ni),<br />
Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de<br />
(verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV)<br />
Redakteurinnen: Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro),<br />
Tel.: 06131/992-259, E-Mail: i.ronsdorf@vfmz.de<br />
Vanessa Weingärtner (wv), Tel.: 06131/992-352,<br />
E-Mail: v.weingaertner@vfmz.de<br />
Redaktionsassistenz:<br />
Vivien Backof, Tel.: 06131/992-415, Melanie Lerch,<br />
Tel.: 06131/992-261, Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371,<br />
E-Mail: redaktionsassistenz_vfv@vfmz.de,<br />
(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />
GESTALTUNG<br />
Sonja Daniel, Anette Fröder, Conny Grothe<br />
SALES<br />
Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />
E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />
Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />
E-Mail: a.zepig@vfmz.de<br />
Auftragsmanagement: Heike Rauschkolb,<br />
Tel.: 06131/992-241, E-Mail: h.rauschkolb@vfmz.de<br />
Anzeigenpreisliste <strong>2023</strong>, gültig ab 01.10.2022<br />
LESERSERVICE<br />
vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />
Große Hub 10, 65344 Eltville,<br />
Tel.: 06123/9238-266<br />
Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige Änderungen<br />
Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />
(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).<br />
Preise und Lieferbedingungen:<br />
Einzelheftpreis: € 13,- (zzgl. Versandkosten)<br />
Jahresabonnement Inland: € 65,- (inkl. Versandkosten)<br />
Jahresabonnement Ausland: € 70,- (inkl. Versandkosten)<br />
Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />
weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />
Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />
VERLAG<br />
Vereinigte Fachverlage GmbH<br />
Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />
Postfach 100465, 55135 Mainz<br />
Tel.: 06131/992-200<br />
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Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />
Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />
Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />
Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem<br />
Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401<br />
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Leitende Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke<br />
Head of Sales: Carmen Nawrath<br />
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(verantwortlich für den Anzeigenteil)<br />
Vertrieb: Sarina Granzin, Tel.: 06131/992-148,<br />
E-Mail: s.granzin@vfmz.de<br />
DRUCK UND VERARBEITUNG<br />
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50 <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 www.industrielle-automation.net
lick:winkel<br />
SICHERES<br />
MITEINANDER<br />
Neue Architektur<br />
für die Mensch-Roboter-<br />
Kollaboration<br />
Die neue Sicherheitsarchitektur ist dezentral ausgelegt:<br />
Sie ermöglicht ein sicheres Miteinander von Mensch und<br />
Industrieroboter auch dann, wenn sich die Arbeitssituationen<br />
dynamisch verändern – bei deutlich reduziertem<br />
Verkabelungsaufwand. Zudem verstreicht deutlich weniger<br />
Reaktionszeit, da die Sicherheit der Bewegungsabläufe<br />
direkt an der Antriebsachse überwacht wird.<br />
Bei Robotern, die für die Mensch-Roboter-Kollaboration<br />
bestimmt sind (Cobots), gelten besonders hohe Anforderungen<br />
an die Sicherheit der Bewegungsabläufe: Das<br />
zentrale Sicherheitsmodul muss Daten aus zahlreichen<br />
Sensoren verarbeiten, was viele Kabelverbindungen für Sensoren<br />
und Aktoren in traditionellen Roboterarchitekturen und proprietären<br />
Lösungen erfordert. Die neue Sicherheitsarchitektur, die<br />
vom Fraunhofer IWU, der Synapticon GmbH und Nexcobot<br />
entwickelt wurde, ist dezentral ausgelegt: Sie ermöglicht ein sicheres<br />
Miteinander von Mensch und Industrieroboter auch<br />
dann, wenn sich die Arbeitssituationen dynamisch verändern –<br />
bei deutlich reduziertem Verkabelungsaufwand. Lediglich Strom<br />
und Kommunikationsverbindungen müssen zu den Antrieben<br />
geführt werden. Ein weiterer Vorteil: Da die Sicherheit der Bewegungsabläufe<br />
direkt an der Antriebsachse überwacht wird,<br />
verstreicht deutlich weniger Reaktionszeit.<br />
Das Herzstück dieser Architekturlösung ist eine dezentrale,<br />
generische Steuerungsarchitektur, die für adaptive und hochdynamische<br />
Cobots in kollaborativen Anwendungen maßgeschneidert<br />
ist. Die zentrale Sicherheitssteuerung berechnet dazu, in<br />
welchen Bewegungsbereichen oder Arbeitssituationen sich der<br />
Roboter im kollaborativen Betrieb mit reduzierter Geschwindigkeit<br />
oder mit begrenzter Leistung und Kraft bewegen muss. Das<br />
System umfasst roboterunabhängige, sichere Bewegungssteuerungen<br />
für ausfallsichere kollaborative Roboter mit EtherCAT<br />
(FSoE) und Echtzeitberechnung kompakter dynamischer Sicherheitsbereiche.<br />
Es eignet sich somit perfekt für hocheffiziente und<br />
flexible Anwendungen in der Mensch-Roboter-Kollaboration. „Ein<br />
intelligentes Sicherheitssystem überwacht die relevanten Bereiche<br />
und passt die Robotersteuerung situativ an jede denkbare Interaktion<br />
zwischen Mensch und Roboter an“, betont Dr. Mohamad Bdiwi,<br />
Teamleiter Kollaborative Robotersysteme am Fraunhofer IWU.<br />
Nexcobot ist an der Architektur mit seiner Robasafe SIL 2/<br />
SIL 3-Robotersteuerungslösung beteiligt. Diese verkürzt Entwicklungszeiten<br />
erheblich und stellt die Leistung bereit, die erforderlich<br />
ist, um sowohl Rechenprozesse als auch sicherheitsrelevante<br />
Funktionen auf ein und derselben Platine zu unterstützen.<br />
Damit kann die Zahl der benötigten Hardware komponenten in<br />
vielen Anwendungsszenarien reduziert werden.<br />
Robasafe SIL 2/SIL 3 ist in der neuen Sicherheitsarchitektur mit<br />
der am Fraunhofer IWU entwickelten, dynamischen 3D-Arbeitsbereichsüberwachung<br />
Dynasafe verknüpft. Dank Dynasafe wird<br />
die gesamte Fabrik zu einem sicheren, von Mensch und Maschine<br />
gemeinsam genutzten Arbeitsraum. Dazu trägt Dynasafe Folgendes<br />
bei:<br />
■ Ein generisches, modulares Sicherheitssystem (Hardware<br />
und Software)<br />
■ 3D-Erkennung, Tracking und Klassifizierung von Menschen<br />
und beweglichen Objekten<br />
■ Echtzeitberechnung und Überwachung dynamischer, kompakter<br />
Sicherheitsbereiche<br />
■ Virtuelle Erstellung und Validierung des Sicherheitskonzepts<br />
Synapticon entwickelt und produziert Software und Hardware für<br />
ausgeklügelte Bewegungssteuerungen in der Robotik und in<br />
Hightech-Maschinen. Seine kompakten, effizienten, leistungsstarken<br />
und dezentralen Servoantriebe übernehmen die Bewegungssteuerung<br />
in der neuen Architekturlösung.<br />
Bild: Fraunhofer IWU<br />
www.iwu.fraunhofer.de<br />
www.industrielle-automation.net <strong>INDUSTRIELLE</strong> <strong>AUTOMATION</strong> <strong>2023</strong>/04 51
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Schnitte markiert werden können. Messbreite 25 cm, Messtiefe 6 cm.<br />
(Die Farbe der Konturenlehre ist variabel)<br />
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